doc/jm_notes.txt

   1 6/12/07
   2
   3 atm grid variables
   4 [in the order declared in subroutine cawfe]
   5 ! in
   6 ! 3D, DIMENSION( ims:ime,kms:kme,jms:jme )
   7 !  u,v            incoming atmos. winds (m/s at arakawa-c grid locations)
   8 !  z              height above sea level of mass points (m)
   9 !  z_at_w         height above sea level of w points (m)
  10 !  rho            incoming atmos. density (kg/m^3 at arakawa-c grid mass points)
  11 !  dz8w           delta z between w points (m)
  12 ! 2D, DIMENSION( ims:ime, jms:jme )
  13 !  mu         topography (m abv sealvl)
  14 !  zs             height of surface above sea level (m)
  15 ! out
  16 ! 3D
  17 !  rthfrten       theta tendency due to fire induced heat flux divergence
  18 !  rqvfrten       Qv tendency due to fire induced moisture flux divergence
  19 ! 2D
  20 !  grnhfx         heat flux from ground fire (W/m^2)
  21 !  grnqfx         moisture flux from ground fire (W/m^2)
  22 !  canhfx         heat flux from crown fire (W/m^2)
  23 !  canqfx         moisture flux from crown fire (W/m^2)
  24
  25 grndhx,grndqx,canhx,canqx are temporaries only
  26 not passing them to the driver makes no difference
  27 removed from cawfe argument list
  28
  29
  30
  31 subroutine fire_winds: physics atm grid midpoints -> atm grid corners
  32
  33 subroutine fire_topography atm grid topo -> fire grid
  34 subroutine fire_startup: separated into operations on fire only
  35 subroutine fire_ln: got rid of extra atm args
  36
  37 6/13/07
  38
  39 subroutine fire_init: got rid of some extra atm args (its and so on)
  40         ditto fire_ds, fire_igs
  41 nfrx, nfry: ratio atm/fire grid; no business in fire routines
  42         took out of fire_startup, fire_stat, fire_ln, fire_ds, fire_igs
  43 subroutine fire_burn_fcn: took extra atm args out
  44 found use of atm grid in fire_init fire_tr
  45
  46 6/14/07
  47
  48 I have removed unnecesary atmospheric grid related arguments from all fire
  49 routines. I have put back grnhfx,grnqfx,canhfx,canqfx on the argument list of
  50 cawfee so that they are now passed to wrf, but wrf does not use them for
  51 anything (I tested that).
  52
  53 Nothing I did so far should have resulted in any change to the code behavior,
  54 the output from wrf.exe is still exactly the same.
  55
  56 The following subroutines still use the atm grid:
  57
  58 fire_winds despite the name does NOT interpolate to fire grid.
  59 Instead it interpolates only from midpoints of mesh cells to corners on atmospheric grid.
  60
  61 fire_topography (a part of fire_startup I split off) interpolates terrain
  62 height to arrays zf and zsf (fire grid). This is used only in one place, in
  63 fire_tr to get "integer height of fuel". It is NOT used to determine the
  64 terrain gradient.
  65
  66 fire_tr interpolates wind from corners of atmospheric grid only at the few points
  67 it needs. It also uses wind at several grid heights and interpolates
  68 gradient topography from atmospheric grid (array zs). The wind is never
  69 interpolated to  the whole fire grid. This is good for efficiency.
  70 But the double interpolation (from midpoints to corners, then to selected points in fire_tr) can only decrease accuracy.
  71
  72 fire_init uses atmospheric grid numbers for unclear (historical) reasons.
  73
  74 fire_tendency needs to modify variables on the atm grid, of course.
  75
  76 fire_emissions has unclear function and is never called.
  77
  78 At some point in near future we'll have to decide where to draw the line to
  79 isolate the fire model (=specify what the interface is) so that we can play
  80 with a replacement. In particular we'll have to decide if to keep the
  81 atmospheric grid in the fire model interface and in which form. At the moment
  82 the atm grid is too tightly interwoven in the fire model and I cannot take it
  83 out without probably changing model behavior by different rounding.
  84
  85 9/4/07
  86 cawfe args kfds,kfde,kfms,kfme never used
  87 all grids dimensioned in cells not nodes?
  88
  89 FR: mesh bounds on input to cawfe:
  90 ids        1      42       1      41       1      42
  91 ims       -3      46       1      41      -3      46
  92 its        1      41       1      40       1      41
  93 idfs       1     420       1      41       1     420
  94 imfs     -39     460       1      41     -39     460
  95 if_st     11     410      11     410
  96  atm/fire refinement ratio nfrx,nfry=          10          10
  97
  98 9/5/07
  99 in module_fr_cawfe.F
 100
 101 In the example I run I have
 102 ids=        1  jds=    42
 103 idfs=       1  jdfs=   420
 104 so that would appear that the 1st cell of atm grid covers the same
 105 location as the first 10 cells of the fire grid, etc. (for simplicity
 106 I will talk about i only, j is similar)
 107
 108 But all fire computation go from
 109    if_st = MAX( (its-1)*nfrx+1, ids*nfrx+1   )
 110 to
 111    if_en = MIN( (ite)*nfrx    , (ide-1)*nfrx )
 112 and similarly for j. In this example this is from 11 to 410.
 113 Why? Anything bad happens if I run computation everywhere? There is a
 114 comment in the code about tiles and butting that I do not comprehend.
 115
 116 But when computing fluxes
 117       DO 96 i = if_st+1,if_en-1   !start of I,J fuel grid physics
 118          ib = INT(FLOAT((i-2)/nfrx+2)+ep)
 119
 120 where j=fire cell index, jb=atm cell index
 121 for the low bound i=if_st+1=12 this gives (i-2)/nfrx+2=3 ib=3
 122 the upper bound   i=if_en-1=409 (i-2)/nfrx+2=42.7 ib=42
 123
 124 OK so the atmospheric grid is 1:42 by 1:42 (ids:ide,jds:jde)
 125 so one would expect with ratio 10 the fire grid should be
 126 1:420 by 1:420
 127 assuming that for some reason one would want to solve on a smaller domain
 128 then 11:410 on fire grid is 2:41 on atm grid
 129
 130 when we are passed 1:42 by 1:42 at domain and matching 1:420 by 1:420
 131 fire domain, why don't we just compute with them but only with a part?
 132
 133 why is the summation on domain by 1 less on all sides?
 134
 135 We are passed
 136 !  cen_lat        latitude of the center of the fire domain
 137 !  cen_lon        longitude of the center of the fire domain
 138 how exactly is this center defined? The location of the center would be
 139 different if index pair (i,j) is associated with a node and with center of grid
 140 cell. I will assume the latter, and also that the grid meant here is from
 141 idfs:idfe,jdfs:jdfe.
 142
 143 9/7/07
 144 !$OMP PARALLEL DO in module_cumulus_driver
 145
 146 #include "HALO.EM_A.inc"
 147
 148 2/6/08
 149 commit 9e705d9f1ed7f95ff3783624c21dfde54fd7b338
 150 added multiple ignitions (up to 5) via namelist.input
 151 ~/out0
 152
 153 commit 22620cde191107c0c504cf898874a3f443d1a506
 154 cleanup; moved continue_at_boundary to util, may be useful for winds also
 155 rounding errors only
 156 ~/out2
 157
 158 commit 4ccd502e0682b9846b866b5639b0b61913bc4c2f
 159 works on single tile, in out3
 160
 161 2/11/08
 162 commit af413df0557a49ca56db20ff3436b14c7bccee21
 163 fire nodes now midpoint, model_test seems to work, new ref
 164 wrf coupling not finished yet
 165
 166 2/15/08
 167 commit 18a2875c23df81453f8db8eea7c615f0b19c20b3
 168 runs on 8 tiles, still same numbers as out6
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