/[MITgcm]/MITgcm/model/src/ini_vertical_grid.F
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revision 1.14 by jmc, Wed Jun 22 00:25:32 2005 UTC revision 1.18 by jmc, Tue Dec 5 05:25:08 2006 UTC
# Line 7  CBOP Line 7  CBOP
7  C     !ROUTINE: INI_VERTICAL_GRID  C     !ROUTINE: INI_VERTICAL_GRID
8  C     !INTERFACE:  C     !INTERFACE:
9        SUBROUTINE INI_VERTICAL_GRID( myThid )        SUBROUTINE INI_VERTICAL_GRID( myThid )
10    
11  C     !DESCRIPTION: \bv  C     !DESCRIPTION: \bv
12  C     *==========================================================*  C     *==========================================================*
13  C     | SUBROUTINE INI_VERTICAL_GRID                                C     | SUBROUTINE INI_VERTICAL_GRID
14  C     | o Initialise vertical gridding arrays                      C     | o Initialise vertical gridding arrays
15  C     *==========================================================*  C     *==========================================================*
16  C     \ev  C     \ev
17    
# Line 24  C     === Global variables === Line 25  C     === Global variables ===
25    
26  C     !INPUT/OUTPUT PARAMETERS:  C     !INPUT/OUTPUT PARAMETERS:
27  C     == Routine arguments ==  C     == Routine arguments ==
28  C     myThid -  Number of this instance of INI_DEPTHS  C     myThid   :: my Thread Id number
29        INTEGER myThid        INTEGER myThid
30    
31  C     !LOCAL VARIABLES:  C     !LOCAL VARIABLES:
32  C     == Local variables ==  C     == Local variables ==
33  C     K        :: loop index  C     k        :: loop index
34  C     msgBuf   :: Informational/error meesage buffer    C     msgBuf   :: Informational/error meesage buffer
35        INTEGER K        INTEGER k
36          _RL     tmpRatio, checkRatio1, checkRatio2
37        CHARACTER*(MAX_LEN_MBUF) msgBuf        CHARACTER*(MAX_LEN_MBUF) msgBuf
38  CEOP  CEOP
39    
40        IF (setCenterDr) THEN        _BEGIN_MASTER(myThid)
41  C-- Interface at middle between 2 centers :  
42          WRITE(msgBuf,'(A,2(A,L5))') 'Enter INI_VERTICAL_GRID:',
43         &                            ' setInterFDr=', setInterFDr,
44         &                          ' ; setCenterDr=', setCenterDr
45          CALL PRINT_MESSAGE( msgBuf, standardMessageUnit,
46         &                    SQUEEZE_RIGHT, myThid )
47    
48    C--   Set factors required for mixing pressure and meters as vertical coordinate.
49    C     rkSign is a "sign" parameter which is used where the orientation of the vertical
50    C     coordinate (pressure or meters) relative to the vertical index (k) is important.
51    C     rkSign = -1 applies when k and the coordinate are in the opposite sense.
52    C     rkSign =  1 applies when k and the coordinate are in the same sense.
53          rkSign       = -1. _d 0
54          gravitySign  = -1. _d 0
55          IF ( usingPCoords ) THEN
56             gravitySign = 1. _d 0
57          ENDIF
58    
59          IF ( .NOT.(setInterFDr.OR.setCenterDr) ) THEN
60            WRITE(msgBuf,'(A)')
61         &  'S/R INI_VERTICAL_GRID: neither delR nor delRc are defined'
62            CALL PRINT_ERROR( msgBuf, myThid )
63            WRITE(msgBuf,'(A)')
64         &  'S/R INI_VERTICAL_GRID: Need at least 1 of the 2 (delR,delRc)'
65            CALL PRINT_ERROR( msgBuf, myThid )
66            STOP 'ABNORMAL END: S/R INI_VERTICAL_GRID'
67          ENDIF
68    
69    C---  Set Level r-thickness (drF) and Center r-distances (drC)
70    
71          IF (setInterFDr) THEN
72    C--   Interface r-distances are defined:
73           DO k=1,Nr
74             drF(k) = delR(k)
75           ENDDO
76  C-    Check that all thickness are > 0 :  C-    Check that all thickness are > 0 :
77         DO K=1,Nr+1         DO k=1,Nr
78          IF (delRc(K).LE.0.) THEN          IF (delR(k).LE.0.) THEN
79           WRITE(msgBuf,'(A,I4,A,E16.8)')           WRITE(msgBuf,'(A,I4,A,E16.8)')
80       &  'S/R INI_VERTICAL_GRID: delRc(K=',K,' )=',delRc(K)       &  'S/R INI_VERTICAL_GRID: delR(k=',k,' )=',delR(k)
81           CALL PRINT_ERROR( msgBuf , 1)           CALL PRINT_ERROR( msgBuf, myThid )
82           WRITE(msgBuf,'(A)')           WRITE(msgBuf,'(A)')
83       &  'S/R INI_VERTICAL_GRID: Vert. grid spacing MUST BE > 0'       &  'S/R INI_VERTICAL_GRID: Vert. grid spacing MUST BE > 0'
84           CALL PRINT_ERROR( msgBuf , 1)           CALL PRINT_ERROR( msgBuf, myThid )
85           STOP 'ABNORMAL END: S/R INI_VERTICAL_GRID'           STOP 'ABNORMAL END: S/R INI_VERTICAL_GRID'
86          ENDIF          ENDIF
87         ENDDO         ENDDO
   
 C-    Calculate depths of centers and interfaces  
         rF(1)  = Ro_SeaLevel  
         rC(1)  = rF(1) + rkSign*delRc(1)  
         drC(1) = delRc(1)  
         drF(1) = delRc(1)  
        DO K=2,Nr  
         drC(K)   = delRc(K)  
         drF(K-1) =  drF(K-1) + 0.5 _d 0*delRc(K)  
         drF(K)   = 0.5 _d 0*delRc(K)  
         rC(K)    = rC(K-1) + rkSign*drC(K)  
         rF(K)    = rF(K-1) + rkSign*drF(K-1)  
        ENDDO  
         drF(Nr)  = drF(Nr) + delRc(Nr+1)  
         rF(Nr+1) = rF(Nr) + rkSign*drF(Nr)  
   
88        ELSE        ELSE
89  C-- Center at middle between 2 interfaces :  C--   Interface r-distances undefined:
90    C     assume Interface at middle between 2 Center
91           drF(1) = delRc(1)
92           DO k=2,Nr
93             drF(k-1) = 0.5 _d 0 *delRc(k) + drF(k-1)
94             drF( k ) = 0.5 _d 0 *delRc(k)
95           ENDDO
96           drF(Nr) = delRc(Nr+1) + drF(Nr)
97          ENDIF
98    
99          IF (setCenterDr) THEN
100    C--   Cell Center r-distances are defined:
101           DO k=1,Nr
102             drC(k) = delRc(k)
103           ENDDO
104  C-    Check that all thickness are > 0 :  C-    Check that all thickness are > 0 :
105         DO K=1,Nr         DO k=1,Nr+1
106          IF (delR(K).LE.0.) THEN          IF (delRc(k).LE.0.) THEN
107           WRITE(msgBuf,'(A,I4,A,E16.8)')           WRITE(msgBuf,'(A,I4,A,E16.8)')
108       &  'S/R INI_VERTICAL_GRID: delR(K=',K,' )=',delR(K)       &  'S/R INI_VERTICAL_GRID: delRc(k=',k,' )=',delRc(k)
109           CALL PRINT_ERROR( msgBuf , 1)           CALL PRINT_ERROR( msgBuf, myThid )
110           WRITE(msgBuf,'(A)')           WRITE(msgBuf,'(A)')
111       &  'S/R INI_VERTICAL_GRID: Vert. grid spacing MUST BE > 0'       &  'S/R INI_VERTICAL_GRID: Vert. grid spacing MUST BE > 0'
112           CALL PRINT_ERROR( msgBuf , 1)           CALL PRINT_ERROR( msgBuf, myThid )
113           STOP 'ABNORMAL END: S/R INI_VERTICAL_GRID'           STOP 'ABNORMAL END: S/R INI_VERTICAL_GRID'
114          ENDIF          ENDIF
115         ENDDO         ENDDO
116          ELSE
117    C--   Cell Center r-distances undefined:
118    C     assume Center at middle between 2 Interfaces
119           drC(1)  = 0.5 _d 0 *delR(1)
120           DO k=2,Nr
121             drC(k) = 0.5 _d 0 *(delR(k-1)+delR(k))
122           ENDDO
123          ENDIF
124    
125  C-    Calculate depths of interfaces and centers  C---  Set r-position of  interFace (rF) and cell-Center (rC):
126        rF(1) = Ro_SeaLevel        rF(1)    = Ro_SeaLevel
127        DO K=1,Nr        DO k=1,Nr
128         drF(K)     = delR(K)         rF(k+1) = rF(k)  + rkSign*drF(k)
129         rF(K+1) = rF(K) + rkSign*delR(K)        ENDDO
130        ENDDO        rC(1)   = rF(1)   + rkSign*drC(1)
131        drC(1)      = delR(1) * 0.5 _d 0        DO k=2,Nr
132        rC(1)       = rf(1) + rkSign*delR(1) * 0.5 _d 0          rC(k) = rC(k-1) + rkSign*drC(k)
       DO K=2,Nr  
        drC(K)     = 0.5 _d 0 *(delR(K-1)+delR(K))  
        rC(K)      = rC(K-1) + rkSign*drC(K)  
133        ENDDO        ENDDO
134    
135  C--  C---  Check vertical discretization :
136        ENDIF        checkRatio2 = 100.
137          checkRatio1 = 1. _d 0 / checkRatio2
138          DO k=1,Nr
139           tmpRatio = 0.
140           IF ( (rC(k)-rF(k+1)) .NE. 0. )
141         &   tmpRatio = (rF(k)-rC(k)) / (rC(k)-rF(k+1))
142           IF ( tmpRatio.LT.checkRatio1 .OR. tmpRatio.GT.checkRatio2 ) THEN
143    c       write(0,*) 'drF=',drF
144    c       write(0,*) 'drC=',drC
145    c       write(0,*) 'rF=',rF
146    c       write(0,*) 'rC=',rC
147            WRITE(msgBuf,'(A,I4,A,E16.8)')
148         &   'S/R INI_VERTICAL_GRID: Invalid relative position, level k=',
149         &     k, ' :', tmpRatio
150            CALL PRINT_ERROR( msgBuf, myThid )
151            WRITE(msgBuf,'(A,1PE14.6,A,2E14.6)')
152         &   'S/R INI_VERTICAL_GRID: rC=', rC(k),
153         &   ' , rF(k,k+1)=',rF(k),rF(k+1)
154            CALL PRINT_ERROR( msgBuf, myThid )
155            STOP 'ABNORMAL END: S/R INI_VERTICAL_GRID'
156           ENDIF
157          ENDDO
158    
159  C-    Calculate reciprol vertical grid spacing :  C-    Calculate reciprol vertical grid spacing :
160        DO K=1,Nr        DO k=1,Nr
161         saFac(K)  = 1. _d 0         recip_drC(k)   = 1. _d 0/drC(k)
162         recip_drC(K)   = 1. _d 0/drC(K)         recip_drF(k)   = 1. _d 0/drF(k)
        recip_drF(K)   = 1. _d 0/drF(K)  
163        ENDDO        ENDDO
164    
165    C--   Calculate horizontal grid factor for the deep model (<=> dropping the
166    C      shallow atmosphere approximation): only function of the vertical index
167    C-    first: initialise deep-model grid factor:
168          DO k=1,Nr
169            deepFacC(k) = 1. _d 0
170            deepFac2C(k)= 1. _d 0
171            recip_deepFacC(k) = 1. _d 0
172            recip_deepFac2C(k)= 1. _d 0
173          ENDDO
174          DO k=1,Nr+1
175            deepFacF(k) = 1. _d 0
176            deepFac2F(k)= 1. _d 0
177            recip_deepFacF(k) = 1. _d 0
178            recip_deepFac2F(k)= 1. _d 0
179          ENDDO
180          IF ( deepAtmosphere ) THEN
181    C-    set deep-model grid factor:
182           IF ( usingZCoords ) THEN
183            DO k=1,Nr
184              deepFacC(k) = (rSphere+rC(k))*recip_rSphere
185              deepFac2C(k)  = deepFacC(k)*deepFacC(k)
186            ENDDO
187            DO k=1,Nr+1
188              deepFacF(k) = (rSphere+rF(k))*recip_rSphere
189              deepFac2F(k)  = deepFacF(k)*deepFacF(k)
190            ENDDO
191           ELSE
192            STOP 'INI_VERTICAL_GRID: setting deepFac is not coded'
193           ENDIF
194    C-    set reciprocal of deep-model grid factor:
195           DO k=1,Nr
196            recip_deepFacC(k) = 1. _d 0/deepFacC(k)
197            recip_deepFac2C(k)= 1. _d 0/deepFac2C(k)
198           ENDDO
199           DO k=1,Nr+1
200            recip_deepFacF(k) = 1. _d 0/deepFacF(k)
201            recip_deepFac2F(k)= 1. _d 0/deepFac2F(k)
202           ENDDO
203          ENDIF
204    
205          _END_MASTER(myThid)
206          _BARRIER
207    
208        RETURN        RETURN
209        END        END
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