source: palm/trunk/SOURCE/surface_coupler.f90 @ 2000

Last change on this file since 2000 was 2000, checked in by knoop, 5 years ago

Forced header and separation lines into 80 columns

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 22.4 KB
Line 
1!> @file surface_coupler.f90
2!------------------------------------------------------------------------------!
3! This file is part of PALM.
4!
5! PALM is free software: you can redistribute it and/or modify it under the
6! terms of the GNU General Public License as published by the Free Software
7! Foundation, either version 3 of the License, or (at your option) any later
8! version.
9!
10! PALM is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
11! WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR
12! A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License for more details.
13!
14! You should have received a copy of the GNU General Public License along with
15! PALM. If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
16!
17! Copyright 1997-2016 Leibniz Universitaet Hannover
18!------------------------------------------------------------------------------!
19!
20! Current revisions:
21! ------------------
22! Forced header and separation lines into 80 columns
23!
24! Former revisions:
25! -----------------
26! $Id: surface_coupler.f90 2000 2016-08-20 18:09:15Z knoop $
27!
28! 1682 2015-10-07 23:56:08Z knoop
29! Code annotations made doxygen readable
30!
31! 1427 2014-07-07 14:04:59Z maronga
32! Bugfix: value of l_v corrected.
33!
34! 1418 2014-06-06 13:05:08Z fricke
35! Bugfix: For caluclation of the salinity flux at the sea surface,
36!          the given value for salinity must be in percent and not in psu
37!
38! 1353 2014-04-08 15:21:23Z heinze
39! REAL constants provided with KIND-attribute
40!
41! 1324 2014-03-21 09:13:16Z suehring
42! Bugfix: ONLY statement for module pegrid removed
43!
44! 1322 2014-03-20 16:38:49Z raasch
45! REAL constants defined as wp-kind
46!
47! 1320 2014-03-20 08:40:49Z raasch
48! ONLY-attribute added to USE-statements,
49! kind-parameters added to all INTEGER and REAL declaration statements,
50! kinds are defined in new module kinds,
51! old module precision_kind is removed,
52! revision history before 2012 removed,
53! comment fields (!:) to be used for variable explanations added to
54! all variable declaration statements
55!
56! 1318 2014-03-17 13:35:16Z raasch
57! module interfaces removed
58!
59! 1092 2013-02-02 11:24:22Z raasch
60! unused variables removed
61!
62! 1036 2012-10-22 13:43:42Z raasch
63! code put under GPL (PALM 3.9)
64!
65! 880 2012-04-13 06:28:59Z raasch
66! Bugfix: preprocessor statements for parallel execution added
67!
68! 109 2007-08-28 15:26:47Z letzel
69! Initial revision
70!
71! Description:
72! ------------
73!> Data exchange at the interface between coupled models
74!------------------------------------------------------------------------------!
75 SUBROUTINE surface_coupler
76 
77
78    USE arrays_3d,                                                             &
79        ONLY:  pt, shf, qsws, qswst_remote, rho, sa, saswst, total_2d_a,       &
80               total_2d_o, tswst, u, usws, uswst, v, vsws, vswst
81
82    USE cloud_parameters,                                                      &
83        ONLY:  cp, l_v
84
85    USE control_parameters,                                                    &
86        ONLY:  coupling_mode, coupling_mode_remote, coupling_topology,         &
87               humidity, humidity_remote, message_string, terminate_coupled,   &
88               terminate_coupled_remote, time_since_reference_point
89
90    USE cpulog,                                                                &
91        ONLY:  cpu_log, log_point
92
93    USE indices,                                                               &
94        ONLY:  nbgp, nx, nxl, nxlg, nxr, nxrg, nx_a, nx_o, ny, nyn, nyng, nys, &
95               nysg, ny_a, ny_o, nzt
96
97    USE kinds
98
99    USE pegrid
100
101    IMPLICIT NONE
102
103    REAL(wp)    ::  time_since_reference_point_rem        !<
104    REAL(wp)    ::  total_2d(-nbgp:ny+nbgp,-nbgp:nx+nbgp) !<
105
106    REAL(wp)    ::  cpw = 4218.0_wp !< heat capacity of water at constant pressure
107
108#if defined( __parallel )
109
110    CALL cpu_log( log_point(39), 'surface_coupler', 'start' )
111
112
113
114!
115!-- In case of model termination initiated by the remote model
116!-- (terminate_coupled_remote > 0), initiate termination of the local model.
117!-- The rest of the coupler must then be skipped because it would cause an MPI
118!-- intercomminucation hang.
119!-- If necessary, the coupler will be called at the beginning of the next
120!-- restart run.
121
122    IF ( coupling_topology == 0 ) THEN
123       CALL MPI_SENDRECV( terminate_coupled,        1, MPI_INTEGER, target_id, &
124                          0,                                                   &
125                          terminate_coupled_remote, 1, MPI_INTEGER, target_id, &
126                          0, comm_inter, status, ierr )
127    ELSE
128       IF ( myid == 0) THEN
129          CALL MPI_SENDRECV( terminate_coupled,        1, MPI_INTEGER, &
130                             target_id, 0,                             &
131                             terminate_coupled_remote, 1, MPI_INTEGER, & 
132                             target_id, 0,                             &
133                             comm_inter, status, ierr )
134       ENDIF
135       CALL MPI_BCAST( terminate_coupled_remote, 1, MPI_INTEGER, 0, comm2d, &
136                       ierr )
137
138       ALLOCATE( total_2d_a(-nbgp:ny_a+nbgp,-nbgp:nx_a+nbgp),       &
139                 total_2d_o(-nbgp:ny_o+nbgp,-nbgp:nx_o+nbgp) )
140
141    ENDIF
142
143    IF ( terminate_coupled_remote > 0 )  THEN
144       WRITE( message_string, * ) 'remote model "',                         &
145                                  TRIM( coupling_mode_remote ),             &
146                                  '" terminated',                           &
147                                  '&with terminate_coupled_remote = ',      &
148                                  terminate_coupled_remote,                 &
149                                  '&local model  "', TRIM( coupling_mode ), &
150                                  '" has',                                  &
151                                  '&terminate_coupled = ',                  &
152                                   terminate_coupled
153       CALL message( 'surface_coupler', 'PA0310', 1, 2, 0, 6, 0 )
154       RETURN
155    ENDIF
156 
157
158!
159!-- Exchange the current simulated time between the models,
160!-- currently just for total_2ding
161    IF ( coupling_topology == 0 ) THEN
162   
163       CALL MPI_SEND( time_since_reference_point, 1, MPI_REAL, target_id, 11, &
164                      comm_inter, ierr )
165       CALL MPI_RECV( time_since_reference_point_rem, 1, MPI_REAL, target_id, &
166                      11, comm_inter, status, ierr )
167    ELSE
168
169       IF ( myid == 0 ) THEN
170
171          CALL MPI_SEND( time_since_reference_point, 1, MPI_REAL, target_id, &
172                         11, comm_inter, ierr )
173          CALL MPI_RECV( time_since_reference_point_rem, 1, MPI_REAL,        &
174                         target_id, 11, comm_inter, status, ierr )
175
176       ENDIF
177
178       CALL MPI_BCAST( time_since_reference_point_rem, 1, MPI_REAL, 0, comm2d, &
179                       ierr )
180
181    ENDIF
182
183!
184!-- Exchange the interface data
185    IF ( coupling_mode == 'atmosphere_to_ocean' )  THEN
186   
187!
188!--    Horizontal grid size and number of processors is equal in ocean and
189!--    atmosphere
190       IF ( coupling_topology == 0 )  THEN
191
192!
193!--       Send heat flux at bottom surface to the ocean
194          CALL MPI_SEND( shf(nysg,nxlg), ngp_xy, MPI_REAL, target_id, 12, &
195                         comm_inter, ierr )
196!
197!--       Send humidity flux at bottom surface to the ocean
198          IF ( humidity )  THEN
199             CALL MPI_SEND( qsws(nysg,nxlg), ngp_xy, MPI_REAL, target_id, 13, &
200                            comm_inter, ierr )
201          ENDIF
202!
203!--       Receive temperature at the bottom surface from the ocean
204          CALL MPI_RECV( pt(0,nysg,nxlg), 1, type_xy, target_id, 14, &
205                         comm_inter, status, ierr )
206!
207!--       Send the momentum flux (u) at bottom surface to the ocean
208          CALL MPI_SEND( usws(nysg,nxlg), ngp_xy, MPI_REAL, target_id, 15, &
209                         comm_inter, ierr )
210!
211!--       Send the momentum flux (v) at bottom surface to the ocean
212          CALL MPI_SEND( vsws(nysg,nxlg), ngp_xy, MPI_REAL, target_id, 16, &
213                         comm_inter, ierr )
214!
215!--       Receive u at the bottom surface from the ocean
216          CALL MPI_RECV( u(0,nysg,nxlg), 1, type_xy, target_id, 17, &
217                         comm_inter, status, ierr )
218!
219!--       Receive v at the bottom surface from the ocean
220          CALL MPI_RECV( v(0,nysg,nxlg), 1, type_xy, target_id, 18, &
221                         comm_inter, status, ierr )
222!
223!--    Horizontal grid size or number of processors differs between
224!--    ocean and atmosphere
225       ELSE
226     
227!
228!--       Send heat flux at bottom surface to the ocean
229          total_2d_a = 0.0_wp
230          total_2d   = 0.0_wp
231          total_2d(nys:nyn,nxl:nxr) = shf(nys:nyn,nxl:nxr)
232
233          CALL MPI_REDUCE( total_2d, total_2d_a, ngp_a, MPI_REAL, MPI_SUM, 0, &
234                           comm2d, ierr )
235          CALL interpolate_to_ocean( 12 )   
236!
237!--       Send humidity flux at bottom surface to the ocean
238          IF ( humidity )  THEN
239             total_2d_a = 0.0_wp
240             total_2d   = 0.0_wp
241             total_2d(nys:nyn,nxl:nxr) = qsws(nys:nyn,nxl:nxr)
242
243             CALL MPI_REDUCE( total_2d, total_2d_a, ngp_a, MPI_REAL, MPI_SUM, &
244                              0, comm2d, ierr )
245             CALL interpolate_to_ocean( 13 )
246          ENDIF
247!
248!--       Receive temperature at the bottom surface from the ocean
249          IF ( myid == 0 )  THEN
250             CALL MPI_RECV( total_2d_a(-nbgp,-nbgp), ngp_a, MPI_REAL, &
251                            target_id, 14, comm_inter, status, ierr )   
252          ENDIF
253          CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
254          CALL MPI_BCAST( total_2d_a(-nbgp,-nbgp), ngp_a, MPI_REAL, 0, comm2d, &
255                          ierr )
256          pt(0,nysg:nyng,nxlg:nxrg) = total_2d_a(nysg:nyng,nxlg:nxrg)
257!
258!--       Send momentum flux (u) at bottom surface to the ocean
259          total_2d_a = 0.0_wp 
260          total_2d   = 0.0_wp
261          total_2d(nys:nyn,nxl:nxr) = usws(nys:nyn,nxl:nxr)
262          CALL MPI_REDUCE( total_2d, total_2d_a, ngp_a, MPI_REAL, MPI_SUM, 0, &
263                           comm2d, ierr )
264          CALL interpolate_to_ocean( 15 )
265!
266!--       Send momentum flux (v) at bottom surface to the ocean
267          total_2d_a = 0.0_wp
268          total_2d   = 0.0_wp
269          total_2d(nys:nyn,nxl:nxr) = vsws(nys:nyn,nxl:nxr)
270          CALL MPI_REDUCE( total_2d, total_2d_a, ngp_a, MPI_REAL, MPI_SUM, 0, &
271                           comm2d, ierr )
272          CALL interpolate_to_ocean( 16 )
273!
274!--       Receive u at the bottom surface from the ocean
275          IF ( myid == 0 )  THEN
276             CALL MPI_RECV( total_2d_a(-nbgp,-nbgp), ngp_a, MPI_REAL, &
277                            target_id, 17, comm_inter, status, ierr )
278          ENDIF
279          CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
280          CALL MPI_BCAST( total_2d_a(-nbgp,-nbgp), ngp_a, MPI_REAL, 0, comm2d, &
281                          ierr )
282          u(0,nysg:nyng,nxlg:nxrg) = total_2d_a(nysg:nyng,nxlg:nxrg)
283!
284!--       Receive v at the bottom surface from the ocean
285          IF ( myid == 0 )  THEN
286             CALL MPI_RECV( total_2d_a(-nbgp,-nbgp), ngp_a, MPI_REAL, &
287                            target_id, 18, comm_inter, status, ierr )
288          ENDIF
289          CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
290          CALL MPI_BCAST( total_2d_a(-nbgp,-nbgp), ngp_a, MPI_REAL, 0, comm2d, &
291                          ierr )
292          v(0,nysg:nyng,nxlg:nxrg) = total_2d_a(nysg:nyng,nxlg:nxrg)
293
294       ENDIF
295
296    ELSEIF ( coupling_mode == 'ocean_to_atmosphere' )  THEN
297
298!
299!--    Horizontal grid size and number of processors is equal
300!--    in ocean and atmosphere
301       IF ( coupling_topology == 0 ) THEN
302!
303!--       Receive heat flux at the sea surface (top) from the atmosphere
304          CALL MPI_RECV( tswst(nysg,nxlg), ngp_xy, MPI_REAL, target_id, 12, &
305                         comm_inter, status, ierr )
306!
307!--       Receive humidity flux from the atmosphere (bottom)
308!--       and add it to the heat flux at the sea surface (top)...
309          IF ( humidity_remote )  THEN
310             CALL MPI_RECV( qswst_remote(nysg,nxlg), ngp_xy, MPI_REAL, &
311                            target_id, 13, comm_inter, status, ierr )
312          ENDIF
313!
314!--       Send sea surface temperature to the atmosphere model
315          CALL MPI_SEND( pt(nzt,nysg,nxlg), 1, type_xy, target_id, 14, &
316                         comm_inter, ierr )
317!
318!--       Receive momentum flux (u) at the sea surface (top) from the atmosphere
319          CALL MPI_RECV( uswst(nysg,nxlg), ngp_xy, MPI_REAL, target_id, 15, &
320                         comm_inter, status, ierr )
321!
322!--       Receive momentum flux (v) at the sea surface (top) from the atmosphere
323          CALL MPI_RECV( vswst(nysg,nxlg), ngp_xy, MPI_REAL, target_id, 16, &
324                         comm_inter, status, ierr )
325!
326!--       Send u to the atmosphere
327          CALL MPI_SEND( u(nzt,nysg,nxlg), 1, type_xy, target_id, 17, &
328                         comm_inter, ierr )
329!
330!--       Send v to the atmosphere
331          CALL MPI_SEND( v(nzt,nysg,nxlg), 1, type_xy, target_id, 18, &
332                         comm_inter, ierr )
333!
334!--    Horizontal gridsize or number of processors differs between
335!--    ocean and atmosphere
336       ELSE
337!
338!--       Receive heat flux at the sea surface (top) from the atmosphere
339          IF ( myid == 0 )  THEN
340             CALL MPI_RECV( total_2d_o(-nbgp,-nbgp), ngp_o, MPI_REAL, &
341                            target_id, 12, comm_inter, status, ierr )
342          ENDIF
343          CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
344          CALL MPI_BCAST( total_2d_o(-nbgp,-nbgp), ngp_o, MPI_REAL, 0, comm2d, &
345                          ierr )
346          tswst(nysg:nyng,nxlg:nxrg) = total_2d_o(nysg:nyng,nxlg:nxrg)
347!
348!--       Receive humidity flux at the sea surface (top) from the atmosphere
349          IF ( humidity_remote )  THEN
350             IF ( myid == 0 )  THEN
351                CALL MPI_RECV( total_2d_o(-nbgp,-nbgp), ngp_o, MPI_REAL, &
352                               target_id, 13, comm_inter, status, ierr )
353             ENDIF
354             CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
355             CALL MPI_BCAST( total_2d_o(-nbgp,-nbgp), ngp_o, MPI_REAL, 0, &
356                             comm2d, ierr)
357             qswst_remote(nysg:nyng,nxlg:nxrg) = total_2d_o(nysg:nyng,nxlg:nxrg)
358          ENDIF
359!
360!--       Send surface temperature to atmosphere
361          total_2d_o = 0.0_wp
362          total_2d   = 0.0_wp
363          total_2d(nys:nyn,nxl:nxr) = pt(nzt,nys:nyn,nxl:nxr)
364
365          CALL MPI_REDUCE( total_2d, total_2d_o, ngp_o, MPI_REAL, MPI_SUM, 0, &
366                           comm2d, ierr) 
367          CALL interpolate_to_atmos( 14 )
368!
369!--       Receive momentum flux (u) at the sea surface (top) from the atmosphere
370          IF ( myid == 0 )  THEN
371             CALL MPI_RECV( total_2d_o(-nbgp,-nbgp), ngp_o, MPI_REAL, &
372                            target_id, 15, comm_inter, status, ierr )
373          ENDIF
374          CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
375          CALL MPI_BCAST( total_2d_o(-nbgp,-nbgp), ngp_o, MPI_REAL, &
376                          0, comm2d, ierr )
377          uswst(nysg:nyng,nxlg:nxrg) = total_2d_o(nysg:nyng,nxlg:nxrg)
378!
379!--       Receive momentum flux (v) at the sea surface (top) from the atmosphere
380          IF ( myid == 0 )  THEN
381             CALL MPI_RECV( total_2d_o(-nbgp,-nbgp), ngp_o, MPI_REAL, &
382                            target_id, 16, comm_inter, status, ierr )
383          ENDIF
384          CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
385          CALL MPI_BCAST( total_2d_o(-nbgp,-nbgp), ngp_o, MPI_REAL, 0, comm2d, &
386                          ierr )
387          vswst(nysg:nyng,nxlg:nxrg) = total_2d_o(nysg:nyng,nxlg:nxrg)
388!
389!--       Send u to atmosphere
390          total_2d_o = 0.0_wp 
391          total_2d   = 0.0_wp
392          total_2d(nys:nyn,nxl:nxr) = u(nzt,nys:nyn,nxl:nxr)
393          CALL MPI_REDUCE( total_2d, total_2d_o, ngp_o, MPI_REAL, MPI_SUM, 0, &
394                           comm2d, ierr )
395          CALL interpolate_to_atmos( 17 )
396!
397!--       Send v to atmosphere
398          total_2d_o = 0.0_wp
399          total_2d   = 0.0_wp
400          total_2d(nys:nyn,nxl:nxr) = v(nzt,nys:nyn,nxl:nxr)
401          CALL MPI_REDUCE( total_2d, total_2d_o, ngp_o, MPI_REAL, MPI_SUM, 0, &
402                           comm2d, ierr )
403          CALL interpolate_to_atmos( 18 )
404       
405       ENDIF
406
407!
408!--    Conversions of fluxes received from atmosphere
409       IF ( humidity_remote )  THEN
410!
411!--       Here tswst is still the sum of atmospheric bottom heat fluxes,
412!--       * latent heat of vaporization in m2/s2, or 540 cal/g, or 40.65 kJ/mol
413!--       /(rho_atm(=1.0)*c_p)
414          tswst = tswst + qswst_remote * l_v / cp
415!
416!--        ...and convert it to a salinity flux at the sea surface (top)
417!--       following Steinhorn (1991), JPO 21, pp. 1681-1683:
418!--       S'w' = -S * evaporation / ( rho_water * ( 1 - S ) )
419          saswst = -1.0_wp * sa(nzt,:,:) * 0.001_wp * qswst_remote /  &
420                    ( rho(nzt,:,:) * ( 1.0_wp - sa(nzt,:,:) * 0.001_wp ) )
421       ENDIF
422
423!
424!--    Adjust the kinematic heat flux with respect to ocean density
425!--    (constants are the specific heat capacities for air and water)
426!--    now tswst is the ocean top heat flux
427       tswst = tswst / rho(nzt,:,:) * cp / cpw
428
429!
430!--    Adjust the momentum fluxes with respect to ocean density
431       uswst = uswst / rho(nzt,:,:)
432       vswst = vswst / rho(nzt,:,:)
433
434    ENDIF
435
436    IF ( coupling_topology == 1 )  THEN
437       DEALLOCATE( total_2d_o, total_2d_a )
438    ENDIF
439
440    CALL cpu_log( log_point(39), 'surface_coupler', 'stop' )
441
442#endif
443
444  END SUBROUTINE surface_coupler
445
446
447
448!------------------------------------------------------------------------------!
449! Description:
450! ------------
451!> @todo Missing subroutine description.
452!------------------------------------------------------------------------------!
453  SUBROUTINE interpolate_to_atmos( tag )
454
455#if defined( __parallel )
456
457    USE arrays_3d,                                                             &
458        ONLY:  total_2d_a, total_2d_o
459
460    USE indices,                                                               &
461        ONLY:  nbgp, nx, nx_a, nx_o, ny, ny_a, ny_o
462
463    USE kinds
464
465    USE pegrid
466
467    IMPLICIT NONE
468
469    INTEGER(iwp) ::  dnx  !<
470    INTEGER(iwp) ::  dnx2 !<
471    INTEGER(iwp) ::  dny  !<
472    INTEGER(iwp) ::  dny2 !<
473    INTEGER(iwp) ::  i    !<
474    INTEGER(iwp) ::  ii   !<
475    INTEGER(iwp) ::  j    !<
476    INTEGER(iwp) ::  jj   !<
477
478    INTEGER(iwp), intent(in) ::  tag !<
479
480    CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
481
482    IF ( myid == 0 )  THEN
483!
484!--    Cyclic boundary conditions for the total 2D-grid
485       total_2d_o(-nbgp:-1,:) = total_2d_o(ny+1-nbgp:ny,:)
486       total_2d_o(:,-nbgp:-1) = total_2d_o(:,nx+1-nbgp:nx)
487
488       total_2d_o(ny+1:ny+nbgp,:) = total_2d_o(0:nbgp-1,:)
489       total_2d_o(:,nx+1:nx+nbgp) = total_2d_o(:,0:nbgp-1)
490
491!
492!--    Number of gridpoints of the fine grid within one mesh of the coarse grid
493       dnx = (nx_o+1) / (nx_a+1) 
494       dny = (ny_o+1) / (ny_a+1) 
495
496!
497!--    Distance for interpolation around coarse grid points within the fine
498!--    grid (note: 2*dnx2 must not be equal with dnx)
499       dnx2 = 2 * ( dnx / 2 )
500       dny2 = 2 * ( dny / 2 )
501
502       total_2d_a = 0.0_wp
503!
504!--    Interpolation from ocean-grid-layer to atmosphere-grid-layer
505       DO  j = 0, ny_a
506          DO  i = 0, nx_a
507             DO  jj = 0, dny2
508                DO  ii = 0, dnx2
509                   total_2d_a(j,i) = total_2d_a(j,i) &
510                                     + total_2d_o(j*dny+jj,i*dnx+ii)
511                ENDDO
512             ENDDO
513             total_2d_a(j,i) = total_2d_a(j,i) / ( ( dnx2 + 1 ) * ( dny2 + 1 ) )
514          ENDDO
515       ENDDO
516!
517!--    Cyclic boundary conditions for atmosphere grid
518       total_2d_a(-nbgp:-1,:) = total_2d_a(ny_a+1-nbgp:ny_a,:)
519       total_2d_a(:,-nbgp:-1) = total_2d_a(:,nx_a+1-nbgp:nx_a)
520       
521       total_2d_a(ny_a+1:ny_a+nbgp,:) = total_2d_a(0:nbgp-1,:)
522       total_2d_a(:,nx_a+1:nx_a+nbgp) = total_2d_a(:,0:nbgp-1)
523!
524!--    Transfer of the atmosphere-grid-layer to the atmosphere
525       CALL MPI_SEND( total_2d_a(-nbgp,-nbgp), ngp_a, MPI_REAL, target_id, &
526                      tag, comm_inter, ierr )
527
528    ENDIF
529
530    CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
531
532#endif
533
534  END SUBROUTINE interpolate_to_atmos
535
536
537!------------------------------------------------------------------------------!
538! Description:
539! ------------
540!> @todo Missing subroutine description.
541!------------------------------------------------------------------------------!
542  SUBROUTINE interpolate_to_ocean( tag )
543
544#if defined( __parallel )
545
546    USE arrays_3d,                                                             &
547        ONLY:  total_2d_a, total_2d_o
548
549    USE indices,                                                               &
550        ONLY:  nbgp, nx, nx_a, nx_o, ny, ny_a, ny_o
551
552    USE kinds
553
554    USE pegrid
555
556    IMPLICIT NONE
557
558    INTEGER(iwp)             ::  dnx !<
559    INTEGER(iwp)             ::  dny !<
560    INTEGER(iwp)             ::  i   !<
561    INTEGER(iwp)             ::  ii  !<
562    INTEGER(iwp)             ::  j   !<
563    INTEGER(iwp)             ::  jj  !<
564    INTEGER(iwp), intent(in) ::  tag !<
565
566    REAL(wp)                 ::  fl  !<
567    REAL(wp)                 ::  fr  !<
568    REAL(wp)                 ::  myl !<
569    REAL(wp)                 ::  myr !<
570
571    CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
572
573    IF ( myid == 0 )  THEN   
574
575!
576!--    Number of gridpoints of the fine grid within one mesh of the coarse grid
577       dnx = ( nx_o + 1 ) / ( nx_a + 1 ) 
578       dny = ( ny_o + 1 ) / ( ny_a + 1 ) 
579
580!
581!--    Cyclic boundary conditions for atmosphere grid
582       total_2d_a(-nbgp:-1,:) = total_2d_a(ny+1-nbgp:ny,:)
583       total_2d_a(:,-nbgp:-1) = total_2d_a(:,nx+1-nbgp:nx)
584       
585       total_2d_a(ny+1:ny+nbgp,:) = total_2d_a(0:nbgp-1,:)
586       total_2d_a(:,nx+1:nx+nbgp) = total_2d_a(:,0:nbgp-1)
587!
588!--    Bilinear Interpolation from atmosphere grid-layer to ocean grid-layer
589       DO  j = 0, ny
590          DO  i = 0, nx
591             myl = ( total_2d_a(j+1,i)   - total_2d_a(j,i)   ) / dny
592             myr = ( total_2d_a(j+1,i+1) - total_2d_a(j,i+1) ) / dny
593             DO  jj = 0, dny-1
594                fl = myl*jj + total_2d_a(j,i) 
595                fr = myr*jj + total_2d_a(j,i+1) 
596                DO  ii = 0, dnx-1
597                   total_2d_o(j*dny+jj,i*dnx+ii) = ( fr - fl ) / dnx * ii + fl
598                ENDDO
599             ENDDO
600          ENDDO
601       ENDDO
602!
603!--    Cyclic boundary conditions for ocean grid
604       total_2d_o(-nbgp:-1,:) = total_2d_o(ny_o+1-nbgp:ny_o,:)
605       total_2d_o(:,-nbgp:-1) = total_2d_o(:,nx_o+1-nbgp:nx_o)
606
607       total_2d_o(ny_o+1:ny_o+nbgp,:) = total_2d_o(0:nbgp-1,:)
608       total_2d_o(:,nx_o+1:nx_o+nbgp) = total_2d_o(:,0:nbgp-1)
609
610       CALL MPI_SEND( total_2d_o(-nbgp,-nbgp), ngp_o, MPI_REAL, &
611                      target_id, tag, comm_inter, ierr )
612
613    ENDIF
614
615    CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr ) 
616
617#endif
618
619  END SUBROUTINE interpolate_to_ocean
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.