Class | phy_interpolate |
In: |
physics/phy_interpolate.f90
|
Note that Japanese and English are described in parallel.
このモジュールでは, 温度の半整数 $ sigma $ レベルの補間や 気圧とジオポテンシャルの算出のためのサブルーチンを提供します.
This module provides subroutines that interpolate temperature on half $ sigma $ level, or calculate pressure and geo-potential.
Create : | PHYINTPOL 型変数の初期設定 |
Close : | PHYINTPOL 型変数の終了処理 |
PutLine : | PHYINTPOL 型変数に格納されている情報の印字 |
initialized : | PHYINTPOL 型変数が初期設定されているか否か |
InterpolateTemp : | 温度の半整数 $ sigma $ レベルの補間 |
InterpolateGeoPot: | 気圧とジオポテンシャルの算出 |
————— : | ————— |
Create : | Constructor of "PHYINTPOL" |
Close : | Deconstructor of "PHYINTPOL" |
PutLine : | Print information of "PHYINTPOL" |
initialized : | Check initialization of "PHYINTPOL" |
InterpolateTemp : | Interpolate temperature on half $ sigma $ level |
InterpolateGeoPot: | Calculate pressure and geo-potential |
始めに, PHYINTPOL 型の変数を定義し, Create で初期設定を行います. 温度の半整数 $ sigma $ レベルの補間には InterpolateTemp を, 気圧とジオポテンシャルの算出には InterpolateGeoPot を用いてください. PHYINTPOL 型の変数の終了処理には Close を用いてください.
First, initialize "PHYINTPOL" by "Create". Use "InterpolateTemp" in order to interpolate temperature on half $ sigma $ level. And use "InterpolateGeoPot" in order to calculate pressure and geo-potential. In order to terminate "PHYINTPOL", use "Close".
Subroutine : | |||
phy_intpol : | type(PHYINTPOL), intent(inout) | ||
err : | logical, intent(out), optional
|
PHYINTPOL 型の変数の終了処理を行います. なお, 与えられた phy_intpol 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 "PHYINTPOL". Note that if phy_intpol is not initialized by "Create" yet, error is occurred.
Alias for PhyIntpolClose
Subroutine : | |||||
phy_intpol : | type(PHYINTPOL), intent(inout) | ||||
imax : | integer, intent(in)
| ||||
jmax : | integer, intent(in)
| ||||
kmax : | integer, intent(in)
| ||||
z_Sigma(0:kmax-1) : | real(DP), intent(in)
| ||||
r_Sigma(0:kmax) : | real(DP), intent(in)
| ||||
RAir : | real(DP), intent(in)
| ||||
Grav : | real(DP), intent(in)
| ||||
nmlfile : | character(*), intent(in), optional
| ||||
err : | logical, intent(out), optional
|
PHYINTPOL 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 PHYINTPOL 型の変数を初期設定してください.
なお, 与えられた phy_intpol 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_interpolate_nml を参照してください.
Constructor of "PHYINTPOL". Initialize phy_intpol by this subroutine, before other procedures are used,
Note that if phy_intpol is already initialized by this procedure, error is occurred.
In order to use NAMELIST, specify a NAMELIST filename to argument nmlfile. See "NAMELIST#phy_interpolate_nml" for details about a NAMELIST group.
Alias for PhyIntpolCreate
Subroutine : | |||
phy_intpol : | type(PHYINTPOL), intent(inout) | ||
xy_Ps(0:phy_intpol%imax-1, 0:phy_intpol%jmax-1) : | real(DP), intent(in)
| ||
xyz_Temp(0:phy_intpol%imax-1, 0:phy_intpol%jmax-1, 0:phy_intpol%kmax-1) : | real(DP), intent(in)
| ||
xyr_Temp(0:phy_intpol%imax-1, 0:phy_intpol%jmax-1, 0:phy_intpol%kmax) : | real(DP), intent(in)
| ||
xyz_Press(0:phy_intpol%imax-1, 0:phy_intpol%jmax-1, 0:phy_intpol%kmax-1) : | real(DP), intent(out)
| ||
xyr_Press(0:phy_intpol%imax-1, 0:phy_intpol%jmax-1, 0:phy_intpol%kmax) : | real(DP), intent(out)
| ||
xyz_GeoPot(0:phy_intpol%imax-1, 0:phy_intpol%jmax-1, 0:phy_intpol%kmax-1) : | real(DP), intent(out)
| ||
xyr_GeoPot(0:phy_intpol%imax-1, 0:phy_intpol%jmax-1, 0:phy_intpol%kmax) : | real(DP), intent(out)
| ||
err : | logical, intent(out), optional
|
地表面気圧 xy_Ps, と温度 xyz_Temp, xyr_Temp から, 気圧 xyz_Press, xyr_Press と ジオポテンシャル xyz_GeoPot, xyr_GeoPot を算出します.
なお, 与えられた phy_intpol 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.
Calculate pressure xyz_Press, xyr_Press and geo-potential xyz_GeoPot, xyr_GeoPot from surface pressure xy_Ps, and temperature xyz_Temp, xyr_Temp.
If phy_intpol is not initialized by "Create" yet, error is occurred.
Alias for PhyIntpolInterpolateGeoPot
Subroutine : | |||
phy_intpol : | type(PHYINTPOL), intent(inout) | ||
xyz_Temp(0:phy_intpol%imax-1, 0:phy_intpol%jmax-1, 0:phy_intpol%kmax-1) : | real(DP), intent(in)
| ||
xyr_Temp(0:phy_intpol%imax-1, 0:phy_intpol%jmax-1, 0:phy_intpol%kmax) : | real(DP), intent(out)
| ||
err : | logical, intent(out), optional
|
温度 (整数 $ sigma $ レベル) xyz_Temp から 温度 (半整数 $ sigma $ レベル) xyr_Temp を算出します.
なお, 与えられた phy_intpol 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.
Calculate xyr_Temp that is temperature on half $ sigma $ level from xyz_Temp that is temperature on full $ sigma $ level
If phy_intpol is not initialized by "Create" yet, error is occurred.
Alias for PhyIntpolInterpolateTemp
Derived Type : | |||||
initialized = .false. : | logical
| ||||
imax : | integer
| ||||
jmax : | integer
| ||||
kmax : | integer
| ||||
RAir : | real(DP)
| ||||
Grav : | real(DP)
| ||||
z_Sigma(:) =>null() : | real(DP), pointer
| ||||
r_Sigma(:) =>null() : | real(DP), pointer
| ||||
z_DelSigma(:) =>null() : | real(DP), pointer
| ||||
r_DelSigma(:) =>null() : | real(DP), pointer
| ||||
z_TempInpolM(:) =>null() : | real(DP), pointer
| ||||
z_TempInpol(:) =>null() : | real(DP), pointer
|
まず, Create で "PHYINTPOL" 型の変数を初期設定して下さい. 初期設定された "PHYINTPOL" 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 "PHYINTPOL" variable by "Create" before usage. If you reuse "PHYINTPOL" variable again for another application, terminate by "Close".
Subroutine : | |||
phy_intpol : | type(PHYINTPOL), intent(in) | ||
unit : | integer, intent(in), optional
| ||
indent : | character(*), intent(in), optional
| ||
err : | logical, intent(out), optional
|
引数 phy_intpol 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_intpol. By default messages are output to standard output. Unit number for output can be changed by unit argument.
Alias for PhyIntpolPutLine
Function : | |
result : | logical |
phy_intpol : | type(PHYINTPOL), intent(in) |
phy_intpol 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_intpol is initialized, .true. is returned. If phy_intpol is not initialized, .false. is returned.
Alias for PhyIntpolInitialized
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 PhyIntpolNmlRead
Subroutine : | |||
phy_intpol : | type(PHYINTPOL), intent(inout) | ||
err : | logical, intent(out), optional
|
PHYINTPOL 型の変数の終了処理を行います. なお, 与えられた phy_intpol 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 "PHYINTPOL". Note that if phy_intpol is not initialized by "Create" yet, error is occurred.
subroutine PhyIntpolClose( phy_intpol, err ) ! ! PHYINTPOL 型の変数の終了処理を行います. ! なお, 与えられた *phy_intpol* 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 "PHYINTPOL". ! Note that if *phy_intpol* 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(PHYINTPOL), intent(inout):: phy_intpol 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 = 'PhyIntpolClose' continue call BeginSub( subname ) stat = DC_NOERR cause_c = '' !----------------------------------------------------------------- ! 初期設定のチェック ! Check initialization !----------------------------------------------------------------- if ( .not. phy_intpol % initialized ) then stat = DC_ENOTINIT cause_c = 'PHYINTPOL' goto 999 end if !----------------------------------------------------------------- ! "PHYINTPOL" の設定の消去 ! Clear the settings for "PHYINTPOL" !----------------------------------------------------------------- deallocate( phy_intpol % z_Sigma ) deallocate( phy_intpol % r_Sigma ) deallocate( phy_intpol % z_DelSigma ) deallocate( phy_intpol % r_DelSigma ) deallocate( phy_intpol % z_TempInpolM ) deallocate( phy_intpol % z_TempInpol ) !----------------------------------------------------------------- ! 終了処理, 例外処理 ! Termination and Exception handling !----------------------------------------------------------------- phy_intpol % initialized = .false. 999 continue call StoreError( stat, subname, err, cause_c ) call EndSub( subname ) end subroutine PhyIntpolClose
Subroutine : | |||||
phy_intpol : | type(PHYINTPOL), intent(inout) | ||||
imax : | integer, intent(in)
| ||||
jmax : | integer, intent(in)
| ||||
kmax : | integer, intent(in)
| ||||
z_Sigma(0:kmax-1) : | real(DP), intent(in)
| ||||
r_Sigma(0:kmax) : | real(DP), intent(in)
| ||||
RAir : | real(DP), intent(in)
| ||||
Grav : | real(DP), intent(in)
| ||||
nmlfile : | character(*), intent(in), optional
| ||||
err : | logical, intent(out), optional
|
PHYINTPOL 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 PHYINTPOL 型の変数を初期設定してください.
なお, 与えられた phy_intpol 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_interpolate_nml を参照してください.
Constructor of "PHYINTPOL". Initialize phy_intpol by this subroutine, before other procedures are used,
Note that if phy_intpol is already initialized by this procedure, error is occurred.
In order to use NAMELIST, specify a NAMELIST filename to argument nmlfile. See "NAMELIST#phy_interpolate_nml" for details about a NAMELIST group.
subroutine PhyIntpolCreate( phy_intpol, imax, jmax, kmax, z_Sigma, r_Sigma, RAir, Grav, nmlfile, err ) ! ! PHYINTPOL 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 ! PHYINTPOL 型の変数を初期設定してください. ! ! なお, 与えられた *phy_intpol* 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_interpolate_nml を参照してください. ! ! Constructor of "PHYINTPOL". ! Initialize *phy_intpol* by this subroutine, ! before other procedures are used, ! ! Note that if *phy_intpol* is already initialized ! by this procedure, error is occurred. ! ! In order to use NAMELIST, specify a NAMELIST filename to ! argument *nmlfile*. See "NAMELIST#phy_interpolate_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(PHYINTPOL), intent(inout):: phy_intpol 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):: z_Sigma (0:kmax-1) ! $ \sigma $ レベル (整数). ! Full $ \sigma $ level real(DP), intent(in):: r_Sigma (0:kmax) ! $ \sigma $ レベル (半整数). ! Half $ \sigma $ level !!$ real(DP), intent(in):: Cp ! $ C_p $ . 大気定圧比熱. Specific heat of air at constant pressure real(DP), intent(in):: RAir ! $ R $ . 大気気体定数. Gas constant of air real(DP), intent(in):: Grav ! $ g $ . 重力加速度. Gravitational acceleration 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_interpolate_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_interpolate_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:: k ! DO ループ用作業変数 ! Work variables for DO loop integer:: stat character(STRING):: cause_c character(*), parameter:: subname = 'PhyIntpolCreate' continue call BeginSub( subname, version ) stat = DC_NOERR cause_c = '' !----------------------------------------------------------------- ! 初期設定のチェック ! Check initialization !----------------------------------------------------------------- if ( phy_intpol % initialized ) then stat = DC_EALREADYINIT cause_c = 'PHYINTPOL' goto 999 end if !----------------------------------------------------------------- ! 引数の正当性のチェック ! Validation of 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 !----------------------------------------------------------------- ! 波数・格子点の設定 ! Configure wave number and grid point !----------------------------------------------------------------- phy_intpol % imax = imax phy_intpol % jmax = jmax phy_intpol % kmax = kmax !----------------------------------------------------------------- ! 物理定数の設定 ! Configure physical constants !----------------------------------------------------------------- !!$ phy_intpol % Cp = Cp phy_intpol % RAir = RAir phy_intpol % Grav = Grav !----------------------------------------------------------------- ! 鉛直格子点の設定 ! Configure values of vertical grid point !----------------------------------------------------------------- allocate( phy_intpol % z_Sigma(0:kmax-1) ) allocate( phy_intpol % r_Sigma(0:kmax) ) allocate( phy_intpol % z_DelSigma(0:kmax-1) ) allocate( phy_intpol % r_DelSigma(0:kmax) ) phy_intpol % r_Sigma = r_Sigma phy_intpol % z_Sigma = z_Sigma do k = 0, kmax - 1 phy_intpol % z_DelSigma(k) = r_Sigma(k) - r_Sigma(k+1) end do do k = 1, kmax - 1 phy_intpol % r_DelSigma(k) = z_Sigma(k-1) - z_Sigma(k) end do phy_intpol % r_DelSigma(0) = r_Sigma(0) - z_Sigma(0) phy_intpol % r_DelSigma(kmax) = z_Sigma(kmax-1) - r_Sigma(kmax) !----------------------------------------------------------------- ! 補間用の係数の計算 ! Calculate coefficient for interpolation !----------------------------------------------------------------- allocate( phy_intpol % z_TempInpolM(0:kmax-1) ) allocate( phy_intpol % z_TempInpol(0:kmax-1) ) phy_intpol % z_TempInpolM = 0.0_DP phy_intpol % z_TempInpol = 0.0_DP do k = 1, kmax - 1 phy_intpol % z_TempInpolM(k) = ( log( r_Sigma( k ) ) - log( z_Sigma( k ) ) ) / ( log( z_Sigma( k-1 ) ) - log( z_Sigma( k ) ) ) phy_intpol % z_TempInpol(k) = ( log( z_Sigma( k-1 ) ) - log( r_Sigma( k ) ) ) / ( log( z_Sigma( k-1 ) ) - log( z_Sigma( k ) ) ) end do !----------------------------------------------------------------- ! "PHYINTPOL" の設定 ! Configure the settings for "PHYINTPOL" !----------------------------------------------------------------- !------------------------- ! デフォルト値 ! Default values !!$ phy_intpol % param_r = 0.0_DP !!$ phy_intpol % param_c = 'hogehoge' !------------------------- ! オプショナル引数からの値 ! Values from optional arguments !!$ phy_intpol % param_i = param_i !!$ if ( present(param_r) ) phy_intpol % param_r = param_r !!$ if ( present(param_c) ) phy_intpol % 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_intpol % param_i, & ! (inout) !!$ & param_r = phy_intpol % param_r, & ! (inout) !!$ & param_c_ = phy_intpol % 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_intpol % 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_intpol % initialized = .true. 999 continue call StoreError( stat, subname, err, cause_c ) call EndSub( subname ) end subroutine PhyIntpolCreate
Function : | |
result : | logical |
phy_intpol : | type(PHYINTPOL), intent(in) |
phy_intpol 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_intpol is initialized, .true. is returned. If phy_intpol is not initialized, .false. is returned.
logical function PhyIntpolInitialized( phy_intpol ) result(result) ! ! *phy_intpol* 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_intpol* is initialized, .true. is returned. ! If *phy_intpol* is not initialized, .false. is returned. ! implicit none type(PHYINTPOL), intent(in):: phy_intpol continue result = phy_intpol % initialized end function PhyIntpolInitialized
Subroutine : | |||
phy_intpol : | type(PHYINTPOL), intent(inout) | ||
xy_Ps(0:phy_intpol%imax-1, 0:phy_intpol%jmax-1) : | real(DP), intent(in)
| ||
xyz_Temp(0:phy_intpol%imax-1, 0:phy_intpol%jmax-1, 0:phy_intpol%kmax-1) : | real(DP), intent(in)
| ||
xyr_Temp(0:phy_intpol%imax-1, 0:phy_intpol%jmax-1, 0:phy_intpol%kmax) : | real(DP), intent(in)
| ||
xyz_Press(0:phy_intpol%imax-1, 0:phy_intpol%jmax-1, 0:phy_intpol%kmax-1) : | real(DP), intent(out)
| ||
xyr_Press(0:phy_intpol%imax-1, 0:phy_intpol%jmax-1, 0:phy_intpol%kmax) : | real(DP), intent(out)
| ||
xyz_GeoPot(0:phy_intpol%imax-1, 0:phy_intpol%jmax-1, 0:phy_intpol%kmax-1) : | real(DP), intent(out)
| ||
xyr_GeoPot(0:phy_intpol%imax-1, 0:phy_intpol%jmax-1, 0:phy_intpol%kmax) : | real(DP), intent(out)
| ||
err : | logical, intent(out), optional
|
地表面気圧 xy_Ps, と温度 xyz_Temp, xyr_Temp から, 気圧 xyz_Press, xyr_Press と ジオポテンシャル xyz_GeoPot, xyr_GeoPot を算出します.
なお, 与えられた phy_intpol 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.
Calculate pressure xyz_Press, xyr_Press and geo-potential xyz_GeoPot, xyr_GeoPot from surface pressure xy_Ps, and temperature xyz_Temp, xyr_Temp.
If phy_intpol is not initialized by "Create" yet, error is occurred.
subroutine PhyIntpolInterpolateGeoPot( phy_intpol, xy_Ps, xyz_Temp, xyr_Temp, xyz_Press, xyr_Press, xyz_GeoPot, xyr_GeoPot, err ) ! ! 地表面気圧 *xy_Ps*, と温度 *xyz_Temp*, *xyr_Temp* から, ! 気圧 *xyz_Press*, *xyr_Press* と ! ジオポテンシャル *xyz_GeoPot*, *xyr_GeoPot* を算出します. ! ! なお, 与えられた *phy_intpol* 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. ! ! Calculate pressure *xyz_Press*, *xyr_Press* and ! geo-potential *xyz_GeoPot*, *xyr_GeoPot* from ! surface pressure *xy_Ps*, and temperature *xyz_Temp*, *xyr_Temp*. ! ! If *phy_intpol* 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(PHYINTPOL), intent(inout):: phy_intpol real(DP), intent(in):: xy_Ps (0:phy_intpol%imax-1, 0:phy_intpol%jmax-1) ! $ p_s $ . 地表面気圧. Surface pressure real(DP), intent(in):: xyz_Temp (0:phy_intpol%imax-1, 0:phy_intpol%jmax-1, 0:phy_intpol%kmax-1) ! $ T $ . 温度 (整数レベル). ! Temperature (full level) real(DP), intent(in):: xyr_Temp (0:phy_intpol%imax-1, 0:phy_intpol%jmax-1, 0:phy_intpol%kmax) ! $ T $ . 温度 (半整数レベル). ! Temperature (half level) real(DP), intent(out):: xyz_Press (0:phy_intpol%imax-1, 0:phy_intpol%jmax-1, 0:phy_intpol%kmax-1) ! $ p_s $ . 地表面気圧 (整数レベル). ! Surface pressure (full level) real(DP), intent(out):: xyr_Press (0:phy_intpol%imax-1, 0:phy_intpol%jmax-1, 0:phy_intpol%kmax) ! $ p_s $ . 地表面気圧 (半整数レベル). ! Surface pressure (half level) real(DP), intent(out):: xyz_GeoPot (0:phy_intpol%imax-1, 0:phy_intpol%jmax-1, 0:phy_intpol%kmax-1) ! $ \phi $ . ジオポテンシャル (整数レベル). ! Geo-potential (full level) real(DP), intent(out):: xyr_GeoPot (0:phy_intpol%imax-1, 0:phy_intpol%jmax-1, 0:phy_intpol%kmax) ! $ \phi $ . ジオポテンシャル (半整数レベル). ! Geo-potential (half level) 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:: 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):: RAir ! $ R $ . 大気気体定数. Gas constant of air real(DP):: Grav ! $ g $ . 重力加速度. Gravitational acceleration real(DP):: z_Sigma (0:phy_intpol%kmax-1) ! $ \sigma $ レベル (整数). ! Full $ \sigma $ level real(DP):: r_Sigma (0:phy_intpol%kmax) ! $ \sigma $ レベル (半整数). ! Half $ \sigma $ level real(DP):: z_DelSigma (0:phy_intpol%kmax-1) ! $ \Delta \sigma $ (整数). ! $ \Delta \sigma $ (Full) real(DP):: r_DelSigma (0:phy_intpol%kmax) ! $ \Delta \sigma $ (半整数). ! $ \Delta \sigma $ (Half) !!$ real(DP):: z_PhiA(0:phy_intpol%kmax-1) !!$ real(DP):: z_PhiB(0:phy_intpol%kmax-1) !!$ real(DP):: z_PhiC(0:phy_intpol%kmax-1) integer:: k ! DO ループ用作業変数 ! Work variables for DO loop integer:: stat character(STRING):: cause_c character(*), parameter:: subname = 'PhyIntpolInterpolateGeoPot' continue call BeginSub( subname ) stat = DC_NOERR cause_c = '' !----------------------------------------------------------------- ! 初期設定のチェック ! Check initialization !----------------------------------------------------------------- if ( .not. phy_intpol % initialized ) then stat = DC_ENOTINIT cause_c = 'PHYINTPOL' goto 999 end if !----------------------------------------------------------------- ! *phy_intpol* に格納されている設定値の取り出し ! Fetch setting values stored in *phy_intpol* !----------------------------------------------------------------- kmax = phy_intpol % kmax !!$ Cp = phy_intpol % Cp RAir = phy_intpol % RAir Grav = phy_intpol % Grav z_Sigma = phy_intpol % z_Sigma r_Sigma = phy_intpol % r_Sigma z_DelSigma = phy_intpol % z_DelSigma r_DelSigma = phy_intpol % r_DelSigma !---------------------------------------------------------------- ! 気圧の計算 ! Calculate pressure !---------------------------------------------------------------- do k = 0, kmax - 1 xyz_Press(:,:,k) = xy_Ps * z_Sigma(k) end do do k = 0, kmax xyr_Press(:,:,k) = xy_Ps * r_Sigma(k) end do !---------------------------------------------------------------- ! ジオポテンシャルの計算 ! Calculate geo-potential !---------------------------------------------------------------- xyz_GeoPot(:,:,0) = RAir / Grav * xyz_Temp(:,:,0) * ( 1.0_DP - z_Sigma(0) ) do k = 1, kmax - 1 xyz_GeoPot(:,:,k) = xyz_GeoPot(:,:,k-1) + RAir / Grav * xyr_Temp(:,:,k) * r_DelSigma(k) / r_Sigma(k) end do xyr_GeoPot = 0.0_DP do k = 1, kmax xyr_GeoPot(:,:,k) = xyr_GeoPot(:,:,k-1) + RAir / Grav * xyz_Temp(:,:,k-1) * z_DelSigma(k-1) / z_Sigma(k-1) end do !!$ !----------------------------------- !!$ ! AFES での算出方法 (参考までに) !!$ ! Calculation of AFES (for reference) !!$ do k = 0, kmax - 1 !!$ z_PhiA(k) = ( r_Sigma(k) / z_Sigma(k) )**( RAir / Cp ) - 1.0_DP !!$ z_PhiB(k) = 1.0_DP - ( r_Sigma(k+1) / z_Sigma(k) )**( RAir / Cp ) !!$ z_PhiC(k) = ( r_Sigma(k) / z_Sigma(k) )**( RAir / Cp ) & !!$ & - ( r_Sigma(k+1) / z_Sigma(k) )**( RAir / Cp ) !!$ end do !!$ z_PhiB(kmax-1) = 0.0_DP !!$ !!$ xyz_GeoPot(:,:,0) = Cp / Grav * z_PhiA(0) * xyz_Temp(:,:,0) !!$ xyr_GeoPot(:,:,0) = 0.0_DP !!$ !!$ do k = 1, kmax - 1 !!$ xyz_GeoPot(:,:,k) = & !!$ & xyz_GeoPot(:,:,k-1) & !!$ & + Cp / Grav & !!$ & * ( z_PhiA(k) * xyz_Temp(:,:,k) & !!$ & + z_PhiB(k-1) * xyz_Temp(:,:,k-1) ) !!$ end do !!$ !!$ do k = 1, kmax !!$ xyr_GeoPot(:,:,k) = & !!$ & xyr_GeoPot(:,:,k-1) & !!$ & + Cp / Grav * z_PhiC(k-1) * xyz_Temp(:,:,k-1) !!$ 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 PhyIntpolInterpolateGeoPot
Subroutine : | |||
phy_intpol : | type(PHYINTPOL), intent(inout) | ||
xyz_Temp(0:phy_intpol%imax-1, 0:phy_intpol%jmax-1, 0:phy_intpol%kmax-1) : | real(DP), intent(in)
| ||
xyr_Temp(0:phy_intpol%imax-1, 0:phy_intpol%jmax-1, 0:phy_intpol%kmax) : | real(DP), intent(out)
| ||
err : | logical, intent(out), optional
|
温度 (整数 $ sigma $ レベル) xyz_Temp から 温度 (半整数 $ sigma $ レベル) xyr_Temp を算出します.
なお, 与えられた phy_intpol 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.
Calculate xyr_Temp that is temperature on half $ sigma $ level from xyz_Temp that is temperature on full $ sigma $ level
If phy_intpol is not initialized by "Create" yet, error is occurred.
subroutine PhyIntpolInterpolateTemp( phy_intpol, xyz_Temp, xyr_Temp, err ) ! ! 温度 (整数 $ \sigma $ レベル) *xyz_Temp* から ! 温度 (半整数 $ \sigma $ レベル) *xyr_Temp* を算出します. ! ! なお, 与えられた *phy_intpol* 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. ! ! Calculate *xyr_Temp* that is temperature on half $ \sigma $ level ! from *xyz_Temp* that is temperature on full $ \sigma $ level ! ! If *phy_intpol* 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(PHYINTPOL), intent(inout):: phy_intpol real(DP), intent(in):: xyz_Temp (0:phy_intpol%imax-1, 0:phy_intpol%jmax-1, 0:phy_intpol%kmax-1) ! $ T $ . 温度 (整数レベル). ! Temperature (full level) real(DP), intent(out):: xyr_Temp (0:phy_intpol%imax-1, 0:phy_intpol%jmax-1, 0:phy_intpol%kmax) ! $ T $ . 温度 (半整数レベル). ! Temperature (half level) 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:: kmax ! 鉛直層数. ! Number of vertical level real(DP):: z_TempInpolM (0:phy_intpol%kmax-1) ! 補間用の係数. ! Coefficient for interpolation real(DP):: z_TempInpol (0:phy_intpol%kmax-1) ! 補間用の係数. ! Coefficient for interpolation integer:: k ! DO ループ用作業変数 ! Work variables for DO loop integer:: stat character(STRING):: cause_c character(*), parameter:: subname = 'PhyIntpolInterpolateTemp' continue call BeginSub( subname ) stat = DC_NOERR cause_c = '' !----------------------------------------------------------------- ! 初期設定のチェック ! Check initialization !----------------------------------------------------------------- if ( .not. phy_intpol % initialized ) then stat = DC_ENOTINIT cause_c = 'PHYINTPOL' goto 999 end if !----------------------------------------------------------------- ! *phy_intpol* に格納されている設定値の取り出し ! Fetch setting values stored in *phy_intpol* !----------------------------------------------------------------- kmax = phy_intpol % kmax z_TempInpolM = phy_intpol % z_TempInpolM z_TempInpol = phy_intpol % z_TempInpol !----------------------------------------------------------------- ! 温度の補間 ! Interpolate temperature !----------------------------------------------------------------- do k = 1, kmax - 1 xyr_Temp(:,:,k) = z_TempInpolM(k) * xyz_Temp(:,:,k-1) + z_TempInpol(k) * xyz_Temp(:,:,k) end do xyr_Temp(:,:,kmax) = xyz_Temp(:,:,kmax-1) xyr_Temp(:,:,0) = xyz_Temp(:,:,0) !----------------------------------------------------------------- ! 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 PhyIntpolInterpolateTemp
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 PhyIntpolNmlRead( 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_interpolate_nml/ & !!$ & param_i, param_r, param_c ! phy_interpolate モジュール用 ! NAMELIST 変数群名. ! ! phy_interpolate#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_interpolate" module. ! ! If a NAMELIST filename is specified to ! an optional argument *nmlfile* ! when "phy_interpolate#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 = 'PhyIntpolNmlRead' 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_interpolate_nml, iostat = iostat_nml ) ! (out) !!$ if ( iostat_nml == 0 ) then !!$ call MessageNotify( 'M', subname, & !!$ & 'NAMELIST group "%c" is loaded from "%c".', & !!$ & c1='phy_interpolate_nml', c2=trim(nmlfile) ) !!$ write(STDOUT, nml = phy_interpolate_nml) !!$ else !!$ call MessageNotify( 'W', subname, & !!$ & 'NAMELIST group "%c" is not found in "%c" (iostat=%d).', & !!$ & c1='phy_interpolate_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 PhyIntpolNmlRead
Subroutine : | |||
phy_intpol : | type(PHYINTPOL), intent(in) | ||
unit : | integer, intent(in), optional
| ||
indent : | character(*), intent(in), optional
| ||
err : | logical, intent(out), optional
|
引数 phy_intpol 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_intpol. By default messages are output to standard output. Unit number for output can be changed by unit argument.
subroutine PhyIntpolPutLine( phy_intpol, unit, indent, err ) ! ! 引数 *phy_intpol* 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_intpol*. ! 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(PHYINTPOL), intent(in):: phy_intpol 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 = 'PhyIntpolPutLine' 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 !----------------------------------------------------------------- ! "PHYINTPOL" の設定の印字 ! Print the settings for "PHYINTPOL" !----------------------------------------------------------------- if ( phy_intpol % initialized ) then call Printf( out_unit, indent_str(1:indent_len) // '#<PHYINTPOL:: @initialized=%y', l = (/phy_intpol % initialized/) ) call Printf( out_unit, indent_str(1:indent_len) // ' @imax=%d @jmax=%d @kmax=%d', i = (/phy_intpol % imax, phy_intpol % jmax, phy_intpol % kmax/) ) !!$ call Printf( out_unit, & !!$ & indent_str(1:indent_len) // & !!$ & ' @Cp=%f', & !!$ & d = (/phy_intpol % Cp/) ) !!$ call Printf( out_unit, indent_str(1:indent_len) // ' @RAir=%f @Grav=%f', d = (/phy_intpol % RAir, phy_intpol % Grav/) ) call PutLine( phy_intpol % z_Sigma, unit = out_unit, lbounds = lbound(phy_intpol % z_Sigma), ubounds = ubound(phy_intpol % z_Sigma), indent = indent_str(1:indent_len) // ' @z_Sigma=' ) call PutLine( phy_intpol % r_Sigma, unit = out_unit, lbounds = lbound(phy_intpol % r_Sigma), ubounds = ubound(phy_intpol % r_Sigma), indent = indent_str(1:indent_len) // ' @r_Sigma=' ) call PutLine( phy_intpol % z_DelSigma, unit = out_unit, lbounds = lbound(phy_intpol % z_DelSigma), ubounds = ubound(phy_intpol % z_DelSigma), indent = indent_str(1:indent_len) // ' @z_DelSigma=' ) call PutLine( phy_intpol % r_DelSigma, unit = out_unit, lbounds = lbound(phy_intpol % r_DelSigma), ubounds = ubound(phy_intpol % r_DelSigma), indent = indent_str(1:indent_len) // ' @r_DelSigma=' ) call PutLine( phy_intpol % z_TempInpolM, unit = out_unit, lbounds = lbound(phy_intpol % z_TempInpolM), ubounds = ubound(phy_intpol % z_TempInpolM), indent = indent_str(1:indent_len) // ' @z_TempInpolM=' ) call PutLine( phy_intpol % z_TempInpol, unit = out_unit, lbounds = lbound(phy_intpol % z_TempInpol), ubounds = ubound(phy_intpol % z_TempInpol), indent = indent_str(1:indent_len) // ' @z_TempInpol=' ) call Printf( out_unit, indent_str(1:indent_len) // '>' ) else call Printf( out_unit, indent_str(1:indent_len) // '#<PHYINTPOL:: @initialized=%y>', l = (/phy_intpol % 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 PhyIntpolPutLine
Constant : | |
version = ’$Name: dcpam4-20080626 $’ // ’$Id: phy_interpolate.f90,v 1.4 2008-06-14 11:44:15 morikawa Exp $’ : | character(*), parameter |