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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_r14393_HPC-03_Mele_Comm_Cleanup/src/OCE/TRA – NEMO

source: NEMO/branches/2021/dev_r14393_HPC-03_Mele_Comm_Cleanup/src/OCE/TRA/traldf_triad.F90 @ 14757

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Fortran 77 '.EQ.' operator replacement in conditional statements; [comm_cleanup] tags removal - ticket #2607

  • 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   ! TEMP: [tiling] This change not necessary if XIOS has subdomain support
16   USE domtile
17   USE domutl, ONLY : is_tile
18   USE phycst         ! physical constants
19   USE trc_oce        ! share passive tracers/Ocean variables
20   USE zdf_oce        ! ocean vertical physics
21   USE ldftra         ! lateral physics: eddy diffusivity
22   USE ldfslp         ! lateral physics: iso-neutral slopes
23   USE traldf_iso     ! lateral diffusion (Madec operator)         (tra_ldf_iso routine)
24   USE diaptr         ! poleward transport diagnostics
25   USE diaar5         ! AR5 diagnostics
26   USE zpshde         ! partial step: hor. derivative     (zps_hde routine)
27   !
28   USE in_out_manager ! I/O manager
29   USE iom            ! I/O library
30   USE lbclnk         ! ocean lateral boundary conditions (or mpp link)
31   USE lib_mpp        ! MPP library
32
33   IMPLICIT NONE
34   PRIVATE
35
36   PUBLIC   tra_ldf_triad   ! routine called by traldf.F90
37
38   LOGICAL  ::   l_ptr   ! flag to compute poleward transport
39   LOGICAL  ::   l_hst   ! flag to compute heat transport
40
41
42   !! * Substitutions
43#  include "do_loop_substitute.h90"
44#  include "domzgr_substitute.h90"
45   !!----------------------------------------------------------------------
46   !! NEMO/OCE 4.0 , NEMO Consortium (2018)
47   !! $Id$
48   !! Software governed by the CeCILL license (see ./LICENSE)
49   !!----------------------------------------------------------------------
50CONTAINS
51
52   SUBROUTINE tra_ldf_triad( kt, Kmm, kit000, cdtype, pahu, pahv,             &
53      &                                               pgu , pgv , pgui, pgvi, &
54      &                                               pt, pt2, pt_rhs, kjpt, kpass )
55      !!
56      INTEGER                     , INTENT(in   ) ::   kt         ! ocean time-step index
57      INTEGER                     , INTENT(in   ) ::   kit000     ! first time step index
58      CHARACTER(len=3)            , INTENT(in   ) ::   cdtype     ! =TRA or TRC (tracer indicator)
59      INTEGER                     , INTENT(in   ) ::   kjpt       ! number of tracers
60      INTEGER                     , INTENT(in   ) ::   kpass      ! =1/2 first or second passage
61      INTEGER                     , INTENT(in   ) ::   Kmm        ! ocean time level indices
62      REAL(wp), DIMENSION(:,:,:)  , INTENT(in   ) ::   pahu, pahv ! eddy diffusivity at u- and v-points  [m2/s]
63      REAL(wp), DIMENSION(:,:,:)  , INTENT(in   ) ::   pgu , pgv  ! tracer gradient at pstep levels
64      REAL(wp), DIMENSION(:,:,:)  , INTENT(in   ) ::   pgui, pgvi ! tracer gradient at top   levels
65      REAL(wp), DIMENSION(:,:,:,:), INTENT(in   ) ::   pt         ! tracer (kpass=1) or laplacian of tracer (kpass=2)
66      REAL(wp), DIMENSION(:,:,:,:), INTENT(in   ) ::   pt2        ! tracer (only used in kpass=2)
67      REAL(wp), DIMENSION(:,:,:,:), INTENT(inout) ::   pt_rhs     ! tracer trend
68      !!
69      CALL tra_ldf_triad_t( kt, Kmm, kit000, cdtype, pahu, pahv, is_tile(pahu),                            &
70      &                                              pgu , pgv , is_tile(pgu) , pgui, pgvi, is_tile(pgui), &
71      &                                              pt, is_tile(pt), pt2, is_tile(pt2), pt_rhs, is_tile(pt_rhs), kjpt, kpass )
72   END SUBROUTINE tra_ldf_triad
73
74
75  SUBROUTINE tra_ldf_triad_t( kt, Kmm, kit000, cdtype, pahu, pahv, ktah,                   &
76      &                                                pgu , pgv , ktg , pgui, pgvi, ktgi, &
77      &                                                pt, ktt, pt2, ktt2, pt_rhs, ktt_rhs, kjpt, kpass )
78      !!----------------------------------------------------------------------
79      !!                  ***  ROUTINE tra_ldf_triad  ***
80      !!
81      !! ** Purpose :   Compute the before horizontal tracer (t & s) diffusive
82      !!      trend for a laplacian tensor (ezxcept the dz[ dz[.] ] term) and
83      !!      add it to the general trend of tracer equation.
84      !!
85      !! ** Method  :   The horizontal component of the lateral diffusive trends
86      !!      is provided by a 2nd order operator rotated along neural or geopo-
87      !!      tential surfaces to which an eddy induced advection can be added
88      !!      It is computed using before fields (forward in time) and isopyc-
89      !!      nal or geopotential slopes computed in routine ldfslp.
90      !!
91      !!      see documentation for the desciption
92      !!
93      !! ** Action :   pt_rhs   updated with the before rotated diffusion
94      !!               ah_wslp2 ....
95      !!               akz   stabilizing vertical diffusivity coefficient (used in trazdf_imp)
96      !!----------------------------------------------------------------------
97      INTEGER                              , INTENT(in   ) ::   kt         ! ocean time-step index
98      INTEGER                              , INTENT(in   ) ::   kit000     ! first time step index
99      CHARACTER(len=3)                     , INTENT(in   ) ::   cdtype     ! =TRA or TRC (tracer indicator)
100      INTEGER                              , INTENT(in   ) ::   kjpt       ! number of tracers
101      INTEGER                              , INTENT(in   ) ::   kpass      ! =1/2 first or second passage
102      INTEGER                              , INTENT(in)    ::   Kmm        ! ocean time level indices
103      INTEGER                              , INTENT(in   ) ::   ktah, ktg, ktgi, ktt, ktt2, ktt_rhs
104      REAL(wp), DIMENSION(A2D_T(ktah),   JPK)     , INTENT(in   ) ::   pahu, pahv ! eddy diffusivity at u- and v-points  [m2/s]
105      REAL(wp), DIMENSION(A2D_T(ktg),        KJPT), INTENT(in   ) ::   pgu , pgv  ! tracer gradient at pstep levels
106      REAL(wp), DIMENSION(A2D_T(ktgi),       KJPT), INTENT(in   ) ::   pgui, pgvi ! tracer gradient at top   levels
107      REAL(wp), DIMENSION(A2D_T(ktt),    JPK,KJPT), INTENT(in   ) ::   pt         ! tracer (kpass=1) or laplacian of tracer (kpass=2)
108      REAL(wp), DIMENSION(A2D_T(ktt2),   JPK,KJPT), INTENT(in   ) ::   pt2        ! tracer (only used in kpass=2)
109      REAL(wp), DIMENSION(A2D_T(ktt_rhs),JPK,KJPT), INTENT(inout) ::   pt_rhs     ! tracer trend
110      !
111      INTEGER  ::  ji, jj, jk, jn, kp   ! dummy loop indices
112      REAL(wp) ::  zcoef0, ze3w_2, zsign          !   -      -
113      !
114      REAL(wp) ::   zslope2, zbu, zbv, zbu1, zbv1, zslope21, zah, zah1, zah_ip1, zah_jp1, zbu_ip1, zbv_jp1
115      REAL(wp) ::   ze1ur, ze2vr, ze3wr, zdxt, zdyt, zdzt, zdyt_jp1, ze3wr_jp1, zdzt_jp1, zah_slp1, zah_slp_jp1, zaei_slp_jp1
116      REAL(wp) ::   zah_slp, zaei_slp, zdxt_ip1, ze3wr_ip1, zdzt_ip1, zah_slp_ip1, zaei_slp_ip1, zaei_slp1
117      REAL(wp), DIMENSION(A2D(nn_hls),0:1)     ::   zdkt3d                         ! vertical tracer gradient at 2 levels
118      REAL(wp), DIMENSION(A2D(nn_hls)        ) ::   z2d                            ! 2D workspace
119      REAL(wp), DIMENSION(A2D(nn_hls)    ,jpk) ::   zdit, zdjt, zftu, zftv, ztfw   ! 3D     -
120      ! TEMP: [tiling] This can be A2D(nn_hls) if XIOS has subdomain support
121      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk) ::   zpsi_uw, zpsi_vw
122      !!----------------------------------------------------------------------
123      !
124      IF( ntile == 0 .OR. ntile == 1 )  THEN                       ! Do only on the first tile
125         IF( kpass == 1 .AND. kt == kit000 )  THEN
126            IF(lwp) WRITE(numout,*)
127            IF(lwp) WRITE(numout,*) 'tra_ldf_triad : rotated laplacian diffusion operator on ', cdtype
128            IF(lwp) WRITE(numout,*) '~~~~~~~~~~~~~'
129         ENDIF
130         !
131         l_hst = .FALSE.
132         l_ptr = .FALSE.
133         IF( cdtype == 'TRA' ) THEN
134            IF( iom_use( 'sophtldf' ) .OR. iom_use( 'sopstldf') )      l_ptr = .TRUE.
135            IF( iom_use("uadv_heattr") .OR. iom_use("vadv_heattr") .OR.                   &
136            &   iom_use("uadv_salttr") .OR. iom_use("vadv_salttr")  )   l_hst = .TRUE.
137         ENDIF
138      ENDIF
139      !
140      IF( kpass == 1 ) THEN   ;   zsign =  1._wp      ! bilaplacian operator require a minus sign (eddy diffusivity >0)
141      ELSE                    ;   zsign = -1._wp
142      ENDIF
143      !
144      !!----------------------------------------------------------------------
145      !!   0 - calculate  ah_wslp2, akz, and optionally zpsi_uw, zpsi_vw
146      !!----------------------------------------------------------------------
147      !
148      IF( kpass == 1 ) THEN         !==  first pass only  and whatever the tracer is  ==!
149         !
150         DO_3D( nn_hls-1, nn_hls-1, nn_hls-1, nn_hls-1, 1, jpk )
151            akz     (ji,jj,jk) = 0._wp
152            ah_wslp2(ji,jj,jk) = 0._wp
153         END_3D
154         !
155         DO kp = 0, 1                            ! i-k triads
156            DO_3D( nn_hls-1, nn_hls-1, nn_hls-1, nn_hls-1, 1, jpkm1 )
157               ze3wr = 1._wp / e3w(ji,jj,jk+kp,Kmm)
158               zbu   = e1e2u(ji,jj) * e3u(ji,jj,jk,Kmm)
159               zbu1  = e1e2u(ji-1,jj) * e3u(ji-1,jj,jk,Kmm)
160               zah   = 0.25_wp * pahu(ji,jj,jk)
161               zah1  = 0.25_wp * pahu(ji-1,jj,jk)
162               ! Subtract s-coordinate slope at t-points to give slope rel to s-surfaces (do this by *adding* gradient of depth)
163               zslope2 = triadi_g(ji,jj,jk,1,kp) + ( gdept(ji+1,jj,jk,Kmm) - gdept(ji,jj,jk,Kmm) ) * r1_e1u(ji,jj) * umask(ji,jj,jk+kp)
164               zslope2 = zslope2 *zslope2
165               zslope21 = triadi_g(ji,jj,jk,0,kp) + ( gdept(ji,jj,jk,Kmm) - gdept(ji-1,jj,jk,Kmm) ) * r1_e1u(ji-1,jj) * umask(ji-1,jj,jk+kp)
166               zslope21 = zslope21 *zslope21
167               ! round brackets added to fix the order of floating point operations
168               ! needed to ensure halo 1 - halo 2 compatibility
169               ah_wslp2(ji,jj,jk+kp) =  ah_wslp2(ji,jj,jk+kp) + ( zah * zbu * ze3wr * r1_e1e2t(ji,jj) * zslope2                    &
170                        &                                       + zah1 * zbu1 * ze3wr * r1_e1e2t(ji,jj) * zslope21                 &
171                        &                                       )                                                                  ! bracket for halo 1 - halo 2 compatibility
172               akz     (ji,jj,jk+kp) =  akz     (ji,jj,jk+kp) + ( zah * r1_e1u(ji,jj) * r1_e1u(ji,jj) * umask(ji,jj,jk+kp)         &
173                                                                + zah1 * r1_e1u(ji-1,jj) * r1_e1u(ji-1,jj) * umask(ji-1,jj,jk+kp)  &
174                        &                                       )                                                                  ! bracket for halo 1 - halo 2 compatibility
175            END_3D
176         END DO
177         !
178         DO kp = 0, 1                            ! j-k triads
179            DO_3D( nn_hls-1, nn_hls-1, nn_hls-1, nn_hls-1, 1, jpkm1 )
180               ze3wr = 1.0_wp / e3w(ji,jj,jk+kp,Kmm)
181               zbv   = e1e2v(ji,jj) * e3v(ji,jj,jk,Kmm)
182               zbv1   = e1e2v(ji,jj-1) * e3v(ji,jj-1,jk,Kmm)
183               zah   = 0.25_wp * pahv(ji,jj,jk)
184               zah1   = 0.25_wp * pahv(ji,jj-1,jk)
185               ! Subtract s-coordinate slope at t-points to give slope rel to s surfaces
186               !    (do this by *adding* gradient of depth)
187               zslope2 = triadj_g(ji,jj,jk,1,kp) + ( gdept(ji,jj+1,jk,Kmm) - gdept(ji,jj,jk,Kmm) ) * r1_e2v(ji,jj) * vmask(ji,jj,jk+kp)
188               zslope2 = zslope2 * zslope2
189               zslope21 = triadj_g(ji,jj,jk,0,kp) + ( gdept(ji,jj,jk,Kmm) - gdept(ji,jj-1,jk,Kmm) ) * r1_e2v(ji,jj-1) * vmask(ji,jj-1,jk+kp)
190               zslope21 = zslope21 * zslope21
191               ! round brackets added to fix the order of floating point operations
192               ! needed to ensure halo 1 - halo 2 compatibility
193               ah_wslp2(ji,jj,jk+kp) = ah_wslp2(ji,jj,jk+kp) + ( zah * zbv * ze3wr * r1_e1e2t(ji,jj) * zslope2                     &
194                        &                                      + zah1 * zbv1 * ze3wr * r1_e1e2t(ji,jj) * zslope21                  &
195                        &                                      )                                                                   ! bracket for halo 1 - halo 2 compatibility
196               akz     (ji,jj,jk+kp) = akz     (ji,jj,jk+kp) + ( zah * r1_e2v(ji,jj) * r1_e2v(ji,jj) * vmask(ji,jj,jk+kp)          &
197                        &                                      + zah1 * r1_e2v(ji,jj-1) * r1_e2v(ji,jj-1) * vmask(ji,jj-1,jk+kp)   &
198                        &                                      )                                                                   ! bracket for halo 1 - halo 2 compatibility
199               !
200            END_3D
201         END DO
202         !
203         IF( ln_traldf_msc ) THEN                ! stabilizing vertical diffusivity coefficient
204            !
205            IF( ln_traldf_blp ) THEN                ! bilaplacian operator
206               DO_3D( nn_hls-1, nn_hls-1, nn_hls-1, nn_hls-1, 2, jpkm1 )
207                  akz(ji,jj,jk) = 16._wp           &
208                     &   * ah_wslp2   (ji,jj,jk)   &
209                     &   * (  akz     (ji,jj,jk)   &
210                     &      + ah_wslp2(ji,jj,jk)   &
211                     &        / ( e3w (ji,jj,jk,Kmm) * e3w(ji,jj,jk,Kmm) )  )
212               END_3D
213            ELSEIF( ln_traldf_lap ) THEN              ! laplacian operator
214               DO_3D( nn_hls-1, nn_hls-1, nn_hls-1, nn_hls-1, 2, jpkm1 )
215                  ze3w_2 = e3w(ji,jj,jk,Kmm) * e3w(ji,jj,jk,Kmm)
216                  zcoef0 = rDt * (  akz(ji,jj,jk) + ah_wslp2(ji,jj,jk) / ze3w_2  )
217                  akz(ji,jj,jk) = MAX( zcoef0 - 0.5_wp , 0._wp ) * ze3w_2 * r1_Dt
218               END_3D
219           ENDIF
220           !
221         ELSE                                    ! 33 flux set to zero with akz=ah_wslp2 ==>> computed in full implicit
222            DO_3D( nn_hls-1, nn_hls-1, nn_hls-1, nn_hls-1, 1, jpk )
223               akz(ji,jj,jk) = ah_wslp2(ji,jj,jk)
224            END_3D
225         ENDIF
226         !
227         ! TEMP: [tiling] These changes not necessary if XIOS has subdomain support
228         IF( ntile == 0 .OR. ntile == nijtile )  THEN                ! Do only for the full domain
229            IF( ln_ldfeiv_dia .AND. cdtype == 'TRA' ) THEN
230               IF( ln_tile ) CALL dom_tile( ntsi, ntsj, ntei, ntej, ktile = 0 )
231
232                  zpsi_uw(:,:,:) = 0._wp
233                  zpsi_vw(:,:,:) = 0._wp
234                 
235                  DO kp = 0, 1
236                     DO_3D( 1, 0, 1, 0, 1, jpkm1 )
237                        ! round brackets added to fix the order of floating point operations
238                        ! needed to ensure halo 1 - halo 2 compatibility
239                        zpsi_uw(ji,jj,jk+kp) = zpsi_uw(ji,jj,jk+kp)                                     &
240                           & + ( 0.25_wp * aeiu(ji,jj,jk) * e2u(ji,jj) * triadi_g(ji,jj,jk,1,kp)        & 
241                           &   + 0.25_wp * aeiu(ji,jj,jk) * e2u(ji,jj) * triadi_g(ji+1,jj,jk,0,kp)      &
242                           &   )                                                                        ! bracket for halo 1 - halo 2 compatibility
243                        zpsi_vw(ji,jj,jk+kp) = zpsi_vw(ji,jj,jk+kp)                                     &
244                           & + ( 0.25_wp * aeiv(ji,jj,jk) * e1v(ji,jj) * triadj_g(ji,jj,jk,1,kp)        &
245                           &   + 0.25_wp * aeiv(ji,jj,jk) * e1v(ji,jj) * triadj_g(ji,jj+1,jk,0,kp)      &
246                           &   )                                                                        ! bracket for halo 1 - halo 2 compatibility
247                     END_3D
248                  END DO
249               CALL ldf_eiv_dia( zpsi_uw, zpsi_vw, Kmm )
250
251               IF( ln_tile ) CALL dom_tile( ntsi, ntsj, ntei, ntej, ktile = nijtile )
252            ENDIF
253         ENDIF
254         !
255      ENDIF                                  !==  end 1st pass only  ==!
256      !
257      !                                                           ! ===========
258      DO jn = 1, kjpt                                             ! tracer loop
259         !                                                        ! ===========
260         ! Zero fluxes for each tracer
261!!gm  this should probably be done outside the jn loop
262         ztfw(:,:,:) = 0._wp
263         zftu(:,:,:) = 0._wp
264         zftv(:,:,:) = 0._wp
265         !
266         DO_3D( nn_hls, nn_hls-1, nn_hls, nn_hls-1, 1, jpkm1 )    !==  before lateral T & S gradients at T-level jk  ==!
267            zdit(ji,jj,jk) = ( pt(ji+1,jj  ,jk,jn) - pt(ji,jj,jk,jn) ) * umask(ji,jj,jk)
268            zdjt(ji,jj,jk) = ( pt(ji  ,jj+1,jk,jn) - pt(ji,jj,jk,jn) ) * vmask(ji,jj,jk)
269         END_3D
270         IF( ln_zps .AND. l_grad_zps ) THEN    ! partial steps: correction at top/bottom ocean level
271            DO_2D( nn_hls, nn_hls-1, nn_hls, nn_hls-1 )                    ! bottom level
272               zdit(ji,jj,mbku(ji,jj)) = pgu(ji,jj,jn)
273               zdjt(ji,jj,mbkv(ji,jj)) = pgv(ji,jj,jn)
274            END_2D
275            IF( ln_isfcav ) THEN                   ! top level (ocean cavities only)
276               DO_2D( nn_hls, nn_hls-1, nn_hls, nn_hls-1 )
277                  IF( miku(ji,jj)  > 1 )   zdit(ji,jj,miku(ji,jj) ) = pgui(ji,jj,jn)
278                  IF( mikv(ji,jj)  > 1 )   zdjt(ji,jj,mikv(ji,jj) ) = pgvi(ji,jj,jn)
279               END_2D
280            ENDIF
281         ENDIF
282         !
283         !!----------------------------------------------------------------------
284         !!   II - horizontal trend  (full)
285         !!----------------------------------------------------------------------
286         !
287         DO jk = 1, jpkm1
288            !                    !==  Vertical tracer gradient at level jk and jk+1
289            DO_2D( nn_hls, nn_hls, nn_hls, nn_hls )
290               zdkt3d(ji,jj,1) = ( pt(ji,jj,jk,jn) - pt(ji,jj,jk+1,jn) ) * tmask(ji,jj,jk+1)
291            END_2D
292            !
293            !                    ! surface boundary condition: zdkt3d(jk=0)=zdkt3d(jk=1)
294            IF( jk == 1 ) THEN   ;   zdkt3d(:,:,0) = zdkt3d(:,:,1)
295            ELSE
296               DO_2D( nn_hls, nn_hls, nn_hls, nn_hls )
297                  zdkt3d(ji,jj,0) = ( pt(ji,jj,jk-1,jn) - pt(ji,jj,jk,jn) ) * tmask(ji,jj,jk)
298               END_2D
299            ENDIF
300            !
301            zaei_slp = 0._wp
302            !
303            IF( ln_botmix_triad ) THEN
304               DO kp = 0, 1              !==  Horizontal & vertical fluxes
305                  DO_2D( nn_hls, nn_hls-1, nn_hls, nn_hls-1 )
306                     ze1ur = r1_e1u(ji,jj)
307                     zdxt  = zdit(ji,jj,jk) * ze1ur
308                     zdxt_ip1  = zdit(ji+1,jj,jk) * r1_e1u(ji+1,jj)
309                     ze3wr = 1._wp / e3w(ji,jj,jk+kp,Kmm)
310                     ze3wr_ip1 = 1._wp / e3w(ji+1,jj,jk+kp,Kmm)
311                     zdzt  = zdkt3d(ji,jj,kp) * ze3wr
312                     zdzt_ip1  = zdkt3d(ji+1,jj,kp) * ze3wr_ip1
313                     !
314                     zbu = 0.25_wp * e1e2u(ji,jj) * e3u(ji,jj,jk,Kmm)
315                     zbu_ip1 = 0.25_wp * e1e2u(ji+1,jj) * e3u(ji+1,jj,jk,Kmm)
316                     ! ln_botmix_triad is .T. don't mask zah for bottom half cells    !!gm ?????   ahu is masked....
317                     zah = pahu(ji,jj,jk) 
318                     zah_ip1 = pahu(ji+1,jj,jk) 
319                     zah_slp  = zah * triadi(ji,jj,jk,1,kp)
320                     zah_slp_ip1  = zah_ip1 * triadi(ji+1,jj,jk,1,kp)
321                     zah_slp1  = zah * triadi(ji+1,jj,jk,0,kp)
322                     IF( ln_ldfeiv )   THEN
323                        zaei_slp = aeiu(ji,jj,jk) * triadi_g(ji,jj,jk,1,kp)
324                        zaei_slp_ip1 = aeiu(ji+1,jj,jk) * triadi_g(ji+1,jj,jk,1,kp)
325                        zaei_slp1 = aeiu(ji,jj,jk) * triadi_g(ji+1,jj,jk,0,kp)
326                     ENDIF
327                     ! round brackets added to fix the order of floating point operations
328                     ! needed to ensure halo 1 - halo 2 compatibility
329                     zftu(ji   ,jj,jk  ) =  zftu(ji   ,jj,jk )                                                               &
330                                         &    - ( ( zah * zdxt + ( zah_slp - zaei_slp ) * zdzt ) * zbu * ze1ur               &
331                                         &      + ( zah * zdxt + zah_slp1 * zdzt_ip1 - zaei_slp1 * zdzt_ip1 ) * zbu * ze1ur  &
332                                         &      )                                                                            ! bracket for halo 1 - halo 2 compatibility
333                     ztfw(ji+1,jj,jk+kp) =  ztfw(ji+1,jj,jk+kp)                                                              & 
334                                         &    - ( (zah_slp_ip1 + zaei_slp_ip1) * zdxt_ip1 * zbu_ip1 * ze3wr_ip1              &
335                                         &      + ( zah_slp1 + zaei_slp1) * zdxt * zbu * ze3wr_ip1                           & 
336                                         &      )                                                                            ! bracket for halo 1 - halo 2 compatibility
337                  END_2D
338               END DO
339               !
340               DO kp = 0, 1
341                  DO_2D( nn_hls, nn_hls-1, nn_hls, nn_hls-1 )
342                     ze2vr = r1_e2v(ji,jj)
343                     zdyt  = zdjt(ji,jj,jk) * ze2vr
344                     zdyt_jp1  = zdjt(ji,jj+1,jk) * r1_e2v(ji,jj+1)
345                     ze3wr = 1._wp / e3w(ji,jj,jk+kp,Kmm)
346                     ze3wr_jp1 = 1._wp / e3w(ji,jj+1,jk+kp,Kmm)
347                     zdzt  = zdkt3d(ji,jj,kp) * ze3wr
348                     zdzt_jp1  = zdkt3d(ji,jj+1,kp) * ze3wr_jp1
349                     zbv = 0.25_wp * e1e2v(ji,jj) * e3v(ji,jj,jk,Kmm)
350                     zbv_jp1 = 0.25_wp * e1e2v(ji,jj+1) * e3v(ji,jj+1,jk,Kmm)
351                     ! ln_botmix_triad is .T. don't mask zah for bottom half cells    !!gm ?????   ahu is masked....
352                     zah = pahv(ji,jj,jk)          ! pahv(ji,jj+jp,jk)  ????
353                     zah_jp1 = pahv(ji,jj+1,jk) 
354                     zah_slp = zah * triadj(ji,jj,jk,1,kp)
355                     zah_slp1 = zah * triadj(ji,jj+1,jk,0,kp)
356                     zah_slp_jp1 = zah_jp1 * triadj(ji,jj+1,jk,1,kp)
357                     IF( ln_ldfeiv )   THEN
358                        zaei_slp = aeiv(ji,jj,jk) * triadj_g(ji,jj,jk,1,kp) 
359                        zaei_slp_jp1 = aeiv(ji,jj+1,jk) * triadj_g(ji,jj+1,jk,1,kp) 
360                        zaei_slp1 = aeiv(ji,jj,jk) * triadj_g(ji,jj+1,jk,0,kp)
361                     ENDIF
362                     ! round brackets added to fix the order of floating point operations
363                     ! needed to ensure halo 1 - halo 2 compatibility
364                     zftv(ji,jj  ,jk   ) =  zftv(ji,jj  ,jk   )                                                              &
365                                         &    - ( ( zah * zdyt + ( zah_slp - zaei_slp ) * zdzt ) * zbv * ze2vr               &
366                                         &      + ( zah * zdyt + zah_slp1 * zdzt_jp1 - zaei_slp1 * zdzt_jp1 ) * zbv * ze2vr  &
367                                         &      )                                                                            ! bracket for halo 1 - halo 2 compatibility
368                     ztfw(ji,jj+1,jk+kp) =  ztfw(ji,jj+1,jk+kp)                                                              &
369                                         &    - ( ( zah_slp_jp1 + zaei_slp_jp1) * zdyt_jp1 * zbv_jp1 * ze3wr_jp1             &
370                                         &      + ( zah_slp1 + zaei_slp1) * zdyt * zbv * ze3wr_jp1                           &
371                                         &      )                                                                            ! bracket for halo 1 - halo 2 compatibility
372                  END_2D
373               END DO
374               !
375            ELSE
376               !
377               DO kp = 0, 1               !==  Horizontal & vertical fluxes
378                  DO_2D( nn_hls, nn_hls-1, nn_hls, nn_hls-1 )
379                     ze1ur = r1_e1u(ji,jj)
380                     zdxt  = zdit(ji,jj,jk) * ze1ur
381                     zdxt_ip1  = zdit(ji+1,jj,jk) * r1_e1u(ji+1,jj)
382                     ze3wr = 1._wp / e3w(ji,jj,jk+kp,Kmm)
383                     ze3wr_ip1 = 1._wp / e3w(ji+1,jj,jk+kp,Kmm)
384                     zdzt  = zdkt3d(ji,jj,kp) * ze3wr
385                     zdzt_ip1  = zdkt3d(ji+1,jj,kp) * ze3wr_ip1
386                     !
387                     zbu = 0.25_wp * e1e2u(ji,jj) * e3u(ji,jj,jk,Kmm)
388                     zbu_ip1 = 0.25_wp * e1e2u(ji+1,jj) * e3u(ji+1,jj,jk,Kmm)
389                     ! ln_botmix_triad is .F. mask zah for bottom half cells
390                     zah = pahu(ji,jj,jk) * umask(ji,jj,jk+kp)         ! pahu(ji+ip,jj,jk)   ===>>  ????
391                     zah_ip1 = pahu(ji+1,jj,jk) * umask(ji+1,jj,jk+kp) 
392                     zah_slp  = zah * triadi(ji,jj,jk,1,kp)
393                     zah_slp_ip1  = zah_ip1 * triadi(ji+1,jj,jk,1,kp)
394                     zah_slp1  = zah * triadi(ji+1,jj,jk,0,kp)
395                     IF( ln_ldfeiv )   THEN
396                        zaei_slp = aeiu(ji,jj,jk) * triadi_g(ji,jj,jk,1,kp) 
397                        zaei_slp_ip1 = aeiu(ji+1,jj,jk) * triadi_g(ji+1,jj,jk,1,kp)
398                        zaei_slp1 = aeiu(ji,jj,jk) * triadi_g(ji+1,jj,jk,0,kp)
399                     ENDIF
400!                     zftu(ji   ,jj,jk  ) = zftu(ji   ,jj,jk ) - ( zah * zdxt + (zah_slp - zaei_slp) * zdzt ) * zbu * ze1ur - ( zah * zdxt + (zah_slp1 - zaei_slp1) * zdzt_ip1 ) * zbu * ze1ur
401!                     ztfw(ji+1,jj,jk+kp) = ztfw(ji+1,jj,jk+kp) - (zah_slp_ip1 + zaei_slp_ip1) * zdxt_ip1 * zbu_ip1 * ze3wr_ip1 - (zah_slp1 + zaei_slp1) * zdxt * zbu * ze3wr_ip1
402                     ! round brackets added to fix the order of floating point operations
403                     ! needed to ensure halo 1 - halo 2 compatibility
404                     zftu(ji   ,jj,jk  ) =  zftu(ji   ,jj,jk )                                                               &
405                                         &    - ( ( zah * zdxt + ( zah_slp - zaei_slp ) * zdzt ) * zbu * ze1ur               &
406                                         &      + ( zah * zdxt + zah_slp1 * zdzt_ip1 - zaei_slp1 * zdzt_ip1 ) * zbu * ze1ur  &
407                                         &      )                                                                            ! bracket for halo 1 - halo 2 compatibility
408                     ztfw(ji+1,jj,jk+kp) =  ztfw(ji+1,jj,jk+kp)                                                              & 
409                                         &    - ( (zah_slp_ip1 + zaei_slp_ip1) * zdxt_ip1 * zbu_ip1 * ze3wr_ip1              &
410                                         &      + ( zah_slp1 + zaei_slp1) * zdxt * zbu * ze3wr_ip1                           &
411                                         &      )                                                                            ! bracket for halo 1 - halo 2 compatibility
412                  END_2D
413               END DO
414               !
415               DO kp = 0, 1
416                  DO_2D( nn_hls, nn_hls-1, nn_hls, nn_hls-1 )
417                     ze2vr = r1_e2v(ji,jj)
418                     zdyt  = zdjt(ji,jj,jk) * ze2vr
419                     zdyt_jp1  = zdjt(ji,jj+1,jk) * r1_e2v(ji,jj+1)
420                     ze3wr = 1._wp / e3w(ji,jj,jk+kp,Kmm)
421                     ze3wr_jp1 = 1._wp / e3w(ji,jj+1,jk+kp,Kmm)
422                     zdzt  = zdkt3d(ji,jj,kp) * ze3wr
423                     zdzt_jp1  = zdkt3d(ji,jj+1,kp) * ze3wr_jp1
424                     zbv = 0.25_wp * e1e2v(ji,jj) * e3v(ji,jj,jk,Kmm)
425                     zbv_jp1 = 0.25_wp * e1e2v(ji,jj+1) * e3v(ji,jj+1,jk,Kmm)
426                     ! ln_botmix_triad is .F. mask zah for bottom half cells
427                     zah = pahv(ji,jj,jk) * vmask(ji,jj,jk+kp)         ! pahv(ji,jj+jp,jk)  ????
428                     zah_jp1 = pahv(ji,jj+1,jk) * vmask(ji,jj+1,jk+kp)
429                     zah_slp = zah * triadj(ji,jj,jk,1,kp)
430                     zah_slp1 = zah * triadj(ji,jj+1,jk,0,kp)
431                     zah_slp_jp1 = zah_jp1 * triadj(ji,jj+1,jk,1,kp)
432                     IF( ln_ldfeiv )   THEN
433                        zaei_slp = aeiv(ji,jj,jk) * triadj_g(ji,jj,jk,1,kp) 
434                        zaei_slp_jp1 = aeiv(ji,jj+1,jk) * triadj_g(ji,jj+1,jk,1,kp)
435                        zaei_slp1 = aeiv(ji,jj,jk) * triadj_g(ji,jj+1,jk,0,kp)
436                     ENDIF
437!                     zftv(ji,jj  ,jk   ) = zftv(ji,jj  ,jk   ) - ( zah * zdyt + (zah_slp - zaei_slp) * zdzt ) * zbv * ze2vr - ( zah * zdyt + (zah_slp1 - zaei_slp1) * zdzt_jp1 ) * zbv * ze2vr
438!                     ztfw(ji,jj+1,jk+kp) = ztfw(ji,jj+1,jk+kp) - ( zah_slp_jp1 + zaei_slp_jp1) * zdyt_jp1 * zbv_jp1 * ze3wr_jp1 - (zah_slp1 + zaei_slp1) * zdyt * zbv * ze3wr_jp1
439                     ! round brackets added to fix the order of floating point operations
440                     ! needed to ensure halo 1 - halo 2 compatibility
441                     zftv(ji,jj  ,jk   ) =  zftv(ji,jj  ,jk   )                                                              &
442                                         &    - ( ( zah * zdyt + ( zah_slp - zaei_slp ) * zdzt ) * zbv * ze2vr               &
443                                         &      + ( zah * zdyt + zah_slp1 * zdzt_jp1 - zaei_slp1 * zdzt_jp1 ) * zbv * ze2vr  &
444                                         &      )                                                                            ! bracket for halo 1 - halo 2 compatibility
445                     ztfw(ji,jj+1,jk+kp) =  ztfw(ji,jj+1,jk+kp)                                                              &
446                                         &    - ( ( zah_slp_jp1 + zaei_slp_jp1) * zdyt_jp1 * zbv_jp1 * ze3wr_jp1             &
447                                         &      + ( zah_slp1 + zaei_slp1) * zdyt * zbv * ze3wr_jp1                           &
448                                         &      )                                                                            ! bracket for halo 1 - halo 2 compatibility
449                  END_2D
450               END DO
451            ENDIF
452            !                             !==  horizontal divergence and add to the general trend  ==!
453            DO_2D( nn_hls-1, nn_hls-1, nn_hls-1, nn_hls-1 )
454               ! round brackets added to fix the order of floating point operations
455               ! needed to ensure halo 1 - halo 2 compatibility
456               pt_rhs(ji,jj,jk,jn) = pt_rhs(ji,jj,jk,jn)                                                &
457                  &                       + zsign * ( ( zftu(ji-1,jj  ,jk) - zftu(ji,jj,jk)             &
458                  &                                   )                                                 & ! bracket for halo 1 - halo 2 compatibility
459                  &                                 + ( zftv(ji,jj-1,jk) - zftv(ji,jj,jk)               &
460                  &                                   )                                                 & ! bracket for halo 1 - halo 2 compatibility
461                  &                                 ) / (  e1e2t(ji,jj) * e3t(ji,jj,jk,Kmm)  )
462            END_2D
463            !
464         END DO
465         !
466         !                                !==  add the vertical 33 flux  ==!
467         IF( ln_traldf_lap ) THEN               ! laplacian case: eddy coef = ah_wslp2 - akz
468            DO_3D( nn_hls-1, nn_hls-1, nn_hls-1, nn_hls-1, 2, jpkm1 )
469               ztfw(ji,jj,jk) = ztfw(ji,jj,jk) - e1e2t(ji,jj) / e3w(ji,jj,jk,Kmm) * tmask(ji,jj,jk)   &
470                  &                            * ( ah_wslp2(ji,jj,jk) - akz(ji,jj,jk) )             &
471                  &                            * (  pt(ji,jj,jk-1,jn) - pt(ji,jj,jk,jn) )
472            END_3D
473         ELSE                                   ! bilaplacian
474            SELECT CASE( kpass )
475            CASE(  1  )                            ! 1st pass : eddy coef = ah_wslp2
476               DO_3D( nn_hls-1, nn_hls-1, nn_hls-1, nn_hls-1, 2, jpkm1 )
477                  ztfw(ji,jj,jk) = ztfw(ji,jj,jk) - e1e2t(ji,jj) / e3w(ji,jj,jk,Kmm) * tmask(ji,jj,jk)             &
478                     &                            * ah_wslp2(ji,jj,jk) * ( pt(ji,jj,jk-1,jn) - pt(ji,jj,jk,jn) )
479               END_3D
480            CASE(  2  )                            ! 2nd pass : eddy flux = ah_wslp2 and akz applied on pt  and pt2 gradients, resp.
481               DO_3D( nn_hls-1, nn_hls-1, nn_hls-1, nn_hls-1, 2, jpkm1 )
482                  ztfw(ji,jj,jk) = ztfw(ji,jj,jk) - e1e2t(ji,jj) / e3w(ji,jj,jk,Kmm) * tmask(ji,jj,jk)                      &
483                     &                            * (  ah_wslp2(ji,jj,jk) * ( pt (ji,jj,jk-1,jn) - pt (ji,jj,jk,jn) )   &
484                     &                               + akz     (ji,jj,jk) * ( pt2(ji,jj,jk-1,jn) - pt2(ji,jj,jk,jn) )   )
485               END_3D
486            END SELECT
487         ENDIF
488         !
489         DO_3D( nn_hls-1, nn_hls-1, nn_hls-1, nn_hls-1, 1, jpkm1 )      !==  Divergence of vertical fluxes added to pta  ==!
490            pt_rhs(ji,jj,jk,jn) = pt_rhs(ji,jj,jk,jn)    &
491            &                                  + zsign * (  ztfw(ji,jj,jk+1) - ztfw(ji,jj,jk)  )   &
492               &                                              / ( e1e2t(ji,jj) * e3t(ji,jj,jk,Kmm) )
493         END_3D
494         !
495         IF( ( kpass == 1 .AND. ln_traldf_lap ) .OR.  &     !==  first pass only (  laplacian)  ==!
496             ( kpass == 2 .AND. ln_traldf_blp ) ) THEN      !==  2nd   pass      (bilaplacian)  ==!
497            !
498            !                          ! "Poleward" diffusive heat or salt transports (T-S case only)
499            IF( l_ptr )  CALL dia_ptr_hst( jn, 'ldf', zftv(:,:,:)  )
500            !                          ! Diffusive heat transports
501            IF( l_hst )  CALL dia_ar5_hst( jn, 'ldf', zftu(:,:,:), zftv(:,:,:) )
502            !
503         ENDIF                                                    !== end pass selection  ==!
504         !
505         !                                                        ! ===============
506      END DO                                                      ! end tracer loop
507      !                                                           ! ===============
508   END SUBROUTINE tra_ldf_triad_t
509
510   !!==============================================================================
511END MODULE traldf_triad
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.