source: palm/trunk/SOURCE/surface_coupler.f90 @ 2032

Last change on this file since 2032 was 2032, checked in by knoop, 5 years ago

last commit documented

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 22.6 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!
23!
24! Former revisions:
25! -----------------
26! $Id: surface_coupler.f90 2032 2016-10-21 15:13:51Z knoop $
27!
28! 2031 2016-10-21 15:11:58Z knoop
29! renamed variable rho to rho_ocean
30!
31! 2000 2016-08-20 18:09:15Z knoop
32! Forced header and separation lines into 80 columns
33!
34! 1682 2015-10-07 23:56:08Z knoop
35! Code annotations made doxygen readable
36!
37! 1427 2014-07-07 14:04:59Z maronga
38! Bugfix: value of l_v corrected.
39!
40! 1418 2014-06-06 13:05:08Z fricke
41! Bugfix: For caluclation of the salinity flux at the sea surface,
42!          the given value for salinity must be in percent and not in psu
43!
44! 1353 2014-04-08 15:21:23Z heinze
45! REAL constants provided with KIND-attribute
46!
47! 1324 2014-03-21 09:13:16Z suehring
48! Bugfix: ONLY statement for module pegrid removed
49!
50! 1322 2014-03-20 16:38:49Z raasch
51! REAL constants defined as wp-kind
52!
53! 1320 2014-03-20 08:40:49Z raasch
54! ONLY-attribute added to USE-statements,
55! kind-parameters added to all INTEGER and REAL declaration statements,
56! kinds are defined in new module kinds,
57! old module precision_kind is removed,
58! revision history before 2012 removed,
59! comment fields (!:) to be used for variable explanations added to
60! all variable declaration statements
61!
62! 1318 2014-03-17 13:35:16Z raasch
63! module interfaces removed
64!
65! 1092 2013-02-02 11:24:22Z raasch
66! unused variables removed
67!
68! 1036 2012-10-22 13:43:42Z raasch
69! code put under GPL (PALM 3.9)
70!
71! 880 2012-04-13 06:28:59Z raasch
72! Bugfix: preprocessor statements for parallel execution added
73!
74! 109 2007-08-28 15:26:47Z letzel
75! Initial revision
76!
77! Description:
78! ------------
79!> Data exchange at the interface between coupled models
80!------------------------------------------------------------------------------!
81 SUBROUTINE surface_coupler
82 
83
84    USE arrays_3d,                                                             &
85        ONLY:  pt, shf, qsws, qswst_remote, rho_ocean, sa, saswst, total_2d_a,       &
86               total_2d_o, tswst, u, usws, uswst, v, vsws, vswst
87
88    USE cloud_parameters,                                                      &
89        ONLY:  cp, l_v
90
91    USE control_parameters,                                                    &
92        ONLY:  coupling_mode, coupling_mode_remote, coupling_topology,         &
93               humidity, humidity_remote, message_string, terminate_coupled,   &
94               terminate_coupled_remote, time_since_reference_point
95
96    USE cpulog,                                                                &
97        ONLY:  cpu_log, log_point
98
99    USE indices,                                                               &
100        ONLY:  nbgp, nx, nxl, nxlg, nxr, nxrg, nx_a, nx_o, ny, nyn, nyng, nys, &
101               nysg, ny_a, ny_o, nzt
102
103    USE kinds
104
105    USE pegrid
106
107    IMPLICIT NONE
108
109    REAL(wp)    ::  time_since_reference_point_rem        !<
110    REAL(wp)    ::  total_2d(-nbgp:ny+nbgp,-nbgp:nx+nbgp) !<
111
112    REAL(wp)    ::  cpw = 4218.0_wp !< heat capacity of water at constant pressure
113
114#if defined( __parallel )
115
116    CALL cpu_log( log_point(39), 'surface_coupler', 'start' )
117
118
119
120!
121!-- In case of model termination initiated by the remote model
122!-- (terminate_coupled_remote > 0), initiate termination of the local model.
123!-- The rest of the coupler must then be skipped because it would cause an MPI
124!-- intercomminucation hang.
125!-- If necessary, the coupler will be called at the beginning of the next
126!-- restart run.
127
128    IF ( coupling_topology == 0 ) THEN
129       CALL MPI_SENDRECV( terminate_coupled,        1, MPI_INTEGER, target_id, &
130                          0,                                                   &
131                          terminate_coupled_remote, 1, MPI_INTEGER, target_id, &
132                          0, comm_inter, status, ierr )
133    ELSE
134       IF ( myid == 0) THEN
135          CALL MPI_SENDRECV( terminate_coupled,        1, MPI_INTEGER, &
136                             target_id, 0,                             &
137                             terminate_coupled_remote, 1, MPI_INTEGER, & 
138                             target_id, 0,                             &
139                             comm_inter, status, ierr )
140       ENDIF
141       CALL MPI_BCAST( terminate_coupled_remote, 1, MPI_INTEGER, 0, comm2d, &
142                       ierr )
143
144       ALLOCATE( total_2d_a(-nbgp:ny_a+nbgp,-nbgp:nx_a+nbgp),       &
145                 total_2d_o(-nbgp:ny_o+nbgp,-nbgp:nx_o+nbgp) )
146
147    ENDIF
148
149    IF ( terminate_coupled_remote > 0 )  THEN
150       WRITE( message_string, * ) 'remote model "',                         &
151                                  TRIM( coupling_mode_remote ),             &
152                                  '" terminated',                           &
153                                  '&with terminate_coupled_remote = ',      &
154                                  terminate_coupled_remote,                 &
155                                  '&local model  "', TRIM( coupling_mode ), &
156                                  '" has',                                  &
157                                  '&terminate_coupled = ',                  &
158                                   terminate_coupled
159       CALL message( 'surface_coupler', 'PA0310', 1, 2, 0, 6, 0 )
160       RETURN
161    ENDIF
162 
163
164!
165!-- Exchange the current simulated time between the models,
166!-- currently just for total_2ding
167    IF ( coupling_topology == 0 ) THEN
168   
169       CALL MPI_SEND( time_since_reference_point, 1, MPI_REAL, target_id, 11, &
170                      comm_inter, ierr )
171       CALL MPI_RECV( time_since_reference_point_rem, 1, MPI_REAL, target_id, &
172                      11, comm_inter, status, ierr )
173    ELSE
174
175       IF ( myid == 0 ) THEN
176
177          CALL MPI_SEND( time_since_reference_point, 1, MPI_REAL, target_id, &
178                         11, comm_inter, ierr )
179          CALL MPI_RECV( time_since_reference_point_rem, 1, MPI_REAL,        &
180                         target_id, 11, comm_inter, status, ierr )
181
182       ENDIF
183
184       CALL MPI_BCAST( time_since_reference_point_rem, 1, MPI_REAL, 0, comm2d, &
185                       ierr )
186
187    ENDIF
188
189!
190!-- Exchange the interface data
191    IF ( coupling_mode == 'atmosphere_to_ocean' )  THEN
192   
193!
194!--    Horizontal grid size and number of processors is equal in ocean and
195!--    atmosphere
196       IF ( coupling_topology == 0 )  THEN
197
198!
199!--       Send heat flux at bottom surface to the ocean
200          CALL MPI_SEND( shf(nysg,nxlg), ngp_xy, MPI_REAL, target_id, 12, &
201                         comm_inter, ierr )
202!
203!--       Send humidity flux at bottom surface to the ocean
204          IF ( humidity )  THEN
205             CALL MPI_SEND( qsws(nysg,nxlg), ngp_xy, MPI_REAL, target_id, 13, &
206                            comm_inter, ierr )
207          ENDIF
208!
209!--       Receive temperature at the bottom surface from the ocean
210          CALL MPI_RECV( pt(0,nysg,nxlg), 1, type_xy, target_id, 14, &
211                         comm_inter, status, ierr )
212!
213!--       Send the momentum flux (u) at bottom surface to the ocean
214          CALL MPI_SEND( usws(nysg,nxlg), ngp_xy, MPI_REAL, target_id, 15, &
215                         comm_inter, ierr )
216!
217!--       Send the momentum flux (v) at bottom surface to the ocean
218          CALL MPI_SEND( vsws(nysg,nxlg), ngp_xy, MPI_REAL, target_id, 16, &
219                         comm_inter, ierr )
220!
221!--       Receive u at the bottom surface from the ocean
222          CALL MPI_RECV( u(0,nysg,nxlg), 1, type_xy, target_id, 17, &
223                         comm_inter, status, ierr )
224!
225!--       Receive v at the bottom surface from the ocean
226          CALL MPI_RECV( v(0,nysg,nxlg), 1, type_xy, target_id, 18, &
227                         comm_inter, status, ierr )
228!
229!--    Horizontal grid size or number of processors differs between
230!--    ocean and atmosphere
231       ELSE
232     
233!
234!--       Send heat flux at bottom surface to the ocean
235          total_2d_a = 0.0_wp
236          total_2d   = 0.0_wp
237          total_2d(nys:nyn,nxl:nxr) = shf(nys:nyn,nxl:nxr)
238
239          CALL MPI_REDUCE( total_2d, total_2d_a, ngp_a, MPI_REAL, MPI_SUM, 0, &
240                           comm2d, ierr )
241          CALL interpolate_to_ocean( 12 )   
242!
243!--       Send humidity flux at bottom surface to the ocean
244          IF ( humidity )  THEN
245             total_2d_a = 0.0_wp
246             total_2d   = 0.0_wp
247             total_2d(nys:nyn,nxl:nxr) = qsws(nys:nyn,nxl:nxr)
248
249             CALL MPI_REDUCE( total_2d, total_2d_a, ngp_a, MPI_REAL, MPI_SUM, &
250                              0, comm2d, ierr )
251             CALL interpolate_to_ocean( 13 )
252          ENDIF
253!
254!--       Receive temperature at the bottom surface from the ocean
255          IF ( myid == 0 )  THEN
256             CALL MPI_RECV( total_2d_a(-nbgp,-nbgp), ngp_a, MPI_REAL, &
257                            target_id, 14, comm_inter, status, ierr )   
258          ENDIF
259          CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
260          CALL MPI_BCAST( total_2d_a(-nbgp,-nbgp), ngp_a, MPI_REAL, 0, comm2d, &
261                          ierr )
262          pt(0,nysg:nyng,nxlg:nxrg) = total_2d_a(nysg:nyng,nxlg:nxrg)
263!
264!--       Send momentum flux (u) at bottom surface to the ocean
265          total_2d_a = 0.0_wp 
266          total_2d   = 0.0_wp
267          total_2d(nys:nyn,nxl:nxr) = usws(nys:nyn,nxl:nxr)
268          CALL MPI_REDUCE( total_2d, total_2d_a, ngp_a, MPI_REAL, MPI_SUM, 0, &
269                           comm2d, ierr )
270          CALL interpolate_to_ocean( 15 )
271!
272!--       Send momentum flux (v) at bottom surface to the ocean
273          total_2d_a = 0.0_wp
274          total_2d   = 0.0_wp
275          total_2d(nys:nyn,nxl:nxr) = vsws(nys:nyn,nxl:nxr)
276          CALL MPI_REDUCE( total_2d, total_2d_a, ngp_a, MPI_REAL, MPI_SUM, 0, &
277                           comm2d, ierr )
278          CALL interpolate_to_ocean( 16 )
279!
280!--       Receive u at the bottom surface from the ocean
281          IF ( myid == 0 )  THEN
282             CALL MPI_RECV( total_2d_a(-nbgp,-nbgp), ngp_a, MPI_REAL, &
283                            target_id, 17, comm_inter, status, ierr )
284          ENDIF
285          CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
286          CALL MPI_BCAST( total_2d_a(-nbgp,-nbgp), ngp_a, MPI_REAL, 0, comm2d, &
287                          ierr )
288          u(0,nysg:nyng,nxlg:nxrg) = total_2d_a(nysg:nyng,nxlg:nxrg)
289!
290!--       Receive v at the bottom surface from the ocean
291          IF ( myid == 0 )  THEN
292             CALL MPI_RECV( total_2d_a(-nbgp,-nbgp), ngp_a, MPI_REAL, &
293                            target_id, 18, comm_inter, status, ierr )
294          ENDIF
295          CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
296          CALL MPI_BCAST( total_2d_a(-nbgp,-nbgp), ngp_a, MPI_REAL, 0, comm2d, &
297                          ierr )
298          v(0,nysg:nyng,nxlg:nxrg) = total_2d_a(nysg:nyng,nxlg:nxrg)
299
300       ENDIF
301
302    ELSEIF ( coupling_mode == 'ocean_to_atmosphere' )  THEN
303
304!
305!--    Horizontal grid size and number of processors is equal
306!--    in ocean and atmosphere
307       IF ( coupling_topology == 0 ) THEN
308!
309!--       Receive heat flux at the sea surface (top) from the atmosphere
310          CALL MPI_RECV( tswst(nysg,nxlg), ngp_xy, MPI_REAL, target_id, 12, &
311                         comm_inter, status, ierr )
312!
313!--       Receive humidity flux from the atmosphere (bottom)
314!--       and add it to the heat flux at the sea surface (top)...
315          IF ( humidity_remote )  THEN
316             CALL MPI_RECV( qswst_remote(nysg,nxlg), ngp_xy, MPI_REAL, &
317                            target_id, 13, comm_inter, status, ierr )
318          ENDIF
319!
320!--       Send sea surface temperature to the atmosphere model
321          CALL MPI_SEND( pt(nzt,nysg,nxlg), 1, type_xy, target_id, 14, &
322                         comm_inter, ierr )
323!
324!--       Receive momentum flux (u) at the sea surface (top) from the atmosphere
325          CALL MPI_RECV( uswst(nysg,nxlg), ngp_xy, MPI_REAL, target_id, 15, &
326                         comm_inter, status, ierr )
327!
328!--       Receive momentum flux (v) at the sea surface (top) from the atmosphere
329          CALL MPI_RECV( vswst(nysg,nxlg), ngp_xy, MPI_REAL, target_id, 16, &
330                         comm_inter, status, ierr )
331!
332!--       Send u to the atmosphere
333          CALL MPI_SEND( u(nzt,nysg,nxlg), 1, type_xy, target_id, 17, &
334                         comm_inter, ierr )
335!
336!--       Send v to the atmosphere
337          CALL MPI_SEND( v(nzt,nysg,nxlg), 1, type_xy, target_id, 18, &
338                         comm_inter, ierr )
339!
340!--    Horizontal gridsize or number of processors differs between
341!--    ocean and atmosphere
342       ELSE
343!
344!--       Receive heat flux at the sea surface (top) from the atmosphere
345          IF ( myid == 0 )  THEN
346             CALL MPI_RECV( total_2d_o(-nbgp,-nbgp), ngp_o, MPI_REAL, &
347                            target_id, 12, comm_inter, status, ierr )
348          ENDIF
349          CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
350          CALL MPI_BCAST( total_2d_o(-nbgp,-nbgp), ngp_o, MPI_REAL, 0, comm2d, &
351                          ierr )
352          tswst(nysg:nyng,nxlg:nxrg) = total_2d_o(nysg:nyng,nxlg:nxrg)
353!
354!--       Receive humidity flux at the sea surface (top) from the atmosphere
355          IF ( humidity_remote )  THEN
356             IF ( myid == 0 )  THEN
357                CALL MPI_RECV( total_2d_o(-nbgp,-nbgp), ngp_o, MPI_REAL, &
358                               target_id, 13, comm_inter, status, ierr )
359             ENDIF
360             CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
361             CALL MPI_BCAST( total_2d_o(-nbgp,-nbgp), ngp_o, MPI_REAL, 0, &
362                             comm2d, ierr)
363             qswst_remote(nysg:nyng,nxlg:nxrg) = total_2d_o(nysg:nyng,nxlg:nxrg)
364          ENDIF
365!
366!--       Send surface temperature to atmosphere
367          total_2d_o = 0.0_wp
368          total_2d   = 0.0_wp
369          total_2d(nys:nyn,nxl:nxr) = pt(nzt,nys:nyn,nxl:nxr)
370
371          CALL MPI_REDUCE( total_2d, total_2d_o, ngp_o, MPI_REAL, MPI_SUM, 0, &
372                           comm2d, ierr) 
373          CALL interpolate_to_atmos( 14 )
374!
375!--       Receive momentum flux (u) at the sea surface (top) from the atmosphere
376          IF ( myid == 0 )  THEN
377             CALL MPI_RECV( total_2d_o(-nbgp,-nbgp), ngp_o, MPI_REAL, &
378                            target_id, 15, comm_inter, status, ierr )
379          ENDIF
380          CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
381          CALL MPI_BCAST( total_2d_o(-nbgp,-nbgp), ngp_o, MPI_REAL, &
382                          0, comm2d, ierr )
383          uswst(nysg:nyng,nxlg:nxrg) = total_2d_o(nysg:nyng,nxlg:nxrg)
384!
385!--       Receive momentum flux (v) at the sea surface (top) from the atmosphere
386          IF ( myid == 0 )  THEN
387             CALL MPI_RECV( total_2d_o(-nbgp,-nbgp), ngp_o, MPI_REAL, &
388                            target_id, 16, comm_inter, status, ierr )
389          ENDIF
390          CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
391          CALL MPI_BCAST( total_2d_o(-nbgp,-nbgp), ngp_o, MPI_REAL, 0, comm2d, &
392                          ierr )
393          vswst(nysg:nyng,nxlg:nxrg) = total_2d_o(nysg:nyng,nxlg:nxrg)
394!
395!--       Send u to atmosphere
396          total_2d_o = 0.0_wp 
397          total_2d   = 0.0_wp
398          total_2d(nys:nyn,nxl:nxr) = u(nzt,nys:nyn,nxl:nxr)
399          CALL MPI_REDUCE( total_2d, total_2d_o, ngp_o, MPI_REAL, MPI_SUM, 0, &
400                           comm2d, ierr )
401          CALL interpolate_to_atmos( 17 )
402!
403!--       Send v to atmosphere
404          total_2d_o = 0.0_wp
405          total_2d   = 0.0_wp
406          total_2d(nys:nyn,nxl:nxr) = v(nzt,nys:nyn,nxl:nxr)
407          CALL MPI_REDUCE( total_2d, total_2d_o, ngp_o, MPI_REAL, MPI_SUM, 0, &
408                           comm2d, ierr )
409          CALL interpolate_to_atmos( 18 )
410       
411       ENDIF
412
413!
414!--    Conversions of fluxes received from atmosphere
415       IF ( humidity_remote )  THEN
416!
417!--       Here tswst is still the sum of atmospheric bottom heat fluxes,
418!--       * latent heat of vaporization in m2/s2, or 540 cal/g, or 40.65 kJ/mol
419!--       /(rho_atm(=1.0)*c_p)
420          tswst = tswst + qswst_remote * l_v / cp
421!
422!--        ...and convert it to a salinity flux at the sea surface (top)
423!--       following Steinhorn (1991), JPO 21, pp. 1681-1683:
424!--       S'w' = -S * evaporation / ( rho_water * ( 1 - S ) )
425          saswst = -1.0_wp * sa(nzt,:,:) * 0.001_wp * qswst_remote /  &
426                    ( rho_ocean(nzt,:,:) * ( 1.0_wp - sa(nzt,:,:) * 0.001_wp ) )
427       ENDIF
428
429!
430!--    Adjust the kinematic heat flux with respect to ocean density
431!--    (constants are the specific heat capacities for air and water)
432!--    now tswst is the ocean top heat flux
433       tswst = tswst / rho_ocean(nzt,:,:) * cp / cpw
434
435!
436!--    Adjust the momentum fluxes with respect to ocean density
437       uswst = uswst / rho_ocean(nzt,:,:)
438       vswst = vswst / rho_ocean(nzt,:,:)
439
440    ENDIF
441
442    IF ( coupling_topology == 1 )  THEN
443       DEALLOCATE( total_2d_o, total_2d_a )
444    ENDIF
445
446    CALL cpu_log( log_point(39), 'surface_coupler', 'stop' )
447
448#endif
449
450  END SUBROUTINE surface_coupler
451
452
453
454!------------------------------------------------------------------------------!
455! Description:
456! ------------
457!> @todo Missing subroutine description.
458!------------------------------------------------------------------------------!
459  SUBROUTINE interpolate_to_atmos( tag )
460
461#if defined( __parallel )
462
463    USE arrays_3d,                                                             &
464        ONLY:  total_2d_a, total_2d_o
465
466    USE indices,                                                               &
467        ONLY:  nbgp, nx, nx_a, nx_o, ny, ny_a, ny_o
468
469    USE kinds
470
471    USE pegrid
472
473    IMPLICIT NONE
474
475    INTEGER(iwp) ::  dnx  !<
476    INTEGER(iwp) ::  dnx2 !<
477    INTEGER(iwp) ::  dny  !<
478    INTEGER(iwp) ::  dny2 !<
479    INTEGER(iwp) ::  i    !<
480    INTEGER(iwp) ::  ii   !<
481    INTEGER(iwp) ::  j    !<
482    INTEGER(iwp) ::  jj   !<
483
484    INTEGER(iwp), intent(in) ::  tag !<
485
486    CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
487
488    IF ( myid == 0 )  THEN
489!
490!--    Cyclic boundary conditions for the total 2D-grid
491       total_2d_o(-nbgp:-1,:) = total_2d_o(ny+1-nbgp:ny,:)
492       total_2d_o(:,-nbgp:-1) = total_2d_o(:,nx+1-nbgp:nx)
493
494       total_2d_o(ny+1:ny+nbgp,:) = total_2d_o(0:nbgp-1,:)
495       total_2d_o(:,nx+1:nx+nbgp) = total_2d_o(:,0:nbgp-1)
496
497!
498!--    Number of gridpoints of the fine grid within one mesh of the coarse grid
499       dnx = (nx_o+1) / (nx_a+1) 
500       dny = (ny_o+1) / (ny_a+1) 
501
502!
503!--    Distance for interpolation around coarse grid points within the fine
504!--    grid (note: 2*dnx2 must not be equal with dnx)
505       dnx2 = 2 * ( dnx / 2 )
506       dny2 = 2 * ( dny / 2 )
507
508       total_2d_a = 0.0_wp
509!
510!--    Interpolation from ocean-grid-layer to atmosphere-grid-layer
511       DO  j = 0, ny_a
512          DO  i = 0, nx_a
513             DO  jj = 0, dny2
514                DO  ii = 0, dnx2
515                   total_2d_a(j,i) = total_2d_a(j,i) &
516                                     + total_2d_o(j*dny+jj,i*dnx+ii)
517                ENDDO
518             ENDDO
519             total_2d_a(j,i) = total_2d_a(j,i) / ( ( dnx2 + 1 ) * ( dny2 + 1 ) )
520          ENDDO
521       ENDDO
522!
523!--    Cyclic boundary conditions for atmosphere grid
524       total_2d_a(-nbgp:-1,:) = total_2d_a(ny_a+1-nbgp:ny_a,:)
525       total_2d_a(:,-nbgp:-1) = total_2d_a(:,nx_a+1-nbgp:nx_a)
526       
527       total_2d_a(ny_a+1:ny_a+nbgp,:) = total_2d_a(0:nbgp-1,:)
528       total_2d_a(:,nx_a+1:nx_a+nbgp) = total_2d_a(:,0:nbgp-1)
529!
530!--    Transfer of the atmosphere-grid-layer to the atmosphere
531       CALL MPI_SEND( total_2d_a(-nbgp,-nbgp), ngp_a, MPI_REAL, target_id, &
532                      tag, comm_inter, ierr )
533
534    ENDIF
535
536    CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
537
538#endif
539
540  END SUBROUTINE interpolate_to_atmos
541
542
543!------------------------------------------------------------------------------!
544! Description:
545! ------------
546!> @todo Missing subroutine description.
547!------------------------------------------------------------------------------!
548  SUBROUTINE interpolate_to_ocean( tag )
549
550#if defined( __parallel )
551
552    USE arrays_3d,                                                             &
553        ONLY:  total_2d_a, total_2d_o
554
555    USE indices,                                                               &
556        ONLY:  nbgp, nx, nx_a, nx_o, ny, ny_a, ny_o
557
558    USE kinds
559
560    USE pegrid
561
562    IMPLICIT NONE
563
564    INTEGER(iwp)             ::  dnx !<
565    INTEGER(iwp)             ::  dny !<
566    INTEGER(iwp)             ::  i   !<
567    INTEGER(iwp)             ::  ii  !<
568    INTEGER(iwp)             ::  j   !<
569    INTEGER(iwp)             ::  jj  !<
570    INTEGER(iwp), intent(in) ::  tag !<
571
572    REAL(wp)                 ::  fl  !<
573    REAL(wp)                 ::  fr  !<
574    REAL(wp)                 ::  myl !<
575    REAL(wp)                 ::  myr !<
576
577    CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
578
579    IF ( myid == 0 )  THEN   
580
581!
582!--    Number of gridpoints of the fine grid within one mesh of the coarse grid
583       dnx = ( nx_o + 1 ) / ( nx_a + 1 ) 
584       dny = ( ny_o + 1 ) / ( ny_a + 1 ) 
585
586!
587!--    Cyclic boundary conditions for atmosphere grid
588       total_2d_a(-nbgp:-1,:) = total_2d_a(ny+1-nbgp:ny,:)
589       total_2d_a(:,-nbgp:-1) = total_2d_a(:,nx+1-nbgp:nx)
590       
591       total_2d_a(ny+1:ny+nbgp,:) = total_2d_a(0:nbgp-1,:)
592       total_2d_a(:,nx+1:nx+nbgp) = total_2d_a(:,0:nbgp-1)
593!
594!--    Bilinear Interpolation from atmosphere grid-layer to ocean grid-layer
595       DO  j = 0, ny
596          DO  i = 0, nx
597             myl = ( total_2d_a(j+1,i)   - total_2d_a(j,i)   ) / dny
598             myr = ( total_2d_a(j+1,i+1) - total_2d_a(j,i+1) ) / dny
599             DO  jj = 0, dny-1
600                fl = myl*jj + total_2d_a(j,i) 
601                fr = myr*jj + total_2d_a(j,i+1) 
602                DO  ii = 0, dnx-1
603                   total_2d_o(j*dny+jj,i*dnx+ii) = ( fr - fl ) / dnx * ii + fl
604                ENDDO
605             ENDDO
606          ENDDO
607       ENDDO
608!
609!--    Cyclic boundary conditions for ocean grid
610       total_2d_o(-nbgp:-1,:) = total_2d_o(ny_o+1-nbgp:ny_o,:)
611       total_2d_o(:,-nbgp:-1) = total_2d_o(:,nx_o+1-nbgp:nx_o)
612
613       total_2d_o(ny_o+1:ny_o+nbgp,:) = total_2d_o(0:nbgp-1,:)
614       total_2d_o(:,nx_o+1:nx_o+nbgp) = total_2d_o(:,0:nbgp-1)
615
616       CALL MPI_SEND( total_2d_o(-nbgp,-nbgp), ngp_o, MPI_REAL, &
617                      target_id, tag, comm_inter, ierr )
618
619    ENDIF
620
621    CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr ) 
622
623#endif
624
625  END SUBROUTINE interpolate_to_ocean
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.