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Since March 2022 along with NEMO 4.2 release, the code development moved to a self-hosted GitLab.
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traldf_triad.F90 in NEMO/branches/2021/dev_r14273_HPC-02_Daley_Tiling/src/OCE/TRA – NEMO

source: NEMO/branches/2021/dev_r14273_HPC-02_Daley_Tiling/src/OCE/TRA/traldf_triad.F90 @ 14632

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#2600: Take out some unnecessary tags

  • Property svn:keywords set to Id
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Line 
1MODULE traldf_triad
2   !!======================================================================
3   !!                   ***  MODULE  traldf_triad  ***
4   !! Ocean  tracers:  horizontal component of the lateral tracer mixing trend
5   !!======================================================================
6   !! History :  3.3  ! 2010-10  (G. Nurser, C. Harris, G. Madec)  Griffies operator (original code)
7   !!            3.7  ! 2013-12  (F. Lemarie, G. Madec)  triad operator (Griffies) + Method of Stabilizing Correction
8   !!----------------------------------------------------------------------
9
10   !!----------------------------------------------------------------------
11   !!   tra_ldf_triad : update the tracer trend with the iso-neutral laplacian triad-operator
12   !!----------------------------------------------------------------------
13   USE oce            ! ocean dynamics and active tracers
14   USE dom_oce        ! ocean space and time domain
15   USE domutl, ONLY : is_tile
16   USE phycst         ! physical constants
17   USE trc_oce        ! share passive tracers/Ocean variables
18   USE zdf_oce        ! ocean vertical physics
19   USE ldftra         ! lateral physics: eddy diffusivity
20   USE ldfslp         ! lateral physics: iso-neutral slopes
21   USE traldf_iso     ! lateral diffusion (Madec operator)         (tra_ldf_iso routine)
22   USE diaptr         ! poleward transport diagnostics
23   USE diaar5         ! AR5 diagnostics
24   USE zpshde         ! partial step: hor. derivative     (zps_hde routine)
25   !
26   USE in_out_manager ! I/O manager
27   USE iom            ! I/O library
28   USE lbclnk         ! ocean lateral boundary conditions (or mpp link)
29   USE lib_mpp        ! MPP library
30
31   IMPLICIT NONE
32   PRIVATE
33
34   PUBLIC   tra_ldf_triad   ! routine called by traldf.F90
35
36   LOGICAL  ::   l_ptr   ! flag to compute poleward transport
37   LOGICAL  ::   l_hst   ! flag to compute heat transport
38
39
40   !! * Substitutions
41#  include "do_loop_substitute.h90"
42#  include "domzgr_substitute.h90"
43   !!----------------------------------------------------------------------
44   !! NEMO/OCE 4.0 , NEMO Consortium (2018)
45   !! $Id$
46   !! Software governed by the CeCILL license (see ./LICENSE)
47   !!----------------------------------------------------------------------
48CONTAINS
49
50   SUBROUTINE tra_ldf_triad( kt, Kmm, kit000, cdtype, pahu, pahv,             &
51      &                                               pgu , pgv , pgui, pgvi, &
52      &                                               pt, pt2, pt_rhs, kjpt, kpass )
53      !!
54      INTEGER                     , INTENT(in   ) ::   kt         ! ocean time-step index
55      INTEGER                     , INTENT(in   ) ::   kit000     ! first time step index
56      CHARACTER(len=3)            , INTENT(in   ) ::   cdtype     ! =TRA or TRC (tracer indicator)
57      INTEGER                     , INTENT(in   ) ::   kjpt       ! number of tracers
58      INTEGER                     , INTENT(in   ) ::   kpass      ! =1/2 first or second passage
59      INTEGER                     , INTENT(in   ) ::   Kmm        ! ocean time level indices
60      REAL(wp), DIMENSION(:,:,:)  , INTENT(in   ) ::   pahu, pahv ! eddy diffusivity at u- and v-points  [m2/s]
61      REAL(wp), DIMENSION(:,:,:)  , INTENT(in   ) ::   pgu , pgv  ! tracer gradient at pstep levels
62      REAL(wp), DIMENSION(:,:,:)  , INTENT(in   ) ::   pgui, pgvi ! tracer gradient at top   levels
63      REAL(wp), DIMENSION(:,:,:,:), INTENT(in   ) ::   pt         ! tracer (kpass=1) or laplacian of tracer (kpass=2)
64      REAL(wp), DIMENSION(:,:,:,:), INTENT(in   ) ::   pt2        ! tracer (only used in kpass=2)
65      REAL(wp), DIMENSION(:,:,:,:), INTENT(inout) ::   pt_rhs     ! tracer trend
66      !!
67      CALL tra_ldf_triad_t( kt, Kmm, kit000, cdtype, pahu, pahv, is_tile(pahu),                            &
68      &                                              pgu , pgv , is_tile(pgu) , pgui, pgvi, is_tile(pgui), &
69      &                                              pt, is_tile(pt), pt2, is_tile(pt2), pt_rhs, is_tile(pt_rhs), kjpt, kpass )
70   END SUBROUTINE tra_ldf_triad
71
72
73  SUBROUTINE tra_ldf_triad_t( kt, Kmm, kit000, cdtype, pahu, pahv, ktah,                   &
74      &                                                pgu , pgv , ktg , pgui, pgvi, ktgi, &
75      &                                                pt, ktt, pt2, ktt2, pt_rhs, ktt_rhs, kjpt, kpass )
76      !!----------------------------------------------------------------------
77      !!                  ***  ROUTINE tra_ldf_triad  ***
78      !!
79      !! ** Purpose :   Compute the before horizontal tracer (t & s) diffusive
80      !!      trend for a laplacian tensor (ezxcept the dz[ dz[.] ] term) and
81      !!      add it to the general trend of tracer equation.
82      !!
83      !! ** Method  :   The horizontal component of the lateral diffusive trends
84      !!      is provided by a 2nd order operator rotated along neural or geopo-
85      !!      tential surfaces to which an eddy induced advection can be added
86      !!      It is computed using before fields (forward in time) and isopyc-
87      !!      nal or geopotential slopes computed in routine ldfslp.
88      !!
89      !!      see documentation for the desciption
90      !!
91      !! ** Action :   pt_rhs   updated with the before rotated diffusion
92      !!               ah_wslp2 ....
93      !!               akz   stabilizing vertical diffusivity coefficient (used in trazdf_imp)
94      !!----------------------------------------------------------------------
95      INTEGER                              , INTENT(in   ) ::   kt         ! ocean time-step index
96      INTEGER                              , INTENT(in   ) ::   kit000     ! first time step index
97      CHARACTER(len=3)                     , INTENT(in   ) ::   cdtype     ! =TRA or TRC (tracer indicator)
98      INTEGER                              , INTENT(in   ) ::   kjpt       ! number of tracers
99      INTEGER                              , INTENT(in   ) ::   kpass      ! =1/2 first or second passage
100      INTEGER                              , INTENT(in)    ::   Kmm        ! ocean time level indices
101      INTEGER                              , INTENT(in   ) ::   ktah, ktg, ktgi, ktt, ktt2, ktt_rhs
102      REAL(wp), DIMENSION(A2D_T(ktah),   JPK)     , INTENT(in   ) ::   pahu, pahv ! eddy diffusivity at u- and v-points  [m2/s]
103      REAL(wp), DIMENSION(A2D_T(ktg),        KJPT), INTENT(in   ) ::   pgu , pgv  ! tracer gradient at pstep levels
104      REAL(wp), DIMENSION(A2D_T(ktgi),       KJPT), INTENT(in   ) ::   pgui, pgvi ! tracer gradient at top   levels
105      REAL(wp), DIMENSION(A2D_T(ktt),    JPK,KJPT), INTENT(in   ) ::   pt         ! tracer (kpass=1) or laplacian of tracer (kpass=2)
106      REAL(wp), DIMENSION(A2D_T(ktt2),   JPK,KJPT), INTENT(in   ) ::   pt2        ! tracer (only used in kpass=2)
107      REAL(wp), DIMENSION(A2D_T(ktt_rhs),JPK,KJPT), INTENT(inout) ::   pt_rhs     ! tracer trend
108      !
109      INTEGER  ::  ji, jj, jk, jn   ! dummy loop indices
110      INTEGER  ::  ip,jp,kp         ! dummy loop indices
111      INTEGER  ::  ierr, iij        ! local integer
112      REAL(wp) ::  zmsku, zabe1, zcof1, zcoef3    ! local scalars
113      REAL(wp) ::  zmskv, zabe2, zcof2, zcoef4    !   -      -
114      REAL(wp) ::  zcoef0, ze3w_2, zsign          !   -      -
115      !
116      REAL(wp) ::   zslope_skew, zslope_iso, zslope2, zbu, zbv
117      REAL(wp) ::   ze1ur, ze2vr, ze3wr, zdxt, zdyt, zdzt
118      REAL(wp) ::   zah, zah_slp, zaei_slp
119      REAL(wp), DIMENSION(A2D(nn_hls),0:1) ::   zdkt3d                                           ! vertical tracer gradient at 2 levels
120      REAL(wp), DIMENSION(A2D(nn_hls)    ) ::   z2d                                              ! 2D workspace
121      REAL(wp), DIMENSION(A2D(nn_hls),jpk) ::   zdit, zdjt, zpsi_uw, zpsi_vw   ! 3D     -
122      ! NOTE: [halo1-halo2]
123      REAL(wp), DIMENSION(A2D(nn_hls),jpk,2) :: zftu, zftv
124      REAL(wp), DIMENSION(A2D(nn_hls),jpk,2,2) :: ztfw
125      !!----------------------------------------------------------------------
126      !
127      IF( .NOT. l_istiled .OR. ntile == 1 )  THEN                       ! Do only on the first tile
128         IF( kpass == 1 .AND. kt == kit000 )  THEN
129            IF(lwp) WRITE(numout,*)
130            IF(lwp) WRITE(numout,*) 'tra_ldf_triad : rotated laplacian diffusion operator on ', cdtype
131            IF(lwp) WRITE(numout,*) '~~~~~~~~~~~~~'
132         ENDIF
133         !
134         l_hst = .FALSE.
135         l_ptr = .FALSE.
136         IF( cdtype == 'TRA' ) THEN
137            IF( iom_use( 'sophtldf' ) .OR. iom_use( 'sopstldf') )      l_ptr = .TRUE.
138            IF( iom_use("uadv_heattr") .OR. iom_use("vadv_heattr") .OR.                   &
139            &   iom_use("uadv_salttr") .OR. iom_use("vadv_salttr")  )   l_hst = .TRUE.
140         ENDIF
141      ENDIF
142      !
143      ! Define pt_rhs halo points for multi-point haloes in bilaplacian case
144      IF( nldf_tra == np_blp_it .AND. kpass == 1 ) THEN ; iij = nn_hls
145      ELSE                                              ; iij = 1
146      ENDIF
147
148      !
149      IF( kpass == 1 ) THEN   ;   zsign =  1._wp      ! bilaplacian operator require a minus sign (eddy diffusivity >0)
150      ELSE                    ;   zsign = -1._wp
151      ENDIF
152      !
153      !!----------------------------------------------------------------------
154      !!   0 - calculate  ah_wslp2, akz, and optionally zpsi_uw, zpsi_vw
155      !!----------------------------------------------------------------------
156      !
157      IF( kpass == 1 ) THEN         !==  first pass only  and whatever the tracer is  ==!
158         !
159         ! [comm_cleanup] ! DO_3D( 0, 0, 0, 0, 1, jpk )
160         DO_3D_OVR( nn_hls-1, nn_hls-1, nn_hls-1, nn_hls-1, 1, jpk )
161            akz     (ji,jj,jk) = 0._wp
162            ah_wslp2(ji,jj,jk) = 0._wp
163         END_3D
164         !
165         ! NOTE: [halo1-halo2]
166         zftu(:,:,:,:) = 0._wp
167         zftv(:,:,:,:) = 0._wp
168         !
169         DO ip = 0, 1                            ! i-k triads
170            DO kp = 0, 1
171               ! [comm_cleanup] ! DO_3D( 0, 0, 0, 0, 1, jpkm1 )
172               DO_3D( nn_hls-1, nn_hls-1, nn_hls-1, nn_hls-1, 1, jpkm1 ) 
173                  ze3wr = 1._wp / e3w(ji,jj,jk+kp,Kmm)
174                  zbu   = e1e2u(ji-ip,jj) * e3u(ji-ip,jj,jk,Kmm)
175                  zah   = 0.25_wp * pahu(ji-ip,jj,jk)
176                  zslope_skew = triadi_g(ji,jj,jk,1-ip,kp)
177                  ! Subtract s-coordinate slope at t-points to give slope rel to s-surfaces (do this by *adding* gradient of depth)
178                  zslope2 = zslope_skew + ( gdept(ji-ip+1,jj,jk,Kmm) - gdept(ji-ip,jj,jk,Kmm) ) * r1_e1u(ji-ip,jj) * umask(ji-ip,jj,jk+kp)
179                  zslope2 = zslope2 *zslope2
180                  ! NOTE: [halo1-halo2]
181                  zftu(ji,jj,jk+kp,ip+1) = zftu(ji,jj,jk+kp,ip+1) + &
182                     &                     zah * zbu * ze3wr * r1_e1e2t(ji,jj) * zslope2
183                  zftv(ji,jj,jk+kp,ip+1) = zftv(ji,jj,jk+kp,ip+1) + &
184                     &                     zah * r1_e1u(ji-ip,jj) * r1_e1u(ji-ip,jj) * umask(ji-ip,jj,jk+kp)
185                     !
186               END_3D
187            END DO
188         END DO
189         !
190         ! NOTE: [halo1-halo2] Use DO_3D instead of DO_3D_OVR
191         ! ip loop contributions added here to ensure consistent floating point arithmetic for different nn_hls
192         DO_3D_OVR( nn_hls-1, nn_hls-1, nn_hls-1, nn_hls-1, 1, jpk )
193            ah_wslp2(ji,jj,jk) = ah_wslp2(ji,jj,jk) + (zftu(ji,jj,jk,1) + zftu(ji,jj,jk,2))
194            akz     (ji,jj,jk) = akz     (ji,jj,jk) + (zftv(ji,jj,jk,1) + zftv(ji,jj,jk,2))
195         END_3D
196         !
197         ! NOTE: [halo1-halo2]
198         zftu(:,:,:,:) = 0._wp
199         zftv(:,:,:,:) = 0._wp
200         !
201         DO jp = 0, 1                            ! j-k triads
202            DO kp = 0, 1
203               ! [comm_cleanup] ! DO_3D( 0, 0, 0, 0, 1, jpkm1 )
204               DO_3D( nn_hls-1, nn_hls-1, nn_hls-1, nn_hls-1, 1, jpkm1 ) 
205                  ze3wr = 1.0_wp / e3w(ji,jj,jk+kp,Kmm)
206                  zbv   = e1e2v(ji,jj-jp) * e3v(ji,jj-jp,jk,Kmm)
207                  zah   = 0.25_wp * pahv(ji,jj-jp,jk)
208                  zslope_skew = triadj_g(ji,jj,jk,1-jp,kp)
209                  ! Subtract s-coordinate slope at t-points to give slope rel to s surfaces
210                  !    (do this by *adding* gradient of depth)
211                  zslope2 = zslope_skew + ( gdept(ji,jj-jp+1,jk,Kmm) - gdept(ji,jj-jp,jk,Kmm) ) * r1_e2v(ji,jj-jp) * vmask(ji,jj-jp,jk+kp)
212                  zslope2 = zslope2 * zslope2
213                  ! NOTE: [halo1-halo2]
214                  zftu(ji,jj,jk+kp,jp+1) = zftu(ji,jj,jk+kp,jp+1) + &
215                     &                     zah * zbv * ze3wr * r1_e1e2t(ji,jj) * zslope2
216                  zftv(ji,jj,jk+kp,jp+1) = zftv(ji,jj,jk+kp,jp+1) + &
217                     &                     zah * r1_e2v(ji,jj-jp) * r1_e2v(ji,jj-jp) * vmask(ji,jj-jp,jk+kp)
218                  !
219               END_3D
220            END DO
221         END DO
222         !
223         ! NOTE: [halo1-halo2] Use DO_3D instead of DO_3D_OVR
224         ! jp loop contributions added here to ensure consistent floating point arithmetic for different nn_hls
225         DO_3D_OVR( nn_hls-1, nn_hls-1, nn_hls-1, nn_hls-1, 1, jpk )
226            ah_wslp2(ji,jj,jk) = ah_wslp2(ji,jj,jk) + (zftu(ji,jj,jk,1) + zftu(ji,jj,jk,2))
227            akz     (ji,jj,jk) = akz     (ji,jj,jk) + (zftv(ji,jj,jk,1) + zftv(ji,jj,jk,2))
228         END_3D
229         !
230         IF( ln_traldf_msc ) THEN                ! stabilizing vertical diffusivity coefficient
231            !
232            IF( ln_traldf_blp ) THEN                ! bilaplacian operator
233               ! [comm_cleanup] ! DO_3D( 0, 0, 0, 0, 2, jpkm1 )
234               DO_3D_OVR( nn_hls-1, nn_hls-1, nn_hls-1, nn_hls-1, 2, jpkm1 )
235                  akz(ji,jj,jk) = 16._wp           &
236                     &   * ah_wslp2   (ji,jj,jk)   &
237                     &   * (  akz     (ji,jj,jk)   &
238                     &      + ah_wslp2(ji,jj,jk)   &
239                     &        / ( e3w (ji,jj,jk,Kmm) * e3w(ji,jj,jk,Kmm) )  )
240               END_3D
241            ELSEIF( ln_traldf_lap ) THEN              ! laplacian operator
242               ! [comm_cleanup] ! DO_3D( 0, 0, 0, 0, 2, jpkm1 )
243               DO_3D_OVR( nn_hls-1, nn_hls-1, nn_hls-1, nn_hls-1, 2, jpkm1 )
244                  ze3w_2 = e3w(ji,jj,jk,Kmm) * e3w(ji,jj,jk,Kmm)
245                  zcoef0 = rDt * (  akz(ji,jj,jk) + ah_wslp2(ji,jj,jk) / ze3w_2  )
246                  akz(ji,jj,jk) = MAX( zcoef0 - 0.5_wp , 0._wp ) * ze3w_2 * r1_Dt
247               END_3D
248           ENDIF
249           !
250         ELSE                                    ! 33 flux set to zero with akz=ah_wslp2 ==>> computed in full implicit
251            ! [comm_cleanup] ! DO_3D( 0, 0, 0, 0, 1, jpk )
252            DO_3D_OVR( nn_hls-1, nn_hls-1, nn_hls-1, nn_hls-1, 1, jpk )
253               akz(ji,jj,jk) = ah_wslp2(ji,jj,jk)
254            END_3D
255         ENDIF
256         !
257         IF( ln_ldfeiv_dia .AND. cdtype == 'TRA' ) THEN
258            zpsi_uw(:,:,:) = 0._wp
259            zpsi_vw(:,:,:) = 0._wp
260
261            DO jp = 0, 1
262               DO kp = 0, 1
263                  DO_3D( 1, 0, 1, 0, 1, jpkm1 )
264                     zpsi_uw(ji,jj,jk+kp) = zpsi_uw(ji,jj,jk+kp) &
265                        & + 0.25_wp * aeiu(ji,jj,jk) * e2u(ji,jj) * triadi_g(ji+jp,jj,jk,1-jp,kp)
266                     zpsi_vw(ji,jj,jk+kp) = zpsi_vw(ji,jj,jk+kp) &
267                        & + 0.25_wp * aeiv(ji,jj,jk) * e1v(ji,jj) * triadj_g(ji,jj+jp,jk,1-jp,kp)
268                  END_3D
269               END DO
270            END DO
271            CALL ldf_eiv_dia( zpsi_uw, zpsi_vw, Kmm )
272         ENDIF
273         !
274      ENDIF                                  !==  end 1st pass only  ==!
275      !
276      !                                                           ! ===========
277      DO jn = 1, kjpt                                             ! tracer loop
278         !                                                        ! ===========
279         ! Zero fluxes for each tracer
280!!gm  this should probably be done outside the jn loop
281         ! NOTE: [halo1-halo2]
282         ztfw(:,:,:,:,:) = 0._wp
283         zftu(:,:,:,:) = 0._wp
284         zftv(:,:,:,:) = 0._wp
285         !
286         ! [comm_cleanup] ! DO_3D( 1, 0, 1, 0, 1, jpkm1 )    !==  before lateral T & S gradients at T-level jk  ==!
287         DO_3D( iij, iij-1, iij, iij-1, 1, jpkm1 )
288            zdit(ji,jj,jk) = ( pt(ji+1,jj  ,jk,jn) - pt(ji,jj,jk,jn) ) * umask(ji,jj,jk)
289            zdjt(ji,jj,jk) = ( pt(ji  ,jj+1,jk,jn) - pt(ji,jj,jk,jn) ) * vmask(ji,jj,jk)
290         END_3D
291         IF( ln_zps .AND. l_grad_zps ) THEN    ! partial steps: correction at top/bottom ocean level
292            ! [comm_cleanup] ! DO_2D( 1, 0, 1, 0 )                    ! bottom level
293            DO_2D( iij, iij-1, iij, iij-1 )
294               zdit(ji,jj,mbku(ji,jj)) = pgu(ji,jj,jn)
295               zdjt(ji,jj,mbkv(ji,jj)) = pgv(ji,jj,jn)
296            END_2D
297            IF( ln_isfcav ) THEN                   ! top level (ocean cavities only)
298               ! [comm_cleanup] ! DO_2D( 1, 0, 1, 0 )
299               DO_2D( iij, iij-1, iij, iij-1 )
300                  IF( miku(ji,jj)  > 1 )   zdit(ji,jj,miku(ji,jj) ) = pgui(ji,jj,jn)
301                  IF( mikv(ji,jj)  > 1 )   zdjt(ji,jj,mikv(ji,jj) ) = pgvi(ji,jj,jn)
302               END_2D
303            ENDIF
304         ENDIF
305         !
306         !!----------------------------------------------------------------------
307         !!   II - horizontal trend  (full)
308         !!----------------------------------------------------------------------
309         !
310         DO jk = 1, jpkm1
311            !                    !==  Vertical tracer gradient at level jk and jk+1
312            ! [comm_cleanup] ! DO_2D( 1, 1, 1, 1 )
313            DO_2D( iij, iij, iij, iij )
314               zdkt3d(ji,jj,1) = ( pt(ji,jj,jk,jn) - pt(ji,jj,jk+1,jn) ) * tmask(ji,jj,jk+1)
315            END_2D
316            !
317            !                    ! surface boundary condition: zdkt3d(jk=0)=zdkt3d(jk=1)
318            IF( jk == 1 ) THEN   ;   zdkt3d(:,:,0) = zdkt3d(:,:,1)
319            ELSE
320               ! [comm_cleanup] ! DO_2D( 1, 1, 1, 1 )
321               DO_2D( iij, iij, iij, iij )
322                  zdkt3d(ji,jj,0) = ( pt(ji,jj,jk-1,jn) - pt(ji,jj,jk,jn) ) * tmask(ji,jj,jk)
323               END_2D
324            ENDIF
325            !
326            zaei_slp = 0._wp
327            !
328            IF( ln_botmix_triad ) THEN
329               DO ip = 0, 1              !==  Horizontal & vertical fluxes
330                  DO kp = 0, 1
331                     ! [comm_cleanup] ! DO_2D( 1, 0, 1, 0 )
332                     DO_2D( iij, iij-1, iij, iij-1 )
333                        ze1ur = r1_e1u(ji,jj)
334                        zdxt  = zdit(ji,jj,jk) * ze1ur
335                        ze3wr = 1._wp / e3w(ji+ip,jj,jk+kp,Kmm)
336                        zdzt  = zdkt3d(ji+ip,jj,kp) * ze3wr
337                        zslope_skew = triadi_g(ji+ip,jj,jk,1-ip,kp)
338                        zslope_iso  = triadi  (ji+ip,jj,jk,1-ip,kp)
339                        !
340                        zbu = 0.25_wp * e1e2u(ji,jj) * e3u(ji,jj,jk,Kmm)
341                        ! ln_botmix_triad is .T. don't mask zah for bottom half cells    !!gm ?????   ahu is masked....
342                        zah = pahu(ji,jj,jk)
343                        zah_slp  = zah * zslope_iso
344                        IF( ln_ldfeiv )   zaei_slp = aeiu(ji,jj,jk) * zslope_skew
345                        ! NOTE: [halo1-halo2]
346                        zftu(ji   ,jj,jk,ip+1  ) = zftu(ji   ,jj,jk,ip+1  ) - &
347                           &                       ( zah * zdxt + (zah_slp - zaei_slp) * zdzt ) * zbu * ze1ur
348                        ztfw(ji,jj,jk+kp,ip+1,1) = ztfw(ji,jj,jk+kp,ip+1,1) - &
349                           &                                      (zah_slp + zaei_slp) * zdxt   * zbu * ze3wr
350                     END_2D
351                  END DO
352               END DO
353               !
354               DO jp = 0, 1
355                  DO kp = 0, 1
356                     ! [comm_cleanup] ! DO_2D( 1, 0, 1, 0 )
357                     DO_2D( iij, iij-1, iij, iij-1 )
358                        ze2vr = r1_e2v(ji,jj)
359                        zdyt  = zdjt(ji,jj,jk) * ze2vr
360                        ze3wr = 1._wp / e3w(ji,jj+jp,jk+kp,Kmm)
361                        zdzt  = zdkt3d(ji,jj+jp,kp) * ze3wr
362                        zslope_skew = triadj_g(ji,jj+jp,jk,1-jp,kp)
363                        zslope_iso  = triadj(ji,jj+jp,jk,1-jp,kp)
364                        zbv = 0.25_wp * e1e2v(ji,jj) * e3v(ji,jj,jk,Kmm)
365                        ! ln_botmix_triad is .T. don't mask zah for bottom half cells    !!gm ?????  ahv is masked...
366                        zah = pahv(ji,jj,jk)
367                        zah_slp = zah * zslope_iso
368                        IF( ln_ldfeiv )   zaei_slp = aeiv(ji,jj,jk) * zslope_skew
369                        ! NOTE: [halo1-halo2]
370                        zftv(ji,jj   ,jk,jp+1  ) = zftv(ji,jj   ,jk,jp+1  ) - &
371                           &                       ( zah * zdyt + (zah_slp - zaei_slp) * zdzt ) * zbv * ze2vr
372                        ztfw(ji,jj,jk+kp,jp+1,2) = ztfw(ji,jj,jk+kp,jp+1,2) - &
373                           &                                      (zah_slp + zaei_slp) * zdyt   * zbv * ze3wr
374                     END_2D
375                  END DO
376               END DO
377               !
378            ELSE
379               !
380               DO ip = 0, 1               !==  Horizontal & vertical fluxes
381                  DO kp = 0, 1
382                     ! [comm_cleanup] ! DO_2D( 1, 0, 1, 0 )
383                     DO_2D( iij, iij-1, iij, iij-1 )
384                        ze1ur = r1_e1u(ji,jj)
385                        zdxt  = zdit(ji,jj,jk) * ze1ur
386                        ze3wr = 1._wp / e3w(ji+ip,jj,jk+kp,Kmm)
387                        zdzt  = zdkt3d(ji+ip,jj,kp) * ze3wr
388                        zslope_skew = triadi_g(ji+ip,jj,jk,1-ip,kp)
389                        zslope_iso  = triadi(ji+ip,jj,jk,1-ip,kp)
390                        !
391                        zbu = 0.25_wp * e1e2u(ji,jj) * e3u(ji,jj,jk,Kmm)
392                        ! ln_botmix_triad is .F. mask zah for bottom half cells
393                        zah = pahu(ji,jj,jk) * umask(ji,jj,jk+kp)         ! pahu(ji+ip,jj,jk)   ===>>  ????
394                        zah_slp  = zah * zslope_iso
395                        IF( ln_ldfeiv )   zaei_slp = aeiu(ji,jj,jk) * zslope_skew        ! aeit(ji+ip,jj,jk)*zslope_skew
396                        ! NOTE: [halo1-halo2]
397                        zftu(ji   ,jj,jk,ip+1  ) = zftu(ji   ,jj,jk,ip+1  ) - &
398                           &                       ( zah * zdxt + (zah_slp - zaei_slp) * zdzt ) * zbu * ze1ur
399                        ztfw(ji,jj,jk+kp,ip+1,1) = ztfw(ji,jj,jk+kp,ip+1,1) - &
400                           &                                      (zah_slp + zaei_slp) * zdxt   * zbu * ze3wr
401                     END_2D
402                  END DO
403               END DO
404               !
405               DO jp = 0, 1
406                  DO kp = 0, 1
407                     ! [comm_cleanup] ! DO_2D( 1, 0, 1, 0 )
408                     DO_2D( iij, iij-1, iij, iij-1 )
409                        ze2vr = r1_e2v(ji,jj)
410                        zdyt  = zdjt(ji,jj,jk) * ze2vr
411                        ze3wr = 1._wp / e3w(ji,jj+jp,jk+kp,Kmm)
412                        zdzt  = zdkt3d(ji,jj+jp,kp) * ze3wr
413                        zslope_skew = triadj_g(ji,jj+jp,jk,1-jp,kp)
414                        zslope_iso  = triadj(ji,jj+jp,jk,1-jp,kp)
415                        zbv = 0.25_wp * e1e2v(ji,jj) * e3v(ji,jj,jk,Kmm)
416                        ! ln_botmix_triad is .F. mask zah for bottom half cells
417                        zah = pahv(ji,jj,jk) * vmask(ji,jj,jk+kp)         ! pahv(ji,jj+jp,jk)  ????
418                        zah_slp = zah * zslope_iso
419                        IF( ln_ldfeiv )   zaei_slp = aeiv(ji,jj,jk) * zslope_skew        ! aeit(ji,jj+jp,jk)*zslope_skew
420                        ! NOTE: [halo1-halo2]
421                        zftv(ji,jj,jk,   jp+1  ) = zftv(ji,jj,jk,   jp+1  ) - &
422                           &                       ( zah * zdyt + (zah_slp - zaei_slp) * zdzt ) * zbv * ze2vr
423                        ztfw(ji,jj,jk+kp,jp+1,2) = ztfw(ji,jj,jk+kp,jp+1,2) - &
424                           &                                      (zah_slp + zaei_slp) * zdyt   * zbv * ze3wr
425                     END_2D
426                  END DO
427               END DO
428            ENDIF
429            ! NOTE: [halo1-halo2]
430            ! ip and jp loop contributions added here to ensure consistent floating point arithmetic for different nn_hls
431            DO_2D( iij, iij-1, iij, iij-1 )
432               zftu(ji,jj,jk,1) = zftu(ji,jj,jk,1) + zftu(ji,jj,jk,2)
433               zftv(ji,jj,jk,1) = zftv(ji,jj,jk,1) + zftv(ji,jj,jk,2)
434            END_2D
435            DO_2D( iij-1, iij-1, iij-1, iij-1 )
436               ztfw(ji,jj,jk,1,1) = (ztfw(ji,jj,jk,1,1) + ztfw(ji-1,jj,jk,2,1)) + &
437                  &                 (ztfw(ji,jj,jk,1,2) + ztfw(ji,jj-1,jk,2,2))
438            END_2D
439            !                             !==  horizontal divergence and add to the general trend  ==!
440            ! [comm_cleanup] ! DO_2D( 0, 0, 0, 0 )
441            DO_2D( iij-1, iij-1, iij-1, iij-1 )
442               ! NOTE: [halo1-halo2]
443               ! Extra brackets required to ensure consistent floating point arithmetic for different nn_hls for bilaplacian
444               pt_rhs(ji,jj,jk,jn) = pt_rhs(ji,jj,jk,jn)    &
445                  &                       + zsign * (  (zftu(ji-1,jj,jk,1) - zftu(ji,jj,jk,1))       &
446                  &                                  + (zftv(ji,jj-1,jk,1) - zftv(ji,jj,jk,1))   )   &
447                  &                               / (  e1e2t(ji,jj) * e3t(ji,jj,jk,Kmm)  )
448            END_2D
449            !
450         END DO
451         !
452         !                                !==  add the vertical 33 flux  ==!
453         IF( ln_traldf_lap ) THEN               ! laplacian case: eddy coef = ah_wslp2 - akz
454            ! [comm_cleanup] ! DO_3D( 0, 0, 1, 0, 2, jpkm1 )
455            DO_3D( iij-1, iij-1, iij-1, iij-1, 2, jpkm1 )
456               ztfw(ji,jj,jk,1,1) = ztfw(ji,jj,jk,1,1) - e1e2t(ji,jj) / e3w(ji,jj,jk,Kmm) * tmask(ji,jj,jk)   &
457                  &                            * ( ah_wslp2(ji,jj,jk) - akz(ji,jj,jk) )             &
458                  &                            * (  pt(ji,jj,jk-1,jn) - pt(ji,jj,jk,jn) )
459            END_3D
460         ELSE                                   ! bilaplacian
461            SELECT CASE( kpass )
462            CASE(  1  )                            ! 1st pass : eddy coef = ah_wslp2
463               ! [comm_cleanup] ! DO_3D( 0, 0, 1, 0, 2, jpkm1 )
464               DO_3D( iij-1, iij-1, iij-1, iij-1, 2, jpkm1 )
465                  ztfw(ji,jj,jk,1,1) = ztfw(ji,jj,jk,1,1) - e1e2t(ji,jj) / e3w(ji,jj,jk,Kmm) * tmask(ji,jj,jk)             &
466                     &                            * ah_wslp2(ji,jj,jk) * ( pt(ji,jj,jk-1,jn) - pt(ji,jj,jk,jn) )
467               END_3D
468            CASE(  2  )                            ! 2nd pass : eddy flux = ah_wslp2 and akz applied on pt  and pt2 gradients, resp.
469               DO_3D( 0, 0, 0, 0, 2, jpkm1 )
470                  ztfw(ji,jj,jk,1,1) = ztfw(ji,jj,jk,1,1) - e1e2t(ji,jj) / e3w(ji,jj,jk,Kmm) * tmask(ji,jj,jk)                      &
471                     &                            * (  ah_wslp2(ji,jj,jk) * ( pt (ji,jj,jk-1,jn) - pt (ji,jj,jk,jn) )   &
472                     &                               + akz     (ji,jj,jk) * ( pt2(ji,jj,jk-1,jn) - pt2(ji,jj,jk,jn) )   )
473               END_3D
474            END SELECT
475         ENDIF
476         !
477         ! [comm_cleanup] ! DO_3D( 0, 0, 0, 0, 1, jpkm1 )      !==  Divergence of vertical fluxes added to pta  ==!
478         DO_3D( iij-1, iij-1, iij-1, iij-1, 1, jpkm1 )
479            pt_rhs(ji,jj,jk,jn) = pt_rhs(ji,jj,jk,jn) + zsign * (  ztfw(ji,jj,jk+1,1,1) - ztfw(ji,jj,jk,1,1)  )   &
480               &                                              / ( e1e2t(ji,jj) * e3t(ji,jj,jk,Kmm) )
481         END_3D
482         !
483         IF( ( kpass == 1 .AND. ln_traldf_lap ) .OR.  &     !==  first pass only (  laplacian)  ==!
484             ( kpass == 2 .AND. ln_traldf_blp ) ) THEN      !==  2nd   pass      (bilaplacian)  ==!
485            !
486            !                          ! "Poleward" diffusive heat or salt transports (T-S case only)
487            ! NOTE: [halo1-halo2]
488            IF( l_ptr )  CALL dia_ptr_hst( jn, 'ldf', zftv(:,:,:,1)  )
489            !                          ! Diffusive heat transports
490            ! NOTE: [halo1-halo2]
491            IF( l_hst )  CALL dia_ar5_hst( jn, 'ldf', zftu(:,:,:,1), zftv(:,:,:,1) )
492            !
493         ENDIF                                                    !== end pass selection  ==!
494         !
495         !                                                        ! ===============
496      END DO                                                      ! end tracer loop
497      !                                                           ! ===============
498   END SUBROUTINE tra_ldf_triad_t
499
500   !!==============================================================================
501END MODULE traldf_triad
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.