var/da/da_tamdar/da_get_innov_vector_tamdar.inc

   1 subroutine da_get_innov_vector_tamdar (it, num_qcstat_conv, grid, ob, iv)
   2
   3    !-----------------------------------------------------------------------
   4    ! Purpose: TBD
   5    !-----------------------------------------------------------------------
   6
   7    implicit none
   8
   9    integer,          intent(in)    :: it       ! External iteration.
  10    type(domain),     intent(in)    :: grid     ! first guess state.
  11    type(y_type),     intent(inout) :: ob       ! Observation structure.
  12    type(iv_type),    intent(inout) :: iv       ! O-B structure.
  13    integer,          intent(inout) :: num_qcstat_conv(:,:,:,:)
  14
  15    integer :: n, k        ! Loop counter.
  16    integer :: i  (kms:kme)
  17    integer :: j  (kms:kme)
  18    real    :: dx (kms:kme)
  19    real    :: dxm(kms:kme)
  20    real    :: dy (kms:kme)
  21    real    :: dym(kms:kme)
  22
  23    real, allocatable :: model_u(:,:)  ! Model value u at ob location.
  24    real, allocatable :: model_v(:,:)  ! Model value v at ob location.
  25    real, allocatable :: model_t(:,:)  ! Model value t at ob location.
  26    real, allocatable :: model_q(:,:)  ! Model value q at ob location.
  27
  28    real    :: speed, direction
  29
  30    real    :: v_h(kts:kte)      ! Model value h at ob hor. location.
  31    real    :: v_p(kts:kte)      ! Model value p at ob hor. location.
  32
  33    if (trace_use_dull) call da_trace_entry ("da_get_innov_vector_tamdar")
  34
  35    allocate (model_u(iv%info(tamdar)%max_lev,iv%info(tamdar)%n1:iv%info(tamdar)%n2))
  36    allocate (model_v(iv%info(tamdar)%max_lev,iv%info(tamdar)%n1:iv%info(tamdar)%n2))
  37    allocate (model_t(iv%info(tamdar)%max_lev,iv%info(tamdar)%n1:iv%info(tamdar)%n2))
  38    allocate (model_q(iv%info(tamdar)%max_lev,iv%info(tamdar)%n1:iv%info(tamdar)%n2))
  39
  40    model_u(:,:) = 0.0
  41    model_v(:,:) = 0.0
  42    model_t(:,:) = 0.0
  43    model_q(:,:) = 0.0
  44
  45    if ( it > 1 ) then
  46       do n=iv%info(tamdar)%n1,iv%info(tamdar)%n2
  47          do k=1, iv%info(tamdar)%levels(n)
  48             if (iv%tamdar(n)%u(k)%qc == fails_error_max) iv%tamdar(n)%u(k)%qc = 0
  49             if (iv%tamdar(n)%v(k)%qc == fails_error_max) iv%tamdar(n)%v(k)%qc = 0
  50             if (iv%tamdar(n)%t(k)%qc == fails_error_max) iv%tamdar(n)%t(k)%qc = 0
  51             if (iv%tamdar(n)%q(k)%qc == fails_error_max) iv%tamdar(n)%q(k)%qc = 0
  52          end do
  53       end do
  54    end if
  55
  56    do n=iv%info(tamdar)%n1, iv%info(tamdar)%n2
  57       if (iv%info(tamdar)%levels(n) < 1) cycle
  58
  59       ! [1.1] Get horizontal interpolation weights:
  60
  61       if (position_lev_dependant) then
  62          i(:)   = iv%info(tamdar)%i(:,n)
  63          j(:)   = iv%info(tamdar)%j(:,n)
  64          dx(:)  = iv%info(tamdar)%dx(:,n)
  65          dy(:)  = iv%info(tamdar)%dy(:,n)
  66          dxm(:) = iv%info(tamdar)%dxm(:,n)
  67          dym(:) = iv%info(tamdar)%dym(:,n)
  68          do k=kts,kte
  69             v_h(k) = dym(k)*(dxm(k)*grid%xb%h(i(k),j(k),k) + dx(k)*grid%xb%h(i(k)+1,j(k),k)) &
  70                + dy(k) *(dxm(k)*grid%xb%h(i(k),j(k)+1,k) + dx(k)*grid%xb%h(i(k)+1,j(k)+1,k))
  71             v_p(k) = dym(k)*(dxm(k)*grid%xb%p(i(k),j(k),k) + dx(k)*grid%xb%p(i(k)+1,j(k),k)) &
  72                + dy(k) *(dxm(k)*grid%xb%p(i(k),j(k)+1,k) + dx(k)*grid%xb%p(i(k)+1,j(k)+1,k))
  73          end do
  74       else
  75          i(1)   = iv%info(tamdar)%i(1,n)
  76          j(1)   = iv%info(tamdar)%j(1,n)
  77          dx(1)  = iv%info(tamdar)%dx(1,n)
  78          dy(1)  = iv%info(tamdar)%dy(1,n)
  79          dxm(1) = iv%info(tamdar)%dxm(1,n)
  80          dym(1) = iv%info(tamdar)%dym(1,n)
  81
  82          v_h(kts:kte) = dym(1) * (dxm(1)*grid%xb%h(i(1),j(1),kts:kte)   + dx(1)*grid%xb%h(i(1)+1,j(1),kts:kte)) &
  83                        + dy(1) * (dxm(1)*grid%xb%h(i(1),j(1)+1,kts:kte) + dx(1)*grid%xb%h(i(1)+1,j(1)+1,kts:kte))
  84          v_p(kts:kte) = dym(1) * (dxm(1)*grid%xb%p(i(1),j(1),kts:kte)   + dx(1)*grid%xb%p(i(1)+1,j(1),kts:kte)) &
  85                        + dy(1) * (dxm(1)*grid%xb%p(i(1),j(1)+1,kts:kte) + dx(1)*grid%xb%p(i(1)+1,j(1)+1,kts:kte))
  86       end if
  87
  88       do k=1, iv%info(tamdar)%levels(n)
  89          if (iv%tamdar(n)%p(k) > 1.0) then
  90             call da_to_zk (iv%tamdar(n)%p(k), v_p, v_interp_p, iv%info(tamdar)%zk(k,n))
  91          else if (iv%tamdar(n)%h(k) > 0.0) then
  92             call da_to_zk (iv%tamdar(n)%h(k), v_h, v_interp_h, iv%info(tamdar)%zk(k,n))
  93          end if
  94       end do
  95
  96    end do
  97
  98    call da_convert_zk (iv%info(tamdar))
  99
 100    if (.not. anal_type_verify) then
 101       do n=iv%info(tamdar)%n1,iv%info(tamdar)%n2
 102          do k=1, iv%info(tamdar)%levels(n)
 103             if (iv%info(tamdar)%zk(k,n) < 0.0) then
 104                iv%tamdar(n)%u(k)%qc = missing_data
 105                iv%tamdar(n)%v(k)%qc = missing_data
 106                iv%tamdar(n)%t(k)%qc = missing_data
 107                iv%tamdar(n)%q(k)%qc = missing_data
 108             end if
 109          end do
 110       end do
 111    end if
 112
 113    ! [1.2] Interpolate horizontally to ob:
 114 #ifdef A2C
 115    call da_interp_lin_3d (grid%xb%u, iv%info(tamdar), model_u,'u')
 116    call da_interp_lin_3d (grid%xb%v, iv%info(tamdar), model_v,'v')
 117 #else
 118    call da_interp_lin_3d (grid%xb%u, iv%info(tamdar), model_u)
 119    call da_interp_lin_3d (grid%xb%v, iv%info(tamdar), model_v)
 120 #endif
 121    call da_interp_lin_3d (grid%xb%t, iv%info(tamdar), model_t)
 122    call da_interp_lin_3d (grid%xb%q, iv%info(tamdar), model_q)
 123
 124    do n=iv%info(tamdar)%n1, iv%info(tamdar)%n2
 125       !----------------------------------------------------------------------
 126       ! [2.0] Initialise components of innovation vector:
 127       !----------------------------------------------------------------------
 128
 129       do k = 1, iv%info(tamdar)%levels(n)
 130          iv%tamdar(n)%u(k)%inv = 0.0
 131          iv%tamdar(n)%v(k)%inv = 0.0
 132          iv%tamdar(n)%t(k)%inv = 0.0
 133          iv%tamdar(n)%q(k)%inv = 0.0
 134
 135          !-------------------------------------------------------------------
 136          ! [3.0] Interpolation:
 137          !-----------------------------------------------------------------
 138           if (wind_sd_tamdar) then
 139               call da_ffdduv_model (speed,direction,model_u(k,n), model_v(k,n), convert_uv2fd)
 140
 141               if (ob%tamdar(n)%u(k) > missing_r .AND. iv%tamdar(n)%u(k)%qc >= obs_qc_pointer) then
 142                   iv%tamdar(n)%u(k)%inv = ob%tamdar(n)%u(k) - speed
 143               end if
 144
 145               if (ob%tamdar(n)%v(k) > missing_r .AND. iv%tamdar(n)%v(k)%qc >= obs_qc_pointer) then
 146                   iv%tamdar(n)%v(k)%inv = ob%tamdar(n)%v(k) - direction
 147                   if (iv%tamdar(n)%v(k)%inv > 180.0 ) iv%tamdar(n)%v(k)%inv = iv%tamdar(n)%v(k)%inv - 360.0
 148                   if (iv%tamdar(n)%v(k)%inv < -180.0 ) iv%tamdar(n)%v(k)%inv = iv%tamdar(n)%v(k)%inv + 360.0
 149               end if
 150           else
 151              if (ob%tamdar(n)%u(k) > missing_r .AND. iv%tamdar(n)%u(k)%qc >= obs_qc_pointer) then
 152                  iv%tamdar(n)%u(k)%inv = ob%tamdar(n)%u(k) - model_u(k,n)
 153              end if
 154
 155              if (ob%tamdar(n)%v(k) > missing_r .AND. iv%tamdar(n)%v(k)%qc >= obs_qc_pointer) then
 156                  iv%tamdar(n)%v(k)%inv = ob%tamdar(n)%v(k) - model_v(k,n)
 157              end if
 158           end if
 159
 160
 161              if (ob%tamdar(n)%t(k) > missing_r .AND. iv%tamdar(n)%t(k)%qc >= obs_qc_pointer) then
 162                  iv%tamdar(n)%t(k)%inv = ob%tamdar(n)%t(k) - model_t(k,n)
 163              end if
 164
 165              if (ob%tamdar(n)%q(k) > missing_r .AND. iv%tamdar(n)%q(k)%qc >= obs_qc_pointer) then
 166                  iv%tamdar(n)%q(k)%inv = ob%tamdar(n)%q(k) - model_q(k,n)
 167              end if
 168       end do
 169    end do
 170
 171    !----------------------------------------------------------------------
 172    ! [5.0] Perform optional maximum error check:
 173    !----------------------------------------------------------------------
 174
 175    if (check_max_iv) call da_check_max_iv_tamdar (iv, it, num_qcstat_conv)
 176
 177    deallocate (model_u)
 178    deallocate (model_v)
 179    deallocate (model_t)
 180    deallocate (model_q)
 181    if (trace_use_dull) call da_trace_exit ("da_get_innov_vector_tamdar")
 182
 183 end subroutine da_get_innov_vector_tamdar
 184
 185