gsfc65.f
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subroutine gsfc65 (year,rre,thet,phi,br,bt,bp,bb,ier)
c*
c***********************************************************************
c*
c* "Copyright [c] CNES 98 - tous droits reserves"
c* **********************************************
c*
c*PRO MAGLIB
c*
c*vER 99.03.31 - V 1.0
c*
c*AUT spec. GODDARD Space Flight Center
c*AUT adap. CNES - JC KOSIK - janvier 1991
c*AUT port. CISI
c*
c*ROL Theme : Modeles de champs magnetiques
c*ROL Calcul du champ magnetique terrestre avec les
c*ROL coefficients de 1965 correspondant au programme
c*ROL original de Mac Ilwain.
c*
c*PAR year (I) : annee fractionnaire (>= 1965.)
c*
c*PAR rre (I) : distance radiale geocentrique (rayons terrestres)
c*PAR thet (I) : colatitude geocentrique (radians)
c*PAR phi (I) : longitude geocentrique (radians)
c*
c*PAR br (O) : composante radiale du champ magnetique le long du
c* : meridien positive vers l'exterieur (gauss)
c*PAR bt (O) : composante tangentielle du champ magnetique le long
c*PAR : du meridien positive vers le sud (gauss)
c*PAR bp (O) : composante azimuthale du champ magnetique, positive
c*PAR : vers l'est (gauss)
c*
c*PAR bb (O) : module du champ magnetique (gauss)
c*
c*PAR ier (O) : code de retour
c*
c*NOT ier : sans objet
c*
c*NOT common : util, util2
c*
c*INF utilise : sans objet
c*
c*HST version 1.0 - 99.03.31 - creation de la maglib au CDPP
c*HST version 2.0 - 01.06.05 - correction de commentaires de code
c*HST version 2.1 - 03.01.06 - corrections en compilation avec g77
c*
c***********************************************************************
c*
implicit none
c
c ---------------------------------
c*FON Declaration identificateur rcs_id
c ---------------------------------
c
character rcs_id*100
c
c --------------------------
c*FON Declaration des parametres
c --------------------------
c
double precision year, rre, thet, phi
double precision br, bt, bp, bb
integer ier
c
c ----------------------------------
c*FON Declaration des variables communes
c ----------------------------------
c
double precision pi,dpi,rad,deg,pid,xmu,rayt
c
c*COM pi : constante pi (obtenue a partir de acos(-1.))
c*COM dpi : constante 2 * pi
c*COM pid : constante pi / 2
c*COM rad : facteur de conversion degres ----> radians
c*COM deg : facteur de conversion radians ----> degres
c*COM xmu : constante de gravitation terrestre (km**3/sec**2)
c*COM rayt : rayon equatorial terrestre (km)
c
common/util/pi,dpi,rad,deg,pid,xmu,rayt
c
double precision rgmt
c
c*COM rgmt : rayon geocentrique terrestre (km)
c
common/util2/rgmt
c
c ---------------------------------
c*FON Declaration des variables locales
c ---------------------------------
c
integer lg(13,13),lgt(13,13)
c*LOC lg, lgt : coefficients 1965 correspondant au programme
c*LOC : original de Mac Ilwain
c
integer kmax
c*LOC kmax : nombre de pas de calcul (= 10)
c
integer n,m,jj
c*LOC n,m,jj : indices de boucles et de tableaux
c
double precision gg(13,13),ggt(13,13)
double precision shmit(13,13)
double precision g(13,13)
double precision const(13,13),fn(13),fm(13)
double precision p(13,13),dp(13,13),sp(13),cp(13)
double precision aor,ar,cph,ct,f1,f2,par,sph,st,t
double precision temp,tmold,tzero,rrmag
c*LOC Variables de travail intermediaires
c
SAVE
c
c ---------------------------------
c*FON Affectation identificateur rcs_id
c ---------------------------------
c
data rcs_id /"
>$Id$"/
c
c --------------------------
c*FON Affectation des constantes
c --------------------------
c
data lg/
> 10,-304249,-15361, 13009, 9576,-2277, 498, 709, 48, 99,3*0,
>57748, -21616, 30002,-19870, 8028, 3595, 607,-572, 67, 29,3*0,
>-19498, 2043, 15853, 12904, 5026, 2313, 45, 56, -88, 74,3*0,
> -4310, 2308, -1300, 8712,-3940, -312,-2417, 75,-138,-156,3*0,
> 1520, -2684, 29, -2505, 2714,-1573, -12,-244, -33, 114,3*0,
> 86, 1212, -1160, -1104, 799, -652, 5, -15, 71,111,3*0,
> -119, 1028, 609, -272, -124, -116,-1091, 141, -56, 10,3*0,
> -540, -244, -91, 22, 276, -211, -201, 58, 117, 4*0,
> 69, -122, 58, -170, 26, 236, -25, -160, 64, 16,3*0,
> -220, 156, 51, -35, -18, 96, 121, 2, -25, 15,3*0,
> 39*0/
c
data lgt/
> 100, 2059, -2907, 266, -86, 255, -70, 6*0,
> -394, 602, 121, -1003, 194, -8, 99, 6*0,
> -1369, -1578, -70, 163, -117, 153, 85, 6*0,
> 649, 293, -924, -130, -54, -42, 211, 6*0,
> -177, -154, 318, -548, -417, -72, 157, 6*0,
> 304, 288, -186, 125, 80, 164, -9, 6*0,
> -139, 12, 153, -73, -6, 45, 6, 6*0,
> 78*0/
c
data kmax /10/
c
data p(1,1) /1.0d0/
data cp(1) /1.0d0/
data dp(1,1) /0.0d0/
data sp(1) /0.0d0/
c
data shmit(1,1) /0.d0/
c
data tmold /0.d0/
c
data tzero /1960.d0/
c
c ******************
c Debut de programme
c ******************
c
ier = 0
c
if (shmit(1,1) .eq. -1.d0) go to 40
c
c --------------------------------------------
c*FON Initialisation des tableaux au premier appel
c --------------------------------------------
c
shmit(1,1) = -1.d0
c
do 10 n = 1, 13
fn(n) = dble(n)
do 15 m = 1, 13
fm(m) = dble(m - 1)
const(n,m) = dble((n - 2)**2 - (m - 1)**2)
> / ((2 * n - 3) * (2 * n - 5))
15 continue
10 continue
c
do 20 n = 2, 13
shmit(n,1) = dble(2 * n - 3) * shmit(n-1,1) / dble(n - 1)
jj = 2
do 25 m = 2, n
shmit(n,m) = shmit(n,m-1) * sqrt(dble((n - m + 1) * jj)
> / (n + m - 2))
shmit(m-1,n) = shmit(n,m)
jj = 1
25 continue
20 continue
c
f1 = dble(lg(1,1))
f2 = dble(lgt(1,1))
c
do 30 n = 1, kmax
do 35 m = 1, kmax
gg(n,m) = dble(lg(n,m)) * shmit(n,m) / f1
ggt(n,m) = dble(lgt(n,m)) * shmit(n,m) / f2
35 continue
30 continue
c
40 continue
c
if (year .eq. tmold) go to 55
tmold = year
t = year - tzero
c
do 45 n = 1, kmax
do 50 m = 1, kmax
g(n,m) = gg(n,m) + t * ggt(n,m)
50 continue
45 continue
c
c ---------------------------------------------------------------
c*FON Calcul des coordonnees du dipole boreal et du moment magnetique
c*FON (em) - les calculs commencent ici
c ---------------------------------------------------------------
c
55 continue
c
ct = cos(thet)
st = sin(thet)
cph = cos(phi)
sph = sin(phi)
sp(2) = sph
cp(2) = cph
c
do 60 m = 3, kmax
sp(m) = sp(2) * cp(m-1) + cp(2) * sp(m-1)
cp(m) = cp(2) * cp(m-1) - sp(2) * sp(m-1)
60 continue
c
rrmag = rre * rayt / rgmt
aor = 1.d0 / rrmag
ar = aor * aor * aor
p(2,1) = ct
dp(2,1) = -st
p(2,2) = st
dp(2,2) = ct
c
br = - (ar + ar) * (g(2,1) * p(2,1) + p(2,2)
> * (g(2,2) * cp(2) + g(1,2) * sp(2)))
bt = ar * (g(2,1) * dp(2,1) + dp(2,2) *
> (g(2,2) * cp(2) + g(1,2) * sp(2)))
bp = ar * (g(1,2) * cp(2) - g(2,2) * sp(2)) * p(2,2)
c
do 65 n = 3, kmax
ar = aor * ar
do 64 m = 1, n
if (m .eq. n) go to 75
if (const(n,m) .eq. 0.0d0) go to 70
p(n,m) = ct * p(n-1,m) - const(n,m) * p(n-2,m)
dp(n,m) = ct * dp(n-1,m) - st * p(n-1,m) - const(n,m)
> * dp(n-2,m)
go to 80
c
70 continue
c
p(n,m) = ct * p(n-1,m)
dp(n,m) = ct * dp(n-1,m) - st * p(n-1,m)
go to 80
c
75 continue
c
p(n,n) = st * p(n-1,n-1)
dp(n,n) = st * dp(n-1,n-1) + ct * p(n-1,n-1)
c
80 continue
c
par = p(n,m) * ar
if (m .eq. 1) go to 85
temp = g(n,m) * cp(m) + g(m-1,n) * sp(m)
bp = bp - (g(n,m) * sp(m) - g(m-1,n) * cp(m)) * fm(m)
> * par
go to 90
c
85 continue
c
temp = g(n,m)
c
90 continue
c
br = br - temp * fn(n) * par
bt = bt + temp * dp(n,m) * ar
c
64 continue
65 continue
c
c ---------------------------------------
c*FON Expression du champ magnetique en gauss
c ---------------------------------------
c
bp = bp / st / 100000.d0
br = br / 100000.d0
bt = bt / 100000.d0
bb = sqrt(br * br + bt * bt + bp * bp)
c
c ****************
c Fin de programme
c ****************
c
return
end