| Class | phy_implicit |
| In: |
physics/phy_implicit.f90
|
Note that Japanese and English are described in parallel.
| Create : | PHYIMPL 型変数の初期設定 |
| Close : | PHYIMPL 型変数の終了処理 |
| PutLine : | PHYIMPL 型変数に格納されている情報の印字 |
| initialized : | PHYIMPL 型変数が初期設定されているか否か |
| GetMatrices : | 陰解行列の作成と取得 |
| Integrate : | 時間変化率の計算 |
| ———— : | ———— |
| Create : | Constructor of "PHYIMPL" |
| Close : | Deconstructor of "PHYIMPL" |
| PutLine : | Print information of "PHYIMPL" |
| initialized : | Check initialization of "PHYIMPL" |
| GetMatrices : | Create and get implicit matrices |
| Integrate : | Calculate tendency |
始めに, PHYIMPL 型の変数を定義し, Create で初期設定を行います. GetMatrices を用いて陰解行列の作成と取得を行い, Integrate で時間変化率の計算を行います. PHYIMPL 型の変数の終了処理には Close を用いてください.
First, initialize "PHYIMPL" by "Create". Create and get implicit matrices by "GetMatrices", and calculate tendency by "Integrate". In order to terminate "PHYIMPL", use "Close".
| Subroutine : | |||
| phy_impl : | type(PHYIMPL), intent(inout) | ||
| err : | logical, intent(out), optional
|
PHYIMPL 型の変数の終了処理を行います. なお, 与えられた phy_impl が Create によって初期設定 されていない場合, プログラムはエラーを発生させます.
Deconstructor of "PHYIMPL". Note that if phy_impl is not initialized by "Create" yet, error is occurred.
Alias for PhyImplicitClose
| Subroutine : | |||
| phy_impl : | type(PHYIMPL), intent(inout) | ||
| imax : | integer, intent(in)
| ||
| jmax : | integer, intent(in)
| ||
| kmax : | integer, intent(in)
| ||
| Grav : | real(DP), intent(in)
| ||
| Cp : | real(DP), intent(in)
| ||
| EL : | real(DP), intent(in)
| ||
| DelTime : | real(DP), intent(in)
| ||
| xy_SurfHeatCapacity(0:imax-1, 0:jmax-1) : | real(DP), intent(in)
| ||
| xy_SurfCondition(0:imax-1, 0:jmax-1) : | integer, intent(in)
| ||
| xy_GroundTempFlux(0:imax-1, 0:jmax-1) : | real(DP), intent(in)
| ||
| nmlfile : | character(*), intent(in), optional
| ||
| err : | logical, intent(out), optional
|
PHYIMPL 型の変数の初期設定を行います. 他のサブルーチンを使用する前に必ずこのサブルーチンによって PHYIMPL 型の変数を初期設定してください.
なお, 与えられた phy_impl が既に初期設定されている場合, プログラムはエラーを発生させます.
NAMELIST を利用する場合には引数 nmlfile に NAMELIST ファイル名 を与えてください. NAMELIST 変数群の詳細に関しては NAMELIST#phy_implicit_nml を参照してください.
Constructor of "PHYIMPL". Initialize phy_impl by this subroutine, before other procedures are used,
Note that if phy_impl is already initialized by this procedure, error is occurred.
In order to use NAMELIST, specify a NAMELIST filename to argument nmlfile. See "NAMELIST#phy_implicit_nml" for details about a NAMELIST group.
Alias for PhyImplicitCreate
| Subroutine : | |||
| phy_impl : | type(PHYIMPL), intent(inout) | ||
| xyr_Press(0:phy_impl%imax-1, 0:phy_impl%jmax-1, 0:phy_impl%kmax) : | real(DP), intent(in)
| ||
| xyr_UFlux(0:phy_impl%imax-1, 0:phy_impl%jmax-1, 0:phy_impl%kmax) : | real(DP), intent(out)
| ||
| xyr_VFlux(0:phy_impl%imax-1, 0:phy_impl%jmax-1, 0:phy_impl%kmax) : | real(DP), intent(out)
| ||
| xyr_TempFlux(0:phy_impl%imax-1, 0:phy_impl%jmax-1, 0:phy_impl%kmax) : | real(DP), intent(out)
| ||
| xyr_QVapFlux(0:phy_impl%imax-1, 0:phy_impl%jmax-1, 0:phy_impl%kmax) : | real(DP), intent(out)
| ||
| xyza_UVMatrix(0:phy_impl%imax-1, 0:phy_impl%jmax-1, 0:phy_impl%kmax-1, -1:1) : | real(DP), intent(out)
| ||
| xyza_TempMatrix(0:phy_impl%imax-1, 0:phy_impl%jmax-1, -1:phy_impl%kmax-1, -1:1) : | real(DP), intent(out)
| ||
| xyza_QVapMatrix(0:phy_impl%imax-1, 0:phy_impl%jmax-1, 0:phy_impl%kmax-1, -1:1) : | real(DP), intent(out)
| ||
| err : | logical, intent(out), optional
|
陰解行列の作成と取得を行います.
なお, 与えられた phy_impl が Create によって初期設定 されていない場合, プログラムはエラーを発生させます.
Create and get implicit matrices.
If phy_impl is not initialized by "Create" yet, error is occurred.
Alias for PhyImplicitGetMatrices
| Subroutine : | |||
| phy_impl : | type(PHYIMPL), intent(inout) | ||
| xyr_UFlux(0:phy_impl%imax-1, 0:phy_impl%jmax-1, 0:phy_impl%kmax) : | real(DP), intent(in)
| ||
| xyr_VFlux(0:phy_impl%imax-1, 0:phy_impl%jmax-1, 0:phy_impl%kmax) : | real(DP), intent(in)
| ||
| xyr_TempFlux(0:phy_impl%imax-1, 0:phy_impl%jmax-1, 0:phy_impl%kmax) : | real(DP), intent(in)
| ||
| xy_SurfRadSFlux(0:phy_impl%imax-1, 0:phy_impl%jmax-1) : | real(DP), intent(in)
| ||
| xy_SurfRadLFlux(0:phy_impl%imax-1, 0:phy_impl%jmax-1) : | real(DP), intent(in)
| ||
| xyr_QVapFlux(0:phy_impl%imax-1, 0:phy_impl%jmax-1, 0:phy_impl%kmax) : | real(DP), intent(in)
| ||
| xyza_UVMatrix(0:phy_impl%imax-1, 0:phy_impl%jmax-1, 0:phy_impl%kmax-1, -1:1) : | real(DP), intent(in)
| ||
| xyza_TempMatrix(0:phy_impl%imax-1, 0:phy_impl%jmax-1, -1:phy_impl%kmax-1, -1:1) : | real(DP), intent(in)
| ||
| xyza_QVapMatrix(0:phy_impl%imax-1, 0:phy_impl%jmax-1, 0:phy_impl%kmax-1, -1:1) : | real(DP), intent(in)
| ||
| xy_SurfUVMatrix(0:phy_impl%imax-1, 0:phy_impl%jmax-1) : | real(DP), intent(in)
| ||
| xyaa_SurfTempMatrix(0:phy_impl%imax-1, 0:phy_impl%jmax-1, 0:1, -1:1) : | real(DP), intent(in) | ||
| xyaa_SurfQVapMatrix(0:phy_impl%imax-1, 0:phy_impl%jmax-1, 0:1, -1:1) : | real(DP), intent(in)
| ||
| xya_SurfRadLMatrix(0:phy_impl%imax-1, 0:phy_impl%jmax-1, -1:1) : | real(DP), intent(in)
| ||
| xyz_DVerdiffUDt(0:phy_impl%imax-1, 0:phy_impl%jmax-1, 0:phy_impl%kmax-1) : | real(DP), intent(out)
| ||
| xyz_DVerdiffVDt(0:phy_impl%imax-1, 0:phy_impl%jmax-1, 0:phy_impl%kmax-1) : | real(DP), intent(out)
| ||
| xyz_DVerdiffTempDt(0:phy_impl%imax-1, 0:phy_impl%jmax-1, 0:phy_impl%kmax-1) : | real(DP), intent(out)
| ||
| xy_DVerdiffSurfTempDt(0:phy_impl%imax-1, 0:phy_impl%jmax-1) : | real(DP), intent(out)
| ||
| xyz_DVerdiffQVapDt(0:phy_impl%imax-1, 0:phy_impl%jmax-1, 0:phy_impl%kmax-1) : | real(DP), intent(out)
| ||
| err : | logical, intent(out), optional
|
陰解行列の作成と取得を行います.
なお, 与えられた phy_impl が Create によって初期設定 されていない場合, プログラムはエラーを発生させます.
Create and get implicit matrices.
If phy_impl is not initialized by "Create" yet, error is occurred.
Alias for PhyImplicitIntegrate
| Derived Type : | |||
| initialized = .false. : | logical
| ||
| imax : | integer
| ||
| jmax : | integer
| ||
| kmax : | integer
| ||
| Grav : | real(DP)
| ||
| Cp : | real(DP)
| ||
| EL : | real(DP)
| ||
| DelTime : | real(DP)
| ||
| xy_SurfHeatCapacity(:,:) =>null() : | real(DP), pointer
| ||
| xy_SurfCondition(:,:) =>null() : | integer, pointer
| ||
| xy_GroundTempFlux(:,:) =>null() : | real(DP), pointer
|
まず, Create で "PHYIMPL" 型の変数を初期設定して下さい. 初期設定された "PHYIMPL" 型の変数を再度利用する際には, Close によって終了処理を行ってください.
Initialize "PHYIMPL" variable by "Create" before usage. If you reuse "PHYIMPL" variable again for another application, terminate by "Close".
| Subroutine : | |||
| phy_impl : | type(PHYIMPL), intent(in) | ||
| unit : | integer, intent(in), optional
| ||
| indent : | character(*), intent(in), optional
| ||
| err : | logical, intent(out), optional
|
引数 phy_impl に設定されている情報を印字します. デフォルトではメッセージは標準出力に出力されます. unit に装置番号を指定することで, 出力先を変更することが可能です.
Print information of phy_impl. By default messages are output to standard output. Unit number for output can be changed by unit argument.
Alias for PhyImplicitPutLine
| Function : | |
| result : | logical |
| phy_impl : | type(PHYIMPL), intent(in) |
phy_impl が初期設定されている場合には .true. が, 初期設定されていない場合には .false. が返ります.
If phy_impl is initialized, .true. is returned. If phy_impl is not initialized, .false. is returned.
Alias for PhyImplicitInitialized
| Subroutine : | |||||||||||
| nmlfile : | character(*), intent(in)
| ||||||||||
| err : | logical, intent(out), optional
|
NAMELIST ファイル nmlfile から値を入力するための 内部サブルーチンです. Create 内で呼び出されることを 想定しています.
値が NAMELIST ファイル内で指定されていない場合には, 入力された値がそのまま返ります.
なお, nmlfile に空文字が与えられた場合, または 与えられた nmlfile を読み込むことができない場合, プログラムはエラーを発生させます.
This is an internal subroutine to input values from NAMELIST file nmlfile. This subroutine is expected to be called by "Create".
A value not specified in NAMELIST file is returned without change.
If nmlfile is empty, or nmlfile can not be read, error is occurred.
Alias for PhyImplicitNmlRead
| Subroutine : | |||
| phy_impl : | type(PHYIMPL), intent(inout) | ||
| err : | logical, intent(out), optional
|
PHYIMPL 型の変数の終了処理を行います. なお, 与えられた phy_impl が Create によって初期設定 されていない場合, プログラムはエラーを発生させます.
Deconstructor of "PHYIMPL". Note that if phy_impl is not initialized by "Create" yet, error is occurred.
subroutine PhyImplicitClose( phy_impl, err )
!
! PHYIMPL 型の変数の終了処理を行います.
! なお, 与えられた *phy_impl* が Create によって初期設定
! されていない場合, プログラムはエラーを発生させます.
!
! Deconstructor of "PHYIMPL".
! Note that if *phy_impl* is not initialized by "Create" yet,
! error is occurred.
!
use dc_trace, only: BeginSub, EndSub
use dc_string, only: PutLine, Printf
use dc_types, only: DP, STRING, TOKEN, STDOUT
use dc_error, only: StoreError, DC_NOERR, DC_ENOTINIT
implicit none
type(PHYIMPL), intent(inout):: phy_impl
logical, intent(out), optional:: err
! 例外処理用フラグ.
! デフォルトでは, この手続き内でエラーが
! 生じた場合, プログラムは強制終了します.
! 引数 *err* が与えられる場合,
! プログラムは強制終了せず, 代わりに
! *err* に .true. が代入されます.
!
! Exception handling flag.
! By default, when error occur in
! this procedure, the program aborts.
! If this *err* argument is given,
! .true. is substituted to *err* and
! the program does not abort.
!-----------------------------------
! 作業変数
! Work variables
integer:: stat
character(STRING):: cause_c
character(*), parameter:: subname = 'PhyImplicitClose'
continue
call BeginSub( subname )
stat = DC_NOERR
cause_c = ''
!-----------------------------------------------------------------
! 初期設定のチェック
! Check initialization
!-----------------------------------------------------------------
if ( .not. phy_impl % initialized ) then
stat = DC_ENOTINIT
cause_c = 'PHYIMPL'
goto 999
end if
!-----------------------------------------------------------------
! "PHYIMPL" の設定の消去
! Clear the settings for "PHYIMPL"
!-----------------------------------------------------------------
deallocate( phy_impl % xy_SurfHeatCapacity )
deallocate( phy_impl % xy_SurfCondition )
deallocate( phy_impl % xy_GroundTempFlux )
!-----------------------------------------------------------------
! 終了処理, 例外処理
! Termination and Exception handling
!-----------------------------------------------------------------
phy_impl % initialized = .false.
999 continue
call StoreError( stat, subname, err, cause_c )
call EndSub( subname )
end subroutine PhyImplicitClose
| Subroutine : | |||
| phy_impl : | type(PHYIMPL), intent(inout) | ||
| imax : | integer, intent(in)
| ||
| jmax : | integer, intent(in)
| ||
| kmax : | integer, intent(in)
| ||
| Grav : | real(DP), intent(in)
| ||
| Cp : | real(DP), intent(in)
| ||
| EL : | real(DP), intent(in)
| ||
| DelTime : | real(DP), intent(in)
| ||
| xy_SurfHeatCapacity(0:imax-1, 0:jmax-1) : | real(DP), intent(in)
| ||
| xy_SurfCondition(0:imax-1, 0:jmax-1) : | integer, intent(in)
| ||
| xy_GroundTempFlux(0:imax-1, 0:jmax-1) : | real(DP), intent(in)
| ||
| nmlfile : | character(*), intent(in), optional
| ||
| err : | logical, intent(out), optional
|
PHYIMPL 型の変数の初期設定を行います. 他のサブルーチンを使用する前に必ずこのサブルーチンによって PHYIMPL 型の変数を初期設定してください.
なお, 与えられた phy_impl が既に初期設定されている場合, プログラムはエラーを発生させます.
NAMELIST を利用する場合には引数 nmlfile に NAMELIST ファイル名 を与えてください. NAMELIST 変数群の詳細に関しては NAMELIST#phy_implicit_nml を参照してください.
Constructor of "PHYIMPL". Initialize phy_impl by this subroutine, before other procedures are used,
Note that if phy_impl is already initialized by this procedure, error is occurred.
In order to use NAMELIST, specify a NAMELIST filename to argument nmlfile. See "NAMELIST#phy_implicit_nml" for details about a NAMELIST group.
subroutine PhyImplicitCreate( phy_impl, imax, jmax, kmax, Grav, Cp, EL, DelTime, xy_SurfHeatCapacity, xy_SurfCondition, xy_GroundTempFlux, nmlfile, err )
!
! PHYIMPL 型の変数の初期設定を行います.
! 他のサブルーチンを使用する前に必ずこのサブルーチンによって
! PHYIMPL 型の変数を初期設定してください.
!
! なお, 与えられた *phy_impl* が既に初期設定されている場合,
! プログラムはエラーを発生させます.
!
! NAMELIST を利用する場合には引数 *nmlfile* に NAMELIST ファイル名
! を与えてください. NAMELIST 変数群の詳細に関しては
! NAMELIST#phy_implicit_nml を参照してください.
!
! Constructor of "PHYIMPL".
! Initialize *phy_impl* by this subroutine,
! before other procedures are used,
!
! Note that if *phy_impl* is already initialized
! by this procedure, error is occurred.
!
! In order to use NAMELIST, specify a NAMELIST filename to
! argument *nmlfile*. See "NAMELIST#phy_implicit_nml"
! for details about a NAMELIST group.
!
use dc_trace, only: BeginSub, EndSub
use dc_string, only: PutLine, Printf
use dc_types, only: DP, STRING, TOKEN, STDOUT
use dc_present, only: present_and_not_empty, present_and_true
use dc_message, only: MessageNotify
use dc_error, only: StoreError, DC_NOERR, DC_EALREADYINIT, DC_EARGLACK, DC_ENEGATIVE, DC_ENOFILEREAD
implicit none
type(PHYIMPL), intent(inout):: phy_impl
integer, intent(in):: imax ! 経度格子点数.
! Number of grid points in longitude
integer, intent(in):: jmax ! 緯度格子点数.
! Number of grid points in latitude
integer, intent(in):: kmax ! 鉛直層数.
! Number of vertical level
real(DP), intent(in):: Grav ! $ g $ . 重力加速度. Gravitational acceleration
real(DP), intent(in):: Cp ! $ C_p $ . 大気定圧比熱. Specific heat of air at constant pressure
real(DP), intent(in):: EL ! $ L $ . 水の凝結の潜熱. Latent heat of condensation of water vapor
real(DP), intent(in):: DelTime ! $ \Delta t $ . タイムステップ. Time step
real(DP), intent(in):: xy_SurfHeatCapacity (0:imax-1, 0:jmax-1)
! 地表熱容量.
! Surface heat capacity
integer, intent(in):: xy_SurfCondition (0:imax-1, 0:jmax-1)
! 地表状態.
! Surface condition
real(DP), intent(in):: xy_GroundTempFlux (0:imax-1, 0:jmax-1)
! 地中熱フラックス.
! Ground temperature flux
character(*), intent(in), optional:: nmlfile
! NAMELIST ファイルの名称.
! この引数に空文字以外を与えた場合,
! 指定されたファイルから
! NAMELIST 変数群を読み込みます.
! ファイルを読み込めない場合にはエラーを
! 生じます.
!
! NAMELIST 変数群の詳細に関しては
! NAMELIST#phy_implicit_nml
! を参照してください.
!
! NAMELIST file name.
! If nonnull character is specified to
! this argument,
! NAMELIST group name is loaded from the
! file.
! If the file can not be read,
! an error occurs.
!
! See "NAMELIST#phy_implicit_nml"
! for details about a NAMELIST group.
!
logical, intent(out), optional:: err
! 例外処理用フラグ.
! デフォルトでは, この手続き内でエラーが
! 生じた場合, プログラムは強制終了します.
! 引数 *err* が与えられる場合,
! プログラムは強制終了せず, 代わりに
! *err* に .true. が代入されます.
!
! Exception handling flag.
! By default, when error occur in
! this procedure, the program aborts.
! If this *err* argument is given,
! .true. is substituted to *err* and
! the program does not abort.
!-----------------------------------
! 作業変数
! Work variables
integer:: stat
character(STRING):: cause_c
character(*), parameter:: subname = 'PhyImplicitCreate'
continue
call BeginSub( subname, version )
stat = DC_NOERR
cause_c = ''
!-----------------------------------------------------------------
! 初期設定のチェック
! Check initialization
!-----------------------------------------------------------------
if ( phy_impl % initialized ) then
stat = DC_EALREADYINIT
cause_c = 'PHYIMPL'
goto 999
end if
!-----------------------------------------------------------------
! 引数の正当性のチェック
! Validate arguments
!-----------------------------------------------------------------
if (imax < 1) then
stat = DC_ENEGATIVE
cause_c = 'imax'
goto 999
end if
if (jmax < 1) then
stat = DC_ENEGATIVE
cause_c = 'jmax'
goto 999
end if
if (kmax < 1) then
stat = DC_ENEGATIVE
cause_c = 'kmax'
goto 999
end if
if (DelTime < 0.0_DP) then
stat = DC_ENEGATIVE
cause_c = 'DelTime'
goto 999
end if
!-----------------------------------------------------------------
! "PHYIMPL" の設定
! Configure the settings for "PHYIMPL"
!-----------------------------------------------------------------
phy_impl % imax = imax
phy_impl % jmax = jmax
phy_impl % kmax = kmax
phy_impl % Grav = Grav
phy_impl % Cp = Cp
phy_impl % EL = EL
phy_impl % DelTime = DelTime
allocate( phy_impl % xy_SurfHeatCapacity (0:imax-1, 0:jmax-1) )
allocate( phy_impl % xy_SurfCondition (0:imax-1, 0:jmax-1) )
allocate( phy_impl % xy_GroundTempFlux (0:imax-1, 0:jmax-1) )
phy_impl % xy_SurfHeatCapacity = xy_SurfHeatCapacity
phy_impl % xy_SurfCondition = xy_SurfCondition
phy_impl % xy_GroundTempFlux = xy_GroundTempFlux
!-------------------------
! デフォルト値
! Default values
!!$ phy_impl % param_r = 0.0_DP
!!$ phy_impl % param_c = 'hogehoge'
!-------------------------
! オプショナル引数からの値
! Values from optional arguments
!!$ phy_impl % param_i = param_i
!!$ if ( present(param_r) ) phy_impl % param_r = param_r
!!$ if ( present(param_c) ) phy_impl % param_c = param_c
!-------------------------
! NAMELIST からの値
! Values from NAMELIST
!!$ if ( present_and_not_empty(nmlfile) ) then
!!$ call MessageNotify( 'M', subname, &
!!$ & 'Loading NAMELIST file "%c" ...', &
!!$ & c1 = trim(nmlfile) )
!!$ call NmlRead ( nmlfile = nmlfile, & ! (in)
!!$ & param_i = phy_impl % param_i, & ! (inout)
!!$ & param_r = phy_impl % param_r, & ! (inout)
!!$ & param_c_ = phy_impl % param_c, & ! (inout)
!!$ & err = err ) ! (out)
!!$ if ( present_and_true(err) ) then
!!$ call MessageNotify( 'W', subname, &
!!$ & '"%c" can not be read.', &
!!$ & c1 = trim(nmlfile) )
!!$ stat = DC_ENOFILEREAD
!!$ cause_c = nmlfile
!!$ goto 999
!!$ end if
!!$ end if
!-----------------------------------------------------------------
! 設定値の正当性のチェック
! Validate setting values
!-----------------------------------------------------------------
!!$ if ( phy_impl % param_i < 0 ) then
!!$ stat = DC_ENEGATIVE
!!$ cause_c = 'param_i'
!!$ goto 999
!!$ end if
!-----------------------------------------------------------------
! 終了処理, 例外処理
! Termination and Exception handling
!-----------------------------------------------------------------
phy_impl % initialized = .true.
999 continue
call StoreError( stat, subname, err, cause_c )
call EndSub( subname )
end subroutine PhyImplicitCreate
| Subroutine : | |||
| phy_impl : | type(PHYIMPL), intent(inout) | ||
| xyr_Press(0:phy_impl%imax-1, 0:phy_impl%jmax-1, 0:phy_impl%kmax) : | real(DP), intent(in)
| ||
| xyr_UFlux(0:phy_impl%imax-1, 0:phy_impl%jmax-1, 0:phy_impl%kmax) : | real(DP), intent(out)
| ||
| xyr_VFlux(0:phy_impl%imax-1, 0:phy_impl%jmax-1, 0:phy_impl%kmax) : | real(DP), intent(out)
| ||
| xyr_TempFlux(0:phy_impl%imax-1, 0:phy_impl%jmax-1, 0:phy_impl%kmax) : | real(DP), intent(out)
| ||
| xyr_QVapFlux(0:phy_impl%imax-1, 0:phy_impl%jmax-1, 0:phy_impl%kmax) : | real(DP), intent(out)
| ||
| xyza_UVMatrix(0:phy_impl%imax-1, 0:phy_impl%jmax-1, 0:phy_impl%kmax-1, -1:1) : | real(DP), intent(out)
| ||
| xyza_TempMatrix(0:phy_impl%imax-1, 0:phy_impl%jmax-1, -1:phy_impl%kmax-1, -1:1) : | real(DP), intent(out)
| ||
| xyza_QVapMatrix(0:phy_impl%imax-1, 0:phy_impl%jmax-1, 0:phy_impl%kmax-1, -1:1) : | real(DP), intent(out)
| ||
| err : | logical, intent(out), optional
|
陰解行列の作成と取得を行います.
なお, 与えられた phy_impl が Create によって初期設定 されていない場合, プログラムはエラーを発生させます.
Create and get implicit matrices.
If phy_impl is not initialized by "Create" yet, error is occurred.
subroutine PhyImplicitGetMatrices( phy_impl, xyr_Press, xyr_UFlux, xyr_VFlux, xyr_TempFlux, xyr_QVapFlux, xyza_UVMatrix, xyza_TempMatrix, xyza_QVapMatrix, err )
!
! 陰解行列の作成と取得を行います.
!
! なお, 与えられた *phy_impl* が Create によって初期設定
! されていない場合, プログラムはエラーを発生させます.
!
! Create and get implicit matrices.
!
! If *phy_impl* is not initialized by "Create" yet,
! error is occurred.
!
use dc_trace, only: BeginSub, EndSub
use dc_string, only: PutLine, Printf
use dc_types, only: DP, STRING, TOKEN, STDOUT
use dc_error, only: StoreError, DC_NOERR, DC_ENOTINIT
implicit none
type(PHYIMPL), intent(inout):: phy_impl
real(DP), intent(in):: xyr_Press (0:phy_impl%imax-1, 0:phy_impl%jmax-1, 0:phy_impl%kmax)
! $ P_s $ . 地表面気圧 (半整数レベル).
! Surface pressure (half level)
real(DP), intent(out):: xyr_UFlux (0:phy_impl%imax-1, 0:phy_impl%jmax-1, 0:phy_impl%kmax)
! 東西風速フラックス.
! Zonal wind flux
real(DP), intent(out):: xyr_VFlux (0:phy_impl%imax-1, 0:phy_impl%jmax-1, 0:phy_impl%kmax)
! 南北風速フラックス.
! Meridional wind flux
real(DP), intent(out):: xyr_TempFlux (0:phy_impl%imax-1, 0:phy_impl%jmax-1, 0:phy_impl%kmax)
! 温度フラックス.
! Temperature flux
real(DP), intent(out):: xyr_QVapFlux (0:phy_impl%imax-1, 0:phy_impl%jmax-1, 0:phy_impl%kmax)
! 比湿フラックス.
! Specific humidity flux
real(DP), intent(out):: xyza_UVMatrix (0:phy_impl%imax-1, 0:phy_impl%jmax-1, 0:phy_impl%kmax-1, -1:1)
! 速度陰解行列.
! Implicit matrix about velocity
real(DP), intent(out):: xyza_TempMatrix (0:phy_impl%imax-1, 0:phy_impl%jmax-1, -1:phy_impl%kmax-1, -1:1)
! 温度陰解行列.
! Implicit matrix about temperature
real(DP), intent(out):: xyza_QVapMatrix (0:phy_impl%imax-1, 0:phy_impl%jmax-1, 0:phy_impl%kmax-1, -1:1)
! 比湿陰解行列.
! Implicit matrix about specific humidity
logical, intent(out), optional:: err
! 例外処理用フラグ.
! デフォルトでは, この手続き内でエラーが
! 生じた場合, プログラムは強制終了します.
! 引数 *err* が与えられる場合,
! プログラムは強制終了せず, 代わりに
! *err* に .true. が代入されます.
!
! Exception handling flag.
! By default, when error occur in
! this procedure, the program aborts.
! If this *err* argument is given,
! .true. is substituted to *err* and
! the program does not abort.
!-----------------------------------
! 作業変数
! Work variables
integer:: imax ! 経度格子点数.
! Number of grid points in longitude
integer:: jmax ! 緯度格子点数.
! Number of grid points in latitude
integer:: kmax ! 鉛直層数.
! Number of vertical level
real(DP):: Grav ! $ g $ . 重力加速度. Gravitational acceleration
real(DP):: Cp ! $ C_p $ . 大気定圧比熱. Specific heat of air at constant pressure
real(DP):: DelTime ! $ \Delta t $ . タイムステップ. Time step
real(DP):: xy_SurfHeatCapacity (0:phy_impl%imax-1, 0:phy_impl%jmax-1)
! 地表熱容量.
! Surface heat capacity
integer:: xy_SurfCondition (0:phy_impl%imax-1, 0:phy_impl%jmax-1)
! 地表状態.
! Surface condition
integer:: i, j, k ! DO ループ用作業変数
! Work variables for DO loop
integer:: stat
character(STRING):: cause_c
character(*), parameter:: subname = 'PhyImplicitGetMatrices'
continue
call BeginSub( subname )
stat = DC_NOERR
cause_c = ''
!-----------------------------------------------------------------
! 初期設定のチェック
! Check initialization
!-----------------------------------------------------------------
if ( .not. phy_impl % initialized ) then
stat = DC_ENOTINIT
cause_c = 'PHYIMPL'
goto 999
end if
!-----------------------------------------------------------------
! *phy_impl* に格納されている設定値の取り出し
! Fetch setting values stored in *phy_impl*
!-----------------------------------------------------------------
imax = phy_impl % imax
jmax = phy_impl % jmax
kmax = phy_impl % kmax
Grav = phy_impl % Grav
Cp = phy_impl % Cp
DelTime = phy_impl % DelTime
xy_SurfHeatCapacity = phy_impl % xy_SurfHeatCapacity
xy_SurfCondition = phy_impl % xy_SurfCondition
!----------------------------------------------------------------
! 陰解行列作成
! Create implicit matrices
!----------------------------------------------------------------
!-----------------------------------
! 質量, 熱容量の項
! Mass and heat capacity terms
xyza_UVMatrix = 0.0_DP
xyza_TempMatrix = 0.0_DP
xyza_QVapMatrix = 0.0_DP
do k = 0, kmax-1
xyza_UVMatrix(:,:,k,0) = ( xyr_Press(:,:,k) - xyr_Press(:,:,k+1) ) / Grav / ( 2.0_DP * DelTime )
xyza_TempMatrix(:,:,k,0) = xyza_UVMatrix(:,:,k,0) * Cp
xyza_QVapMatrix(:,:,k,0) = xyza_UVMatrix(:,:,k,0) * Cp
end do
do j = 0, jmax-1
do i = 0, imax-1
if ( xy_SurfCondition(i,j) >= 1 ) then
xyza_TempMatrix(i,j,-1,0) = xy_SurfHeatCapacity(i,j) / ( 2.0_DP * DelTime )
else
xyza_TempMatrix(i,j,-1,0) = 1.0_DP
end if
end do
end do
!-----------------------------------
! フラックスをリセット
! Reset fluxes
xyr_UFlux = 0.0_DP
xyr_VFlux = 0.0_DP
xyr_TempFlux = 0.0_DP
xyr_QVapFlux = 0.0_DP
!-----------------------------------------------------------------
! 終了処理, 例外処理
! Termination and Exception handling
!-----------------------------------------------------------------
999 continue
call StoreError( stat, subname, err, cause_c )
call EndSub( subname )
end subroutine PhyImplicitGetMatrices
| Function : | |
| result : | logical |
| phy_impl : | type(PHYIMPL), intent(in) |
phy_impl が初期設定されている場合には .true. が, 初期設定されていない場合には .false. が返ります.
If phy_impl is initialized, .true. is returned. If phy_impl is not initialized, .false. is returned.
logical function PhyImplicitInitialized( phy_impl ) result(result)
!
! *phy_impl* が初期設定されている場合には .true. が,
! 初期設定されていない場合には .false. が返ります.
!
! If *phy_impl* is initialized, .true. is returned.
! If *phy_impl* is not initialized, .false. is returned.
!
implicit none
type(PHYIMPL), intent(in):: phy_impl
continue
result = phy_impl % initialized
end function PhyImplicitInitialized
| Subroutine : | |||
| phy_impl : | type(PHYIMPL), intent(inout) | ||
| xyr_UFlux(0:phy_impl%imax-1, 0:phy_impl%jmax-1, 0:phy_impl%kmax) : | real(DP), intent(in)
| ||
| xyr_VFlux(0:phy_impl%imax-1, 0:phy_impl%jmax-1, 0:phy_impl%kmax) : | real(DP), intent(in)
| ||
| xyr_TempFlux(0:phy_impl%imax-1, 0:phy_impl%jmax-1, 0:phy_impl%kmax) : | real(DP), intent(in)
| ||
| xy_SurfRadSFlux(0:phy_impl%imax-1, 0:phy_impl%jmax-1) : | real(DP), intent(in)
| ||
| xy_SurfRadLFlux(0:phy_impl%imax-1, 0:phy_impl%jmax-1) : | real(DP), intent(in)
| ||
| xyr_QVapFlux(0:phy_impl%imax-1, 0:phy_impl%jmax-1, 0:phy_impl%kmax) : | real(DP), intent(in)
| ||
| xyza_UVMatrix(0:phy_impl%imax-1, 0:phy_impl%jmax-1, 0:phy_impl%kmax-1, -1:1) : | real(DP), intent(in)
| ||
| xyza_TempMatrix(0:phy_impl%imax-1, 0:phy_impl%jmax-1, -1:phy_impl%kmax-1, -1:1) : | real(DP), intent(in)
| ||
| xyza_QVapMatrix(0:phy_impl%imax-1, 0:phy_impl%jmax-1, 0:phy_impl%kmax-1, -1:1) : | real(DP), intent(in)
| ||
| xy_SurfUVMatrix(0:phy_impl%imax-1, 0:phy_impl%jmax-1) : | real(DP), intent(in)
| ||
| xyaa_SurfTempMatrix(0:phy_impl%imax-1, 0:phy_impl%jmax-1, 0:1, -1:1) : | real(DP), intent(in) | ||
| xyaa_SurfQVapMatrix(0:phy_impl%imax-1, 0:phy_impl%jmax-1, 0:1, -1:1) : | real(DP), intent(in)
| ||
| xya_SurfRadLMatrix(0:phy_impl%imax-1, 0:phy_impl%jmax-1, -1:1) : | real(DP), intent(in)
| ||
| xyz_DVerdiffUDt(0:phy_impl%imax-1, 0:phy_impl%jmax-1, 0:phy_impl%kmax-1) : | real(DP), intent(out)
| ||
| xyz_DVerdiffVDt(0:phy_impl%imax-1, 0:phy_impl%jmax-1, 0:phy_impl%kmax-1) : | real(DP), intent(out)
| ||
| xyz_DVerdiffTempDt(0:phy_impl%imax-1, 0:phy_impl%jmax-1, 0:phy_impl%kmax-1) : | real(DP), intent(out)
| ||
| xy_DVerdiffSurfTempDt(0:phy_impl%imax-1, 0:phy_impl%jmax-1) : | real(DP), intent(out)
| ||
| xyz_DVerdiffQVapDt(0:phy_impl%imax-1, 0:phy_impl%jmax-1, 0:phy_impl%kmax-1) : | real(DP), intent(out)
| ||
| err : | logical, intent(out), optional
|
陰解行列の作成と取得を行います.
なお, 与えられた phy_impl が Create によって初期設定 されていない場合, プログラムはエラーを発生させます.
Create and get implicit matrices.
If phy_impl is not initialized by "Create" yet, error is occurred.
subroutine PhyImplicitIntegrate( phy_impl, xyr_UFlux, xyr_VFlux, xyr_TempFlux, xy_SurfRadSFlux, xy_SurfRadLFlux, xyr_QVapFlux, xyza_UVMatrix, xyza_TempMatrix, xyza_QVapMatrix, xy_SurfUVMatrix, xyaa_SurfTempMatrix, xyaa_SurfQVapMatrix, xya_SurfRadLMatrix, xyz_DVerdiffUDt, xyz_DVerdiffVDt, xyz_DVerdiffTempDt, xy_DVerdiffSurfTempDt, xyz_DVerdiffQVapDt, err )
!
! 陰解行列の作成と取得を行います.
!
! なお, 与えられた *phy_impl* が Create によって初期設定
! されていない場合, プログラムはエラーを発生させます.
!
! Create and get implicit matrices.
!
! If *phy_impl* is not initialized by "Create" yet,
! error is occurred.
!
use dc_trace, only: BeginSub, EndSub
use dc_string, only: PutLine, Printf
use dc_types, only: DP, STRING, TOKEN, STDOUT
use dc_error, only: StoreError, DC_NOERR, DC_ENOTINIT
implicit none
type(PHYIMPL), intent(inout):: phy_impl
real(DP), intent(in):: xyr_UFlux (0:phy_impl%imax-1, 0:phy_impl%jmax-1, 0:phy_impl%kmax)
! 東西風速フラックス.
! Zonal wind flux
real(DP), intent(in):: xyr_VFlux (0:phy_impl%imax-1, 0:phy_impl%jmax-1, 0:phy_impl%kmax)
! 南北風速フラックス.
! Meridional wind flux
real(DP), intent(in):: xyr_TempFlux (0:phy_impl%imax-1, 0:phy_impl%jmax-1, 0:phy_impl%kmax)
! 温度フラックス.
! Temperature flux
real(DP), intent(in):: xy_SurfRadSFlux (0:phy_impl%imax-1, 0:phy_impl%jmax-1)
! 短波 (日射) フラックス (地表面).
! Short wave (insolation) flux on surface
real(DP), intent(in):: xy_SurfRadLFlux (0:phy_impl%imax-1, 0:phy_impl%jmax-1)
! 長波フラックス (地表面).
! Long wave flux on surface
real(DP), intent(in):: xyr_QVapFlux (0:phy_impl%imax-1, 0:phy_impl%jmax-1, 0:phy_impl%kmax)
! 比湿フラックス.
! Specific humidity flux
real(DP), intent(in):: xyza_UVMatrix (0:phy_impl%imax-1, 0:phy_impl%jmax-1, 0:phy_impl%kmax-1, -1:1)
! 速度陰解行列.
! Implicit matrix about velocity
real(DP), intent(in):: xyza_TempMatrix (0:phy_impl%imax-1, 0:phy_impl%jmax-1, -1:phy_impl%kmax-1, -1:1)
! 温度陰解行列.
! Implicit matrix about temperature
real(DP), intent(in):: xyza_QVapMatrix (0:phy_impl%imax-1, 0:phy_impl%jmax-1, 0:phy_impl%kmax-1, -1:1)
! 比湿陰解行列.
! Implicit matrix about specific humidity
real(DP), intent(in):: xy_SurfUVMatrix (0:phy_impl%imax-1, 0:phy_impl%jmax-1)
! 速度陰解行列: 地表.
! Implicit matrix about velocity: surface
real(DP), intent(in):: xyaa_SurfTempMatrix (0:phy_impl%imax-1, 0:phy_impl%jmax-1, 0:1, -1:1)
! 温度陰解行列: 地表.
! Implicit matrix about temperature: surface
real(DP), intent(in):: xyaa_SurfQVapMatrix (0:phy_impl%imax-1, 0:phy_impl%jmax-1, 0:1, -1:1)
! 比湿陰解行列: 地表.
! Implicit matrix about specific humidity: surface
real(DP), intent(in):: xya_SurfRadLMatrix (0:phy_impl%imax-1, 0:phy_impl%jmax-1, -1:1)
! $ T $ 陰解行列: 地表.
! $ T $ implicit matrix: surface
real(DP), intent(out):: xyz_DVerdiffUDt (0:phy_impl%imax-1, 0:phy_impl%jmax-1, 0:phy_impl%kmax-1)
! 東西成分 鉛直拡散加速度.
! Zonal acceleration by vertical diffusion
real(DP), intent(out):: xyz_DVerdiffVDt (0:phy_impl%imax-1, 0:phy_impl%jmax-1, 0:phy_impl%kmax-1)
! 南北成分 鉛直拡散加速度.
! Meridional acceleration by vertical diffusion
real(DP), intent(out):: xyz_DVerdiffTempDt (0:phy_impl%imax-1, 0:phy_impl%jmax-1, 0:phy_impl%kmax-1)
! 鉛直拡散加熱率.
! Temperature tendency by vertical diffusion
real(DP), intent(out):: xy_DVerdiffSurfTempDt (0:phy_impl%imax-1, 0:phy_impl%jmax-1)
! 地表面 鉛直拡散加熱率.
! Surface temperature tendency by vertical diffusion
real(DP), intent(out):: xyz_DVerdiffQVapDt (0:phy_impl%imax-1, 0:phy_impl%jmax-1, 0:phy_impl%kmax-1)
! 鉛直拡散加湿率.
! Specific humidity tendency by vertical diffusion
logical, intent(out), optional:: err
! 例外処理用フラグ.
! デフォルトでは, この手続き内でエラーが
! 生じた場合, プログラムは強制終了します.
! 引数 *err* が与えられる場合,
! プログラムは強制終了せず, 代わりに
! *err* に .true. が代入されます.
!
! Exception handling flag.
! By default, when error occur in
! this procedure, the program aborts.
! If this *err* argument is given,
! .true. is substituted to *err* and
! the program does not abort.
!-----------------------------------
! 作業変数
! Work variables
integer:: imax ! 経度格子点数.
! Number of grid points in longitude
integer:: jmax ! 緯度格子点数.
! Number of grid points in latitude
integer:: kmax ! 鉛直層数.
! Number of vertical level
real(DP):: Cp ! $ C_p $ . 大気定圧比熱. Specific heat of air at constant pressure
real(DP):: EL ! $ L $ . 水の凝結の潜熱. Latent heat of condensation of water vapor
real(DP):: DelTime ! $ \Delta t $ . タイムステップ. Time step
integer:: xy_SurfCondition (0:phy_impl%imax-1, 0:phy_impl%jmax-1)
! 地表状態.
! Surface condition
real(DP):: xy_GroundTempFlux (0:phy_impl%imax-1, 0:phy_impl%jmax-1)
! 地中熱フラックス.
! Ground temperature flux
real(DP):: xyz_DelTempQVap (0:phy_impl%imax-1, 0:phy_impl%jmax-1, -phy_impl%kmax:phy_impl%kmax)
! $ T q $ の時間変化.
! Tendency of $ T q $
real(DP):: xyza_TempQVapLUMatrix (0:phy_impl%imax-1, 0:phy_impl%jmax-1, -phy_impl%kmax:phy_impl%kmax, -1:1)
! LU 行列.
! LU matrix
real(DP):: xyza_UVLUMatrix (0:phy_impl%imax-1, 0:phy_impl%jmax-1, 0:phy_impl%kmax-1,-1:1)
! LU 行列.
! LU matrix
integer:: i, j, k, l ! DO ループ用作業変数
! Work variables for DO loop
integer:: stat
character(STRING):: cause_c
character(*), parameter:: subname = 'PhyImplicitIntegrate'
continue
call BeginSub( subname )
stat = DC_NOERR
cause_c = ''
!-----------------------------------------------------------------
! 初期設定のチェック
! Check initialization
!-----------------------------------------------------------------
if ( .not. phy_impl % initialized ) then
stat = DC_ENOTINIT
cause_c = 'PHYIMPL'
goto 999
end if
!-----------------------------------------------------------------
! *phy_impl* に格納されている設定値の取り出し
! Fetch setting values stored in *phy_impl*
!-----------------------------------------------------------------
imax = phy_impl % imax
jmax = phy_impl % jmax
kmax = phy_impl % kmax
Cp = phy_impl % Cp
EL = phy_impl % EL
DelTime = phy_impl % DelTime
xy_SurfCondition = phy_impl % xy_SurfCondition
xy_GroundTempFlux = phy_impl % xy_GroundTempFlux
!----------------------------------------------------------------
! 東西風速, 南北風速の計算
! Calculate zonal and meridional wind
!----------------------------------------------------------------
xyza_UVLUMatrix = xyza_UVMatrix
xyza_UVLUMatrix(:,:,0,0) = xyza_UVLUMatrix(:,:,0,0) + xy_SurfUVMatrix
call PhyImplicitLUDecomp3( xyza_UVLUMatrix, imax * jmax, kmax ) ! (in)
do k = 0, kmax - 1
xyz_DVerdiffUDt(:,:,k) = xyr_UFlux(:,:,k) - xyr_UFlux(:,:,k+1)
xyz_DVerdiffVDt(:,:,k) = xyr_VFlux(:,:,k) - xyr_VFlux(:,:,k+1)
end do
call PhyImplicitLUSolve3( xyz_DVerdiffUDt, xyza_UVLUMatrix, 1, imax * jmax, kmax ) ! (in)
call PhyImplicitLUSolve3( xyz_DVerdiffVDt, xyza_UVLUMatrix, 1, imax * jmax, kmax ) ! (in)
!----------------------------------------------------------------
! 温度と比湿の計算
! Calculate temperature and specific humidity
!----------------------------------------------------------------
do l = -1, 1
do k = 1, kmax
xyza_TempQVapLUMatrix(:,:,k,l) = xyza_TempMatrix(:,:,k-1,l)
xyza_TempQVapLUMatrix(:,:,-k,-l) = xyza_QVapMatrix(:,:,k-1,l)
end do
xyza_TempQVapLUMatrix(:,:,1,l) = xyza_TempMatrix(:,:,0,l) + xyaa_SurfTempMatrix(:,:,1,l)
xyza_TempQVapLUMatrix(:,:,-1,-l) = xyza_QVapMatrix(:,:,0,l) + xyaa_SurfQVapMatrix(:,:,1,l)
end do
xyza_TempQVapLUMatrix(:,:,0,0) = xyza_TempMatrix(:,:,-1,0) + xyaa_SurfTempMatrix(:,:,0,0) + xyaa_SurfQVapMatrix(:,:,0,0) + xya_SurfRadLMatrix(:,:,0)
xyza_TempQVapLUMatrix(:,:,0,1) = xyaa_SurfTempMatrix(:,:,0,1) + xya_SurfRadLMatrix(:,:,1)
xyza_TempQVapLUMatrix(:,:,0,-1) = xyaa_SurfQVapMatrix(:,:,0,1)
call PhyImplicitLUDecomp3( xyza_TempQVapLUMatrix, imax * jmax, (2 * kmax) + 1 ) ! (in)
do k = 1, kmax
xyz_DelTempQVap(:,:,k) = xyr_TempFlux(:,:,k-1) - xyr_TempFlux(:,:,k)
xyz_DelTempQVap(:,:,-k) = xyr_QVapFlux(:,:,k-1) - xyr_QVapFlux(:,:,k)
end do
xyz_DelTempQVap(:,:,0) = - xy_SurfRadSFlux - xy_SurfRadLFlux - xyr_TempFlux(:,:,0) - xyr_QVapFlux(:,:,0) + xy_GroundTempFlux
call PhyImplicitLUSolve3( xyz_DelTempQVap, xyza_TempQVapLUMatrix, 1, imax * jmax , (2 * kmax) + 1 ) ! (in)
!----------------------------------------------------------------
! 時間変化率の計算
! Calculate tendency
!----------------------------------------------------------------
do k = 1, kmax
xyz_DVerdiffUDt(:,:,k-1) = xyz_DVerdiffUDt(:,:,k-1) / ( 2.0_DP * DelTime )
xyz_DVerdiffVDt(:,:,k-1) = xyz_DVerdiffVDt(:,:,k-1) / ( 2.0_DP * DelTime )
xyz_DVerdiffTempDt(:,:,k-1) = xyz_DelTempQVap(:,:,k) / ( 2.0_DP * DelTime )
xyz_DVerdiffQVapDt(:,:,k-1) = xyz_DelTempQVap(:,:,-k) / ( 2.0_DP * DelTime ) / EL * Cp
end do
do j = 0, jmax-1
do i = 0, imax-1
if ( xy_SurfCondition(i,j) >= 1 ) then
xy_DVerdiffSurfTempDt(i,j) = xyz_DelTempQVap(i,j,0) / ( 2.0_DP * DelTime )
else
xy_DVerdiffSurfTempDt(i,j) = 0.0_DP
end if
end do
end do
!-----------------------------------------------------------------
! 終了処理, 例外処理
! Termination and Exception handling
!-----------------------------------------------------------------
999 continue
call StoreError( stat, subname, err, cause_c )
call EndSub( subname )
end subroutine PhyImplicitIntegrate
| Subroutine : | |||
| jna_LUMatrix(JDimMax, NDimMax, -1:1) : | real(DP), intent(inout)
| ||
| JDimMax : | integer, intent(in) | ||
| NDimMax : | integer, intent(in) |
3 重対角行列の LU 分解を行います.
なお, 与えられた phy_impl が Create によって初期設定 されていない場合, プログラムはエラーを発生させます.
LU decomposition of triple diagonal matrix.
If phy_impl is not initialized by "Create" yet, error is occurred.
subroutine PhyImplicitLUDecomp3( jna_LUMatrix, JDimMax, NDimMax )
!
! 3 重対角行列の LU 分解を行います.
!
! なお, 与えられた *phy_impl* が Create によって初期設定
! されていない場合, プログラムはエラーを発生させます.
!
! LU decomposition of triple diagonal matrix.
!
! If *phy_impl* is not initialized by "Create" yet,
! error is occurred.
!
use dc_trace, only: BeginSub, EndSub
use dc_string, only: PutLine, Printf
use dc_types, only: DP, STRING, TOKEN, STDOUT
use dc_error, only: StoreError, DC_NOERR, DC_ENOTINIT
implicit none
integer, intent(in):: JDimMax
integer, intent(in):: NDimMax
real(DP), intent(inout):: jna_LUMatrix(JDimMax, NDimMax, -1:1)
! LU 行列.
! LU matrix
!-----------------------------------
! 作業変数
! Work variables
integer:: j, n ! DO ループ用作業変数
! Work variables for DO loop
character(*), parameter:: subname = 'PhyImplicitLUDecomp3'
continue
call BeginSub( subname )
!----------------------------------------------------------------
! LU 分解
! LU decomposition
!----------------------------------------------------------------
do j = 1, JDimMax
jna_LUMatrix(j,1,1) = jna_LUMatrix(j,1,1) / jna_LUMatrix(j,1,0)
end do
do n = 2, NDimMax-1
do j = 1, JDimMax
jna_LUMatrix(j,n,0) = jna_LUMatrix(j,n,0) - jna_LUMatrix(j,n,-1) * jna_LUMatrix(j,n-1,1)
jna_LUMatrix(j,n,1) = jna_LUMatrix(j,n,1) /jna_LUMatrix(j,n,0)
end do
end do
do j = 1, JDimMax
jna_LUMatrix(j,NDimMax,0) = jna_LUMatrix(j,NDimMax,0) - jna_LUMatrix(j,NDimMax,-1) * jna_LUMatrix(j,NDimMax-1,1)
end do
!-----------------------------------------------------------------
! 終了処理, 例外処理
! Termination and Exception handling
!-----------------------------------------------------------------
call EndSub( subname )
end subroutine PhyImplicitLUDecomp3
| Subroutine : | |||
| ijn_Vector(IDimMax, JDimMax, NDimMax) : | real(DP), intent(inout)
| ||
| jna_LUMatrix(JDimMax, NDimMax, -1:1) : | real(DP), intent(in)
| ||
| IDimMax : | integer, intent(in) | ||
| JDimMax : | integer, intent(in) | ||
| NDimMax : | integer, intent(in) |
LU 分解による解の計算 (3重対角行列用)
Solve with LU decomposition (For triple diagonal matrix).
subroutine PhyImplicitLUSolve3( ijn_Vector, jna_LUMatrix, IDimMax, JDimMax, NDimMax )
!
! LU 分解による解の計算 (3重対角行列用)
!
! Solve with LU decomposition (For triple diagonal matrix).
!
use dc_trace, only: BeginSub, EndSub
use dc_string, only: PutLine, Printf
use dc_types, only: DP, STRING, TOKEN, STDOUT
use dc_error, only: StoreError, DC_NOERR, DC_ENOTINIT
implicit none
integer, intent(in):: IDimMax
integer, intent(in):: JDimMax
integer, intent(in):: NDimMax
real(DP), intent(in):: jna_LUMatrix(JDimMax, NDimMax, -1:1)
! LU 行列.
! LU matrix
real(DP), intent(inout):: ijn_Vector(IDimMax, JDimMax, NDimMax)
! 右辺ベクトル / 解
! Right-hand side vector / solution
!-----------------------------------
! 作業変数
! Work variables
integer:: i, j, n ! DO ループ用作業変数
! Work variables for DO loop
character(*), parameter:: subname = 'PhyImplicitLUSolve3'
continue
call BeginSub( subname )
!-----------------------------------------------------------------
! 前進代入
! Forward substitution
!-----------------------------------------------------------------
do i = 1, IDimMax
do j = 1, JDimMax
ijn_Vector(i,j,1) = ijn_Vector(i,j,1) / jna_LUMatrix(j,1,0)
end do
end do
do n = 2, NDimMax
do i = 1, IDimMax
do j = 1, JDimMax
ijn_Vector(i,j,n) = ( ijn_Vector(i,j,n) - ijn_Vector(i,j,n-1) * jna_LUMatrix(j,n,-1) ) / jna_LUMatrix(j,n,0)
end do
end do
end do
!-----------------------------------------------------------------
! 後退代入
! Backward substitution
!-----------------------------------------------------------------
do n = NDimMax-1, 1, -1
do i = 1, IDimMax
do j = 1, JDimMax
ijn_Vector(i,j,n) = ijn_Vector(i,j,n) - ijn_Vector(i,j,n+1) * jna_LUMatrix(j,n,1)
end do
end do
end do
!-----------------------------------------------------------------
! 終了処理, 例外処理
! Termination and Exception handling
!-----------------------------------------------------------------
call EndSub( subname )
end subroutine PhyImplicitLUSolve3
| Subroutine : | |||||||||||
| nmlfile : | character(*), intent(in)
| ||||||||||
| err : | logical, intent(out), optional
|
NAMELIST ファイル nmlfile から値を入力するための 内部サブルーチンです. Create 内で呼び出されることを 想定しています.
値が NAMELIST ファイル内で指定されていない場合には, 入力された値がそのまま返ります.
なお, nmlfile に空文字が与えられた場合, または 与えられた nmlfile を読み込むことができない場合, プログラムはエラーを発生させます.
This is an internal subroutine to input values from NAMELIST file nmlfile. This subroutine is expected to be called by "Create".
A value not specified in NAMELIST file is returned without change.
If nmlfile is empty, or nmlfile can not be read, error is occurred.
subroutine PhyImplicitNmlRead( nmlfile, err )
!
! NAMELIST ファイル *nmlfile* から値を入力するための
! 内部サブルーチンです. Create 内で呼び出されることを
! 想定しています.
!
! 値が NAMELIST ファイル内で指定されていない場合には,
! 入力された値がそのまま返ります.
!
! なお, *nmlfile* に空文字が与えられた場合, または
! 与えられた *nmlfile* を読み込むことができない場合,
! プログラムはエラーを発生させます.
!
! This is an internal subroutine to input values from
! NAMELIST file *nmlfile*. This subroutine is expected to be
! called by "Create".
!
! A value not specified in NAMELIST file is returned
! without change.
!
! If *nmlfile* is empty, or *nmlfile* can not be read,
! error is occurred.
!
use dc_trace, only: BeginSub, EndSub
use dc_string, only: PutLine, Printf
use dc_types, only: DP, STRING, TOKEN, STDOUT
use dc_iounit, only: FileOpen
use dc_message, only: MessageNotify
use dc_present, only: present_and_true
use dc_error, only: StoreError, DC_NOERR, DC_ENOFILEREAD
implicit none
character(*), intent(in):: nmlfile
! NAMELIST ファイルの名称.
! NAMELIST file name
!!$ integer, intent(inout):: param_i
!!$ real(DP), intent(inout):: param_r
!!$ character(*), intent(inout):: param_c_
!!$ character(TOKEN):: param_c
logical, intent(out), optional:: err
! 例外処理用フラグ.
! デフォルトでは, この手続き内でエラーが
! 生じた場合, プログラムは強制終了します.
! 引数 *err* が与えられる場合,
! プログラムは強制終了せず, 代わりに
! *err* に .true. が代入されます.
!
! Exception handling flag.
! By default, when error occur in
! this procedure, the program aborts.
! If this *err* argument is given,
! .true. is substituted to *err* and
! the program does not abort.
!!$ namelist /phy_implicit_nml/ &
!!$ & param_i, param_r, param_c
! phy_implicit モジュール用
! NAMELIST 変数群名.
!
! phy_implicit#Create を使用する際に,
! オプショナル引数 *nmlfile* へ NAMELIST
! ファイル名を指定することで, そのファイルから
! この NAMELIST 変数群を読み込みます.
!
! NAMELIST group name for
! "phy_implicit" module.
!
! If a NAMELIST filename is specified to
! an optional argument *nmlfile*
! when "phy_implicit#Create" is used,
! this NAMELIST group is loaded from
! the file.
!-----------------------------------
! 作業変数
! Work variables
integer:: stat
character(STRING):: cause_c
integer:: unit_nml ! NAMELIST ファイルオープン用装置番号.
! Unit number for NAMELIST file open
!!$ integer:: iostat_nml ! NAMELIST 読み込み時の IOSTAT.
!!$ ! IOSTAT of NAMELIST read
character(*), parameter:: subname = 'PhyImplicitNmlRead'
continue
call BeginSub( subname )
stat = DC_NOERR
cause_c = ''
!-----------------------------------------------------------------
! 文字型引数を NAMELIST 変数群へ代入
! Substitute character arguments to NAMELIST group
!-----------------------------------------------------------------
!!$ param_c = param_c_
!----------------------------------------------------------------
! NAMELIST ファイルのオープン
! Open NAMELIST file
!----------------------------------------------------------------
call FileOpen( unit = unit_nml, file = nmlfile, mode = 'r', err = err ) ! (out)
if ( present_and_true(err) ) then
stat = DC_ENOFILEREAD
cause_c = nmlfile
goto 999
end if
!-----------------------------------------------------------------
! NAMELIST 変数群の取得
! Get NAMELIST group
!-----------------------------------------------------------------
!!$ read( unit = unit_nml, & ! (in)
!!$ & nml = phy_implicit_nml, iostat = iostat_nml ) ! (out)
!!$ if ( iostat_nml == 0 ) then
!!$ call MessageNotify( 'M', subname, &
!!$ & 'NAMELIST group "%c" is loaded from "%c".', &
!!$ & c1 = 'phy_implicit_nml', c2 = trim(nmlfile) )
!!$ write(STDOUT, nml = phy_implicit_nml)
!!$ else
!!$ call MessageNotify( 'W', subname, &
!!$ & 'NAMELIST group "%c" is not found in "%c" (iostat=%d).', &
!!$ & c1 = 'phy_implicit_nml', c2 = trim(nmlfile), &
!!$ & i = (/iostat_nml/) )
!!$ end if
close( unit_nml )
!-----------------------------------------------------------------
! NAMELIST 変数群を文字型引数へ代入
! Substitute NAMELIST group to character arguments
!-----------------------------------------------------------------
!!$ param_c_ = param_c
!-----------------------------------------------------------------
! 終了処理, 例外処理
! Termination and Exception handling
!-----------------------------------------------------------------
999 continue
call StoreError( stat, subname, err, cause_c )
call EndSub( subname )
end subroutine PhyImplicitNmlRead
| Subroutine : | |||
| phy_impl : | type(PHYIMPL), intent(in) | ||
| unit : | integer, intent(in), optional
| ||
| indent : | character(*), intent(in), optional
| ||
| err : | logical, intent(out), optional
|
引数 phy_impl に設定されている情報を印字します. デフォルトではメッセージは標準出力に出力されます. unit に装置番号を指定することで, 出力先を変更することが可能です.
Print information of phy_impl. By default messages are output to standard output. Unit number for output can be changed by unit argument.
subroutine PhyImplicitPutLine( phy_impl, unit, indent, err )
!
! 引数 *phy_impl* に設定されている情報を印字します.
! デフォルトではメッセージは標準出力に出力されます.
! *unit* に装置番号を指定することで, 出力先を変更することが可能です.
!
! Print information of *phy_impl*.
! By default messages are output to standard output.
! Unit number for output can be changed by *unit* argument.
!
use dc_trace, only: BeginSub, EndSub
use dc_string, only: PutLine, Printf
use dc_types, only: DP, STRING, TOKEN, STDOUT
use dc_error, only: StoreError, DC_NOERR, DC_ENOTINIT
implicit none
type(PHYIMPL), intent(in):: phy_impl
integer, intent(in), optional:: unit
! 出力先の装置番号.
! デフォルトの出力先は標準出力.
!
! Unit number for output.
! Default value is standard output.
character(*), intent(in), optional:: indent
! 表示されるメッセージの字下げ.
!
! Indent of displayed messages.
logical, intent(out), optional:: err
! 例外処理用フラグ.
! デフォルトでは, この手続き内でエラーが
! 生じた場合, プログラムは強制終了します.
! 引数 *err* が与えられる場合,
! プログラムは強制終了せず, 代わりに
! *err* に .true. が代入されます.
!
! Exception handling flag.
! By default, when error occur in
! this procedure, the program aborts.
! If this *err* argument is given,
! .true. is substituted to *err* and
! the program does not abort.
!-----------------------------------
! 作業変数
! Work variables
integer:: stat
character(STRING):: cause_c
integer:: out_unit
integer:: indent_len
character(STRING):: indent_str
character(*), parameter:: subname = 'PhyImplicitPutLine'
continue
call BeginSub( subname )
stat = DC_NOERR
cause_c = ''
!-----------------------------------------------------------------
! 初期設定のチェック
! Check initialization
!-----------------------------------------------------------------
if ( present(unit) ) then
out_unit = unit
else
out_unit = STDOUT
end if
indent_len = 0
indent_str = ''
if ( present(indent) ) then
if ( len(indent) /= 0 ) then
indent_len = len(indent)
indent_str(1:indent_len) = indent
end if
end if
!-----------------------------------------------------------------
! "PHYIMPL" の設定の印字
! Print the settings for "PHYIMPL"
!-----------------------------------------------------------------
if ( phy_impl % initialized ) then
call Printf( out_unit, indent_str(1:indent_len) // '#<PHYIMPL:: @initialized=%y', l = (/phy_impl % initialized/) )
call Printf( out_unit, indent_str(1:indent_len) // ' @imax=%d @jmax=%d @kmax=%d', i = (/phy_impl % imax, phy_impl % jmax, phy_impl % kmax/) )
call Printf( out_unit, indent_str(1:indent_len) // ' @Grav=%f @Cp=%f @EL=%f', d = (/ phy_impl % Grav, phy_impl % Cp, phy_impl % EL /) )
call Printf( out_unit, indent_str(1:indent_len) // ' @DelTime=%f', d = (/ phy_impl % DelTime /) )
call PutLine( phy_impl % xy_SurfHeatCapacity, unit = out_unit, lbounds = lbound(phy_impl % xy_SurfHeatCapacity), ubounds = ubound(phy_impl % xy_SurfHeatCapacity), indent = indent_str(1:indent_len) // ' @xy_SurfHeatCapacity=' )
call PutLine( phy_impl % xy_SurfCondition, unit = out_unit, lbounds = lbound(phy_impl % xy_SurfCondition), ubounds = ubound(phy_impl % xy_SurfCondition), indent = indent_str(1:indent_len) // ' @xy_SurfCondition=' )
call PutLine( phy_impl % xy_GroundTempFlux, unit = out_unit, lbounds = lbound(phy_impl % xy_GroundTempFlux), ubounds = ubound(phy_impl % xy_GroundTempFlux), indent = indent_str(1:indent_len) // ' @xy_GroundTempFlux=' )
call Printf( out_unit, indent_str(1:indent_len) // '>' )
else
call Printf( out_unit, indent_str(1:indent_len) // '#<PHYIMPL:: @initialized=%y>', l = (/phy_impl % initialized/) )
end if
!-----------------------------------------------------------------
! 終了処理, 例外処理
! Termination and Exception handling
!-----------------------------------------------------------------
999 continue
call StoreError( stat, subname, err, cause_c )
call EndSub( subname )
end subroutine PhyImplicitPutLine
| Constant : | |
| version = ’$Name: dcpam4-20080609-1 $’ // ’$Id: phy_implicit.f90,v 1.6 2007-10-12 01:01:55 morikawa Exp $’ : | character(*), parameter |