| Class | wa_deriv_mpi_module |
| In: |
libsrc/wa_mpi_module/wa_deriv_mpi_module.f90
|
spml/wa_deriv_mpi_module モジュールは球面上での流体運動を 球面調和函数を用いたスペクトル法と MPI 並列化によって 数値計算するためのモジュール wa_mpi_module の下部モジュールであり, スペクトル法の微分計算のための Fortran90 関数を提供する. 球面上の 1 層モデル用 w_deriv_mpi_module モジュールを多層モデル用に 拡張したものであり, 同時に複数個のスペクトルデータ, 格子点データに 対する変換が行える. 内部で ISPACK の SPPACK と SNPACK の Fortran77 サブルーチンを呼んでいる. スペクトルデータおよび格子点データの格納方法や変換の詳しい計算法に ついては ISPACK/SNPACK,SPPACK のマニュアルを参照されたい.
| Function : | |||
| wa_DivLambda_xva((nm+1)*(nm+1),size(xva_data,3)) : | real(8)
| ||
| xva_data(:,:,:) : | real(8), intent(in)
|
格子点データに発散型経度微分 1/(1-μ^2)・∂/∂λ (μ=sinφ) を作用させてスペクトルデータに変換して返す(多層用).
function wa_DivLambda_xva(xva_data)
!
! 格子点データに発散型経度微分 1/(1-μ^2)・∂/∂λ (μ=sinφ)
! を作用させてスペクトルデータに変換して返す(多層用).
!
real(8), intent(in) :: xva_data(:,:,:)
!(in) 入力格子点データ
real(8) :: wa_DivLambda_xva((nm+1)*(nm+1),size(xva_data,3))
!(out) 格子点データを発散型経度微分したスペクトルデータ
wa_DivLambda_xva = wa_xva(xva_data,ipow=2,iflag=-1)
end function wa_DivLambda_xva
| Function : | |||
| wa_DivLat_xva((nm+1)*(nm+1),size(xva_data,3)) : | real(8)
| ||
| xva_data(:,:,:) : | real(8), intent(in)
|
格子点データに発散型緯度微分 1/cosφ・∂(f cosφ)/∂φ を作用させて スペクトルデータに変換して返す(多層用).
function wa_DivLat_xva(xva_data)
!
! 格子点データに発散型緯度微分 1/cosφ・∂(f cosφ)/∂φ を作用させて
! スペクトルデータに変換して返す(多層用).
!
real(8), intent(in) :: xva_data(:,:,:)
!(in) 入力格子点データ
real(8) :: wa_DivLat_xva((nm+1)*(nm+1),size(xva_data,3))
!(out) 格子点データを発散型緯度微分したスペクトルデータ
wa_DivLat_xva = wa_xva(xva_data,ipow=1,iflag=1)
end function wa_DivLat_xva
| Function : | |||
| wa_DivLon_xva((nm+1)*(nm+1),size(xva_data,3)) : | real(8)
| ||
| xva_data(:,:,:) : | real(8), intent(in)
|
格子点データに発散型経度微分 1/cosφ・∂/∂λ を作用させて スペクトルデータに変換して返す(多層用).
function wa_DivLon_xva(xva_data)
!
! 格子点データに発散型経度微分 1/cosφ・∂/∂λ を作用させて
! スペクトルデータに変換して返す(多層用).
!
real(8), intent(in) :: xva_data(:,:,:)
!(in) 入力格子点データ
real(8) :: wa_DivLon_xva((nm+1)*(nm+1),size(xva_data,3))
!(out) 格子点データを発散型経度微分したスペクトルデータ
wa_DivLon_xva = wa_xva(xva_data,ipow=1,iflag=-1)
end function wa_DivLon_xva
| Function : | |||
| wa_DivMu_xva((nm+1)*(nm+1),size(xva_data,3)) : | real(8)
| ||
| xva_data(:,:,:) : | real(8), intent(in)
|
格子点データに発散型緯度微分 ∂/∂μ (μ=sinφ)を作用させて スペクトルデータに変換して返す(多層用).
function wa_DivMu_xva(xva_data)
!
! 格子点データに発散型緯度微分 ∂/∂μ (μ=sinφ)を作用させて
! スペクトルデータに変換して返す(多層用).
!
real(8), intent(in) :: xva_data(:,:,:)
!(in) 入力格子点データ
real(8) :: wa_DivMu_xva((nm+1)*(nm+1),size(xva_data,3))
!(out) 格子点データを発散型緯度微分したスペクトルデータ
wa_DivMu_xva = wa_xva(xva_data,ipow=2,iflag=1)
end function wa_DivMu_xva
| Function : | |||
| wa_Div_xva_xva((nm+1)*(nm+1),size(xva_u,3)) : | real(8)
| ||
| xva_u(:,:,:) : | real(8), intent(in)
| ||
| xva_v(:,:,:) : | real(8), intent(in)
|
2 つの入力格子点データをベクトル成分とする発散を計算し, スペクトルデータとして返す(多層用).
function wa_Div_xva_xva(xva_u,xva_v)
!
! 2 つの入力格子点データをベクトル成分とする発散を計算し,
! スペクトルデータとして返す(多層用).
!
real(8), intent(in) :: xva_u(:,:,:)
!(in) ベクトル経度成分の格子点データ
real(8), intent(in) :: xva_v(:,:,:)
!(in) ベクトル緯度成分の格子点データ
real(8) :: wa_Div_xva_xva((nm+1)*(nm+1),size(xva_u,3))
!(out) 2 つの入力格子点データをベクトル成分とする発散のスペクトルデータ
wa_Div_xva_xva = wa_DivLon_xva(xva_u) + wa_DivLat_xva(xva_v)
end function wa_Div_xva_xva
| Function : | |||
| wa_JacobianMPI_wa_wa((nm+1)*(nm+1),size(wa_a,2)) : | real(8)
| ||
| wa_a(:,:) : | real(8), intent(in)
| ||
| wa_b(:,:) : | real(8), intent(in)
|
2 つのスペクトルデータにヤコビアン
J(f,g) = ∂f/∂λ・∂g/∂μ - ∂g/∂λ・∂f/∂μ
= ∂f/∂λ・1/cosφ・∂g/∂φ
- ∂g/∂λ・1/cosφ・∂f/∂φ
を作用させる(多層用).
function wa_JacobianMPI_wa_wa(wa_a,wa_b)
! 2 つのスペクトルデータにヤコビアン
!
! J(f,g) = ∂f/∂λ・∂g/∂μ - ∂g/∂λ・∂f/∂μ
! = ∂f/∂λ・1/cosφ・∂g/∂φ
! - ∂g/∂λ・1/cosφ・∂f/∂φ
!
! を作用させる(多層用).
!
real(8), intent(in) :: wa_a(:,:)
!(in) 1つ目の入力スペクトルデータ
real(8), intent(in) :: wa_b(:,:)
!(in) 2つ目の入力スペクトルデータ
real(8) :: wa_JacobianMPI_wa_wa((nm+1)*(nm+1),size(wa_a,2))
!(out) 2 つのスペクトルデータのヤコビアン
integer :: k
do k=1,size(wa_a,2)
wa_JacobianMPI_wa_wa(:,k) = w_JacobianMPI_w_w(wa_a(:,k),wa_b(:,k))
end do
end function wa_JacobianMPI_wa_wa
| Function : | |||
| xva_GradLambda_wa(im,jc,size(wa_data,2)) : | real(8)
| ||
| wa_data(:,:) : | real(8), intent(in)
|
スペクトルデータに勾配型経度微分 ∂/∂λ を作用する(多層用).
function xva_GradLambda_wa(wa_data)
!
! スペクトルデータに勾配型経度微分 ∂/∂λ を作用する(多層用).
!
real(8), intent(in) :: wa_data(:,:)
!(out) スペクトルデータを勾配型経度微分した格子点データ
real(8) :: xva_GradLambda_wa(im,jc,size(wa_data,2))
!(in) 入力スペクトルデータ
xva_GradLambda_wa = xva_wa(wa_data,ipow=0,iflag=-1)
end function xva_GradLambda_wa
| Function : | |||
| xva_GradLat_wa(im,jc,size(wa_data,2)) : | real(8)
| ||
| wa_data(:,:) : | real(8), intent(in)
|
スペクトルデータに勾配型緯度微分 ∂/∂φ を作用させて 格子点データに変換して返す(多層用).
function xva_GradLat_wa(wa_data)
!
! スペクトルデータに勾配型緯度微分 ∂/∂φ を作用させて
! 格子点データに変換して返す(多層用).
!
real(8), intent(in) :: wa_data(:,:)
!(in) 入力スペクトルデータ
real(8) :: xva_GradLat_wa(im,jc,size(wa_data,2))
!(out) スペクトルデータを勾配型緯度微分した格子点データ
xva_GradLat_wa = xva_wa(wa_data,ipow=1,iflag=1)
end function xva_GradLat_wa
| Function : | |||
| xva_GradLon_wa(im,jc,size(wa_data,2)) : | real(8)
| ||
| wa_data(:,:) : | real(8), intent(in)
|
スペクトルデータに勾配型経度微分 1/cosφ・∂/∂λ を 作用させた格子点データを返す(多層用).
function xva_GradLon_wa(wa_data)
!
! スペクトルデータに勾配型経度微分 1/cosφ・∂/∂λ を
! 作用させた格子点データを返す(多層用).
!
real(8), intent(in) :: wa_data(:,:)
!(in) 入力スペクトルデータ
real(8) :: xva_GradLon_wa(im,jc,size(wa_data,2))
!(out) スペクトルデータを勾配型経度微分した格子点データ
xva_GradLon_wa = xva_wa(wa_data,ipow=1,iflag=-1)
end function xva_GradLon_wa
| Function : | |||
| xva_GradMu_wa(im,jc,size(wa_data,2)) : | real(8)
| ||
| wa_data(:,:) : | real(8), intent(in)
|
スペクトルデータに勾配型緯度微分 (1-μ^2)∂/∂μ (μ=sinφ) を作用させて格子点データに変換して返す(多層用).
function xva_GradMu_wa(wa_data)
!
! スペクトルデータに勾配型緯度微分 (1-μ^2)∂/∂μ (μ=sinφ)
! を作用させて格子点データに変換して返す(多層用).
!
real(8), intent(in) :: wa_data(:,:)
!(in) 入力スペクトルデータ
real(8) :: xva_GradMu_wa(im,jc,size(wa_data,2))
!(out) スペクトルデータを勾配型緯度微分した格子点データ
xva_GradMu_wa = xva_wa(wa_data,ipow=0,iflag=1)
end function xva_GradMu_wa