source: palm/trunk/SOURCE/surface_coupler.f90 @ 2031

Last change on this file since 2031 was 2031, checked in by knoop, 5 years ago

Renamed variable rho to rho_ocean, rho_init to rho_ocean_init and rho_av to rho_ocean_av

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 22.5 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! renamed variable rho to rho_ocean
23!
24! Former revisions:
25! -----------------
26! $Id: surface_coupler.f90 2031 2016-10-21 15:11:58Z knoop $
27!
28! 2000 2016-08-20 18:09:15Z knoop
29! Forced header and separation lines into 80 columns
30!
31! 1682 2015-10-07 23:56:08Z knoop
32! Code annotations made doxygen readable
33!
34! 1427 2014-07-07 14:04:59Z maronga
35! Bugfix: value of l_v corrected.
36!
37! 1418 2014-06-06 13:05:08Z fricke
38! Bugfix: For caluclation of the salinity flux at the sea surface,
39!          the given value for salinity must be in percent and not in psu
40!
41! 1353 2014-04-08 15:21:23Z heinze
42! REAL constants provided with KIND-attribute
43!
44! 1324 2014-03-21 09:13:16Z suehring
45! Bugfix: ONLY statement for module pegrid removed
46!
47! 1322 2014-03-20 16:38:49Z raasch
48! REAL constants defined as wp-kind
49!
50! 1320 2014-03-20 08:40:49Z raasch
51! ONLY-attribute added to USE-statements,
52! kind-parameters added to all INTEGER and REAL declaration statements,
53! kinds are defined in new module kinds,
54! old module precision_kind is removed,
55! revision history before 2012 removed,
56! comment fields (!:) to be used for variable explanations added to
57! all variable declaration statements
58!
59! 1318 2014-03-17 13:35:16Z raasch
60! module interfaces removed
61!
62! 1092 2013-02-02 11:24:22Z raasch
63! unused variables removed
64!
65! 1036 2012-10-22 13:43:42Z raasch
66! code put under GPL (PALM 3.9)
67!
68! 880 2012-04-13 06:28:59Z raasch
69! Bugfix: preprocessor statements for parallel execution added
70!
71! 109 2007-08-28 15:26:47Z letzel
72! Initial revision
73!
74! Description:
75! ------------
76!> Data exchange at the interface between coupled models
77!------------------------------------------------------------------------------!
78 SUBROUTINE surface_coupler
79 
80
81    USE arrays_3d,                                                             &
82        ONLY:  pt, shf, qsws, qswst_remote, rho_ocean, sa, saswst, total_2d_a,       &
83               total_2d_o, tswst, u, usws, uswst, v, vsws, vswst
84
85    USE cloud_parameters,                                                      &
86        ONLY:  cp, l_v
87
88    USE control_parameters,                                                    &
89        ONLY:  coupling_mode, coupling_mode_remote, coupling_topology,         &
90               humidity, humidity_remote, message_string, terminate_coupled,   &
91               terminate_coupled_remote, time_since_reference_point
92
93    USE cpulog,                                                                &
94        ONLY:  cpu_log, log_point
95
96    USE indices,                                                               &
97        ONLY:  nbgp, nx, nxl, nxlg, nxr, nxrg, nx_a, nx_o, ny, nyn, nyng, nys, &
98               nysg, ny_a, ny_o, nzt
99
100    USE kinds
101
102    USE pegrid
103
104    IMPLICIT NONE
105
106    REAL(wp)    ::  time_since_reference_point_rem        !<
107    REAL(wp)    ::  total_2d(-nbgp:ny+nbgp,-nbgp:nx+nbgp) !<
108
109    REAL(wp)    ::  cpw = 4218.0_wp !< heat capacity of water at constant pressure
110
111#if defined( __parallel )
112
113    CALL cpu_log( log_point(39), 'surface_coupler', 'start' )
114
115
116
117!
118!-- In case of model termination initiated by the remote model
119!-- (terminate_coupled_remote > 0), initiate termination of the local model.
120!-- The rest of the coupler must then be skipped because it would cause an MPI
121!-- intercomminucation hang.
122!-- If necessary, the coupler will be called at the beginning of the next
123!-- restart run.
124
125    IF ( coupling_topology == 0 ) THEN
126       CALL MPI_SENDRECV( terminate_coupled,        1, MPI_INTEGER, target_id, &
127                          0,                                                   &
128                          terminate_coupled_remote, 1, MPI_INTEGER, target_id, &
129                          0, comm_inter, status, ierr )
130    ELSE
131       IF ( myid == 0) THEN
132          CALL MPI_SENDRECV( terminate_coupled,        1, MPI_INTEGER, &
133                             target_id, 0,                             &
134                             terminate_coupled_remote, 1, MPI_INTEGER, & 
135                             target_id, 0,                             &
136                             comm_inter, status, ierr )
137       ENDIF
138       CALL MPI_BCAST( terminate_coupled_remote, 1, MPI_INTEGER, 0, comm2d, &
139                       ierr )
140
141       ALLOCATE( total_2d_a(-nbgp:ny_a+nbgp,-nbgp:nx_a+nbgp),       &
142                 total_2d_o(-nbgp:ny_o+nbgp,-nbgp:nx_o+nbgp) )
143
144    ENDIF
145
146    IF ( terminate_coupled_remote > 0 )  THEN
147       WRITE( message_string, * ) 'remote model "',                         &
148                                  TRIM( coupling_mode_remote ),             &
149                                  '" terminated',                           &
150                                  '&with terminate_coupled_remote = ',      &
151                                  terminate_coupled_remote,                 &
152                                  '&local model  "', TRIM( coupling_mode ), &
153                                  '" has',                                  &
154                                  '&terminate_coupled = ',                  &
155                                   terminate_coupled
156       CALL message( 'surface_coupler', 'PA0310', 1, 2, 0, 6, 0 )
157       RETURN
158    ENDIF
159 
160
161!
162!-- Exchange the current simulated time between the models,
163!-- currently just for total_2ding
164    IF ( coupling_topology == 0 ) THEN
165   
166       CALL MPI_SEND( time_since_reference_point, 1, MPI_REAL, target_id, 11, &
167                      comm_inter, ierr )
168       CALL MPI_RECV( time_since_reference_point_rem, 1, MPI_REAL, target_id, &
169                      11, comm_inter, status, ierr )
170    ELSE
171
172       IF ( myid == 0 ) THEN
173
174          CALL MPI_SEND( time_since_reference_point, 1, MPI_REAL, target_id, &
175                         11, comm_inter, ierr )
176          CALL MPI_RECV( time_since_reference_point_rem, 1, MPI_REAL,        &
177                         target_id, 11, comm_inter, status, ierr )
178
179       ENDIF
180
181       CALL MPI_BCAST( time_since_reference_point_rem, 1, MPI_REAL, 0, comm2d, &
182                       ierr )
183
184    ENDIF
185
186!
187!-- Exchange the interface data
188    IF ( coupling_mode == 'atmosphere_to_ocean' )  THEN
189   
190!
191!--    Horizontal grid size and number of processors is equal in ocean and
192!--    atmosphere
193       IF ( coupling_topology == 0 )  THEN
194
195!
196!--       Send heat flux at bottom surface to the ocean
197          CALL MPI_SEND( shf(nysg,nxlg), ngp_xy, MPI_REAL, target_id, 12, &
198                         comm_inter, ierr )
199!
200!--       Send humidity flux at bottom surface to the ocean
201          IF ( humidity )  THEN
202             CALL MPI_SEND( qsws(nysg,nxlg), ngp_xy, MPI_REAL, target_id, 13, &
203                            comm_inter, ierr )
204          ENDIF
205!
206!--       Receive temperature at the bottom surface from the ocean
207          CALL MPI_RECV( pt(0,nysg,nxlg), 1, type_xy, target_id, 14, &
208                         comm_inter, status, ierr )
209!
210!--       Send the momentum flux (u) at bottom surface to the ocean
211          CALL MPI_SEND( usws(nysg,nxlg), ngp_xy, MPI_REAL, target_id, 15, &
212                         comm_inter, ierr )
213!
214!--       Send the momentum flux (v) at bottom surface to the ocean
215          CALL MPI_SEND( vsws(nysg,nxlg), ngp_xy, MPI_REAL, target_id, 16, &
216                         comm_inter, ierr )
217!
218!--       Receive u at the bottom surface from the ocean
219          CALL MPI_RECV( u(0,nysg,nxlg), 1, type_xy, target_id, 17, &
220                         comm_inter, status, ierr )
221!
222!--       Receive v at the bottom surface from the ocean
223          CALL MPI_RECV( v(0,nysg,nxlg), 1, type_xy, target_id, 18, &
224                         comm_inter, status, ierr )
225!
226!--    Horizontal grid size or number of processors differs between
227!--    ocean and atmosphere
228       ELSE
229     
230!
231!--       Send heat flux at bottom surface to the ocean
232          total_2d_a = 0.0_wp
233          total_2d   = 0.0_wp
234          total_2d(nys:nyn,nxl:nxr) = shf(nys:nyn,nxl:nxr)
235
236          CALL MPI_REDUCE( total_2d, total_2d_a, ngp_a, MPI_REAL, MPI_SUM, 0, &
237                           comm2d, ierr )
238          CALL interpolate_to_ocean( 12 )   
239!
240!--       Send humidity flux at bottom surface to the ocean
241          IF ( humidity )  THEN
242             total_2d_a = 0.0_wp
243             total_2d   = 0.0_wp
244             total_2d(nys:nyn,nxl:nxr) = qsws(nys:nyn,nxl:nxr)
245
246             CALL MPI_REDUCE( total_2d, total_2d_a, ngp_a, MPI_REAL, MPI_SUM, &
247                              0, comm2d, ierr )
248             CALL interpolate_to_ocean( 13 )
249          ENDIF
250!
251!--       Receive temperature at the bottom surface from the ocean
252          IF ( myid == 0 )  THEN
253             CALL MPI_RECV( total_2d_a(-nbgp,-nbgp), ngp_a, MPI_REAL, &
254                            target_id, 14, comm_inter, status, ierr )   
255          ENDIF
256          CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
257          CALL MPI_BCAST( total_2d_a(-nbgp,-nbgp), ngp_a, MPI_REAL, 0, comm2d, &
258                          ierr )
259          pt(0,nysg:nyng,nxlg:nxrg) = total_2d_a(nysg:nyng,nxlg:nxrg)
260!
261!--       Send momentum flux (u) at bottom surface to the ocean
262          total_2d_a = 0.0_wp 
263          total_2d   = 0.0_wp
264          total_2d(nys:nyn,nxl:nxr) = usws(nys:nyn,nxl:nxr)
265          CALL MPI_REDUCE( total_2d, total_2d_a, ngp_a, MPI_REAL, MPI_SUM, 0, &
266                           comm2d, ierr )
267          CALL interpolate_to_ocean( 15 )
268!
269!--       Send momentum flux (v) at bottom surface to the ocean
270          total_2d_a = 0.0_wp
271          total_2d   = 0.0_wp
272          total_2d(nys:nyn,nxl:nxr) = vsws(nys:nyn,nxl:nxr)
273          CALL MPI_REDUCE( total_2d, total_2d_a, ngp_a, MPI_REAL, MPI_SUM, 0, &
274                           comm2d, ierr )
275          CALL interpolate_to_ocean( 16 )
276!
277!--       Receive u at the bottom surface from the ocean
278          IF ( myid == 0 )  THEN
279             CALL MPI_RECV( total_2d_a(-nbgp,-nbgp), ngp_a, MPI_REAL, &
280                            target_id, 17, comm_inter, status, ierr )
281          ENDIF
282          CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
283          CALL MPI_BCAST( total_2d_a(-nbgp,-nbgp), ngp_a, MPI_REAL, 0, comm2d, &
284                          ierr )
285          u(0,nysg:nyng,nxlg:nxrg) = total_2d_a(nysg:nyng,nxlg:nxrg)
286!
287!--       Receive v at the bottom surface from the ocean
288          IF ( myid == 0 )  THEN
289             CALL MPI_RECV( total_2d_a(-nbgp,-nbgp), ngp_a, MPI_REAL, &
290                            target_id, 18, comm_inter, status, ierr )
291          ENDIF
292          CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
293          CALL MPI_BCAST( total_2d_a(-nbgp,-nbgp), ngp_a, MPI_REAL, 0, comm2d, &
294                          ierr )
295          v(0,nysg:nyng,nxlg:nxrg) = total_2d_a(nysg:nyng,nxlg:nxrg)
296
297       ENDIF
298
299    ELSEIF ( coupling_mode == 'ocean_to_atmosphere' )  THEN
300
301!
302!--    Horizontal grid size and number of processors is equal
303!--    in ocean and atmosphere
304       IF ( coupling_topology == 0 ) THEN
305!
306!--       Receive heat flux at the sea surface (top) from the atmosphere
307          CALL MPI_RECV( tswst(nysg,nxlg), ngp_xy, MPI_REAL, target_id, 12, &
308                         comm_inter, status, ierr )
309!
310!--       Receive humidity flux from the atmosphere (bottom)
311!--       and add it to the heat flux at the sea surface (top)...
312          IF ( humidity_remote )  THEN
313             CALL MPI_RECV( qswst_remote(nysg,nxlg), ngp_xy, MPI_REAL, &
314                            target_id, 13, comm_inter, status, ierr )
315          ENDIF
316!
317!--       Send sea surface temperature to the atmosphere model
318          CALL MPI_SEND( pt(nzt,nysg,nxlg), 1, type_xy, target_id, 14, &
319                         comm_inter, ierr )
320!
321!--       Receive momentum flux (u) at the sea surface (top) from the atmosphere
322          CALL MPI_RECV( uswst(nysg,nxlg), ngp_xy, MPI_REAL, target_id, 15, &
323                         comm_inter, status, ierr )
324!
325!--       Receive momentum flux (v) at the sea surface (top) from the atmosphere
326          CALL MPI_RECV( vswst(nysg,nxlg), ngp_xy, MPI_REAL, target_id, 16, &
327                         comm_inter, status, ierr )
328!
329!--       Send u to the atmosphere
330          CALL MPI_SEND( u(nzt,nysg,nxlg), 1, type_xy, target_id, 17, &
331                         comm_inter, ierr )
332!
333!--       Send v to the atmosphere
334          CALL MPI_SEND( v(nzt,nysg,nxlg), 1, type_xy, target_id, 18, &
335                         comm_inter, ierr )
336!
337!--    Horizontal gridsize or number of processors differs between
338!--    ocean and atmosphere
339       ELSE
340!
341!--       Receive heat flux at the sea surface (top) from the atmosphere
342          IF ( myid == 0 )  THEN
343             CALL MPI_RECV( total_2d_o(-nbgp,-nbgp), ngp_o, MPI_REAL, &
344                            target_id, 12, comm_inter, status, ierr )
345          ENDIF
346          CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
347          CALL MPI_BCAST( total_2d_o(-nbgp,-nbgp), ngp_o, MPI_REAL, 0, comm2d, &
348                          ierr )
349          tswst(nysg:nyng,nxlg:nxrg) = total_2d_o(nysg:nyng,nxlg:nxrg)
350!
351!--       Receive humidity flux at the sea surface (top) from the atmosphere
352          IF ( humidity_remote )  THEN
353             IF ( myid == 0 )  THEN
354                CALL MPI_RECV( total_2d_o(-nbgp,-nbgp), ngp_o, MPI_REAL, &
355                               target_id, 13, comm_inter, status, ierr )
356             ENDIF
357             CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
358             CALL MPI_BCAST( total_2d_o(-nbgp,-nbgp), ngp_o, MPI_REAL, 0, &
359                             comm2d, ierr)
360             qswst_remote(nysg:nyng,nxlg:nxrg) = total_2d_o(nysg:nyng,nxlg:nxrg)
361          ENDIF
362!
363!--       Send surface temperature to atmosphere
364          total_2d_o = 0.0_wp
365          total_2d   = 0.0_wp
366          total_2d(nys:nyn,nxl:nxr) = pt(nzt,nys:nyn,nxl:nxr)
367
368          CALL MPI_REDUCE( total_2d, total_2d_o, ngp_o, MPI_REAL, MPI_SUM, 0, &
369                           comm2d, ierr) 
370          CALL interpolate_to_atmos( 14 )
371!
372!--       Receive momentum flux (u) at the sea surface (top) from the atmosphere
373          IF ( myid == 0 )  THEN
374             CALL MPI_RECV( total_2d_o(-nbgp,-nbgp), ngp_o, MPI_REAL, &
375                            target_id, 15, comm_inter, status, ierr )
376          ENDIF
377          CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
378          CALL MPI_BCAST( total_2d_o(-nbgp,-nbgp), ngp_o, MPI_REAL, &
379                          0, comm2d, ierr )
380          uswst(nysg:nyng,nxlg:nxrg) = total_2d_o(nysg:nyng,nxlg:nxrg)
381!
382!--       Receive momentum flux (v) at the sea surface (top) from the atmosphere
383          IF ( myid == 0 )  THEN
384             CALL MPI_RECV( total_2d_o(-nbgp,-nbgp), ngp_o, MPI_REAL, &
385                            target_id, 16, comm_inter, status, ierr )
386          ENDIF
387          CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
388          CALL MPI_BCAST( total_2d_o(-nbgp,-nbgp), ngp_o, MPI_REAL, 0, comm2d, &
389                          ierr )
390          vswst(nysg:nyng,nxlg:nxrg) = total_2d_o(nysg:nyng,nxlg:nxrg)
391!
392!--       Send u to atmosphere
393          total_2d_o = 0.0_wp 
394          total_2d   = 0.0_wp
395          total_2d(nys:nyn,nxl:nxr) = u(nzt,nys:nyn,nxl:nxr)
396          CALL MPI_REDUCE( total_2d, total_2d_o, ngp_o, MPI_REAL, MPI_SUM, 0, &
397                           comm2d, ierr )
398          CALL interpolate_to_atmos( 17 )
399!
400!--       Send v to atmosphere
401          total_2d_o = 0.0_wp
402          total_2d   = 0.0_wp
403          total_2d(nys:nyn,nxl:nxr) = v(nzt,nys:nyn,nxl:nxr)
404          CALL MPI_REDUCE( total_2d, total_2d_o, ngp_o, MPI_REAL, MPI_SUM, 0, &
405                           comm2d, ierr )
406          CALL interpolate_to_atmos( 18 )
407       
408       ENDIF
409
410!
411!--    Conversions of fluxes received from atmosphere
412       IF ( humidity_remote )  THEN
413!
414!--       Here tswst is still the sum of atmospheric bottom heat fluxes,
415!--       * latent heat of vaporization in m2/s2, or 540 cal/g, or 40.65 kJ/mol
416!--       /(rho_atm(=1.0)*c_p)
417          tswst = tswst + qswst_remote * l_v / cp
418!
419!--        ...and convert it to a salinity flux at the sea surface (top)
420!--       following Steinhorn (1991), JPO 21, pp. 1681-1683:
421!--       S'w' = -S * evaporation / ( rho_water * ( 1 - S ) )
422          saswst = -1.0_wp * sa(nzt,:,:) * 0.001_wp * qswst_remote /  &
423                    ( rho_ocean(nzt,:,:) * ( 1.0_wp - sa(nzt,:,:) * 0.001_wp ) )
424       ENDIF
425
426!
427!--    Adjust the kinematic heat flux with respect to ocean density
428!--    (constants are the specific heat capacities for air and water)
429!--    now tswst is the ocean top heat flux
430       tswst = tswst / rho_ocean(nzt,:,:) * cp / cpw
431
432!
433!--    Adjust the momentum fluxes with respect to ocean density
434       uswst = uswst / rho_ocean(nzt,:,:)
435       vswst = vswst / rho_ocean(nzt,:,:)
436
437    ENDIF
438
439    IF ( coupling_topology == 1 )  THEN
440       DEALLOCATE( total_2d_o, total_2d_a )
441    ENDIF
442
443    CALL cpu_log( log_point(39), 'surface_coupler', 'stop' )
444
445#endif
446
447  END SUBROUTINE surface_coupler
448
449
450
451!------------------------------------------------------------------------------!
452! Description:
453! ------------
454!> @todo Missing subroutine description.
455!------------------------------------------------------------------------------!
456  SUBROUTINE interpolate_to_atmos( tag )
457
458#if defined( __parallel )
459
460    USE arrays_3d,                                                             &
461        ONLY:  total_2d_a, total_2d_o
462
463    USE indices,                                                               &
464        ONLY:  nbgp, nx, nx_a, nx_o, ny, ny_a, ny_o
465
466    USE kinds
467
468    USE pegrid
469
470    IMPLICIT NONE
471
472    INTEGER(iwp) ::  dnx  !<
473    INTEGER(iwp) ::  dnx2 !<
474    INTEGER(iwp) ::  dny  !<
475    INTEGER(iwp) ::  dny2 !<
476    INTEGER(iwp) ::  i    !<
477    INTEGER(iwp) ::  ii   !<
478    INTEGER(iwp) ::  j    !<
479    INTEGER(iwp) ::  jj   !<
480
481    INTEGER(iwp), intent(in) ::  tag !<
482
483    CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
484
485    IF ( myid == 0 )  THEN
486!
487!--    Cyclic boundary conditions for the total 2D-grid
488       total_2d_o(-nbgp:-1,:) = total_2d_o(ny+1-nbgp:ny,:)
489       total_2d_o(:,-nbgp:-1) = total_2d_o(:,nx+1-nbgp:nx)
490
491       total_2d_o(ny+1:ny+nbgp,:) = total_2d_o(0:nbgp-1,:)
492       total_2d_o(:,nx+1:nx+nbgp) = total_2d_o(:,0:nbgp-1)
493
494!
495!--    Number of gridpoints of the fine grid within one mesh of the coarse grid
496       dnx = (nx_o+1) / (nx_a+1) 
497       dny = (ny_o+1) / (ny_a+1) 
498
499!
500!--    Distance for interpolation around coarse grid points within the fine
501!--    grid (note: 2*dnx2 must not be equal with dnx)
502       dnx2 = 2 * ( dnx / 2 )
503       dny2 = 2 * ( dny / 2 )
504
505       total_2d_a = 0.0_wp
506!
507!--    Interpolation from ocean-grid-layer to atmosphere-grid-layer
508       DO  j = 0, ny_a
509          DO  i = 0, nx_a
510             DO  jj = 0, dny2
511                DO  ii = 0, dnx2
512                   total_2d_a(j,i) = total_2d_a(j,i) &
513                                     + total_2d_o(j*dny+jj,i*dnx+ii)
514                ENDDO
515             ENDDO
516             total_2d_a(j,i) = total_2d_a(j,i) / ( ( dnx2 + 1 ) * ( dny2 + 1 ) )
517          ENDDO
518       ENDDO
519!
520!--    Cyclic boundary conditions for atmosphere grid
521       total_2d_a(-nbgp:-1,:) = total_2d_a(ny_a+1-nbgp:ny_a,:)
522       total_2d_a(:,-nbgp:-1) = total_2d_a(:,nx_a+1-nbgp:nx_a)
523       
524       total_2d_a(ny_a+1:ny_a+nbgp,:) = total_2d_a(0:nbgp-1,:)
525       total_2d_a(:,nx_a+1:nx_a+nbgp) = total_2d_a(:,0:nbgp-1)
526!
527!--    Transfer of the atmosphere-grid-layer to the atmosphere
528       CALL MPI_SEND( total_2d_a(-nbgp,-nbgp), ngp_a, MPI_REAL, target_id, &
529                      tag, comm_inter, ierr )
530
531    ENDIF
532
533    CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
534
535#endif
536
537  END SUBROUTINE interpolate_to_atmos
538
539
540!------------------------------------------------------------------------------!
541! Description:
542! ------------
543!> @todo Missing subroutine description.
544!------------------------------------------------------------------------------!
545  SUBROUTINE interpolate_to_ocean( tag )
546
547#if defined( __parallel )
548
549    USE arrays_3d,                                                             &
550        ONLY:  total_2d_a, total_2d_o
551
552    USE indices,                                                               &
553        ONLY:  nbgp, nx, nx_a, nx_o, ny, ny_a, ny_o
554
555    USE kinds
556
557    USE pegrid
558
559    IMPLICIT NONE
560
561    INTEGER(iwp)             ::  dnx !<
562    INTEGER(iwp)             ::  dny !<
563    INTEGER(iwp)             ::  i   !<
564    INTEGER(iwp)             ::  ii  !<
565    INTEGER(iwp)             ::  j   !<
566    INTEGER(iwp)             ::  jj  !<
567    INTEGER(iwp), intent(in) ::  tag !<
568
569    REAL(wp)                 ::  fl  !<
570    REAL(wp)                 ::  fr  !<
571    REAL(wp)                 ::  myl !<
572    REAL(wp)                 ::  myr !<
573
574    CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
575
576    IF ( myid == 0 )  THEN   
577
578!
579!--    Number of gridpoints of the fine grid within one mesh of the coarse grid
580       dnx = ( nx_o + 1 ) / ( nx_a + 1 ) 
581       dny = ( ny_o + 1 ) / ( ny_a + 1 ) 
582
583!
584!--    Cyclic boundary conditions for atmosphere grid
585       total_2d_a(-nbgp:-1,:) = total_2d_a(ny+1-nbgp:ny,:)
586       total_2d_a(:,-nbgp:-1) = total_2d_a(:,nx+1-nbgp:nx)
587       
588       total_2d_a(ny+1:ny+nbgp,:) = total_2d_a(0:nbgp-1,:)
589       total_2d_a(:,nx+1:nx+nbgp) = total_2d_a(:,0:nbgp-1)
590!
591!--    Bilinear Interpolation from atmosphere grid-layer to ocean grid-layer
592       DO  j = 0, ny
593          DO  i = 0, nx
594             myl = ( total_2d_a(j+1,i)   - total_2d_a(j,i)   ) / dny
595             myr = ( total_2d_a(j+1,i+1) - total_2d_a(j,i+1) ) / dny
596             DO  jj = 0, dny-1
597                fl = myl*jj + total_2d_a(j,i) 
598                fr = myr*jj + total_2d_a(j,i+1) 
599                DO  ii = 0, dnx-1
600                   total_2d_o(j*dny+jj,i*dnx+ii) = ( fr - fl ) / dnx * ii + fl
601                ENDDO
602             ENDDO
603          ENDDO
604       ENDDO
605!
606!--    Cyclic boundary conditions for ocean grid
607       total_2d_o(-nbgp:-1,:) = total_2d_o(ny_o+1-nbgp:ny_o,:)
608       total_2d_o(:,-nbgp:-1) = total_2d_o(:,nx_o+1-nbgp:nx_o)
609
610       total_2d_o(ny_o+1:ny_o+nbgp,:) = total_2d_o(0:nbgp-1,:)
611       total_2d_o(:,nx_o+1:nx_o+nbgp) = total_2d_o(:,0:nbgp-1)
612
613       CALL MPI_SEND( total_2d_o(-nbgp,-nbgp), ngp_o, MPI_REAL, &
614                      target_id, tag, comm_inter, ierr )
615
616    ENDIF
617
618    CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr ) 
619
620#endif
621
622  END SUBROUTINE interpolate_to_ocean
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.