New URL for NEMO forge!   http://forge.nemo-ocean.eu

Since March 2022 along with NEMO 4.2 release, the code development moved to a self-hosted GitLab.
This present forge is now archived and remained online for history.
bdytra.F90 in NEMO/trunk/src/OCE/BDY – NEMO

source: NEMO/trunk/src/OCE/BDY/bdytra.F90

Last change on this file was 15354, checked in by smasson, 3 years ago

trunk: BDY compliant with corner communications, see #2731

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 9.4 KB
Line 
1MODULE bdytra
2   !!======================================================================
3   !!                       ***  MODULE  bdytra  ***
4   !! Ocean tracers:   Apply boundary conditions for tracers
5   !!======================================================================
6   !! History :  1.0  !  2005-01  (J. Chanut, A. Sellar)  Original code
7   !!            3.0  !  2008-04  (NEMO team)  add in the reference version
8   !!            3.4  !  2011     (D. Storkey) rewrite in preparation for OBC-BDY merge
9   !!            3.5  !  2012     (S. Mocavero, I. Epicoco) Optimization of BDY communications
10   !!            4.0  !  2016     (T. Lovato) Generalize OBC structure
11   !!----------------------------------------------------------------------
12   !!   bdy_tra       : Apply open boundary conditions & damping to T and S
13   !!----------------------------------------------------------------------
14   USE oce            ! ocean dynamics and tracers variables
15   USE dom_oce        ! ocean space and time domain variables
16   USE bdy_oce        ! ocean open boundary conditions
17   USE bdylib         ! for orlanski library routines
18   !
19   USE in_out_manager ! I/O manager
20   USE lib_mpp, ONLY: jpfillnothing
21   USE lbclnk         ! ocean lateral boundary conditions (or mpp link)
22   USE lib_mpp, ONLY: ctl_stop
23   USE timing         ! Timing
24
25   IMPLICIT NONE
26   PRIVATE
27
28   ! Local structure to rearrange tracers data
29   TYPE, PUBLIC ::   ztrabdy
30      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:,:) ::  tra
31   END TYPE
32
33   PUBLIC   bdy_tra      ! called in tranxt.F90
34   PUBLIC   bdy_tra_dmp  ! called in step.F90
35
36   !!----------------------------------------------------------------------
37   !! NEMO/OCE 4.0 , NEMO Consortium (2018)
38   !! $Id$
39   !! Software governed by the CeCILL license (see ./LICENSE)
40   !!----------------------------------------------------------------------
41CONTAINS
42
43   SUBROUTINE bdy_tra( kt, Kbb, pts, Kaa )
44      !!----------------------------------------------------------------------
45      !!                  ***  SUBROUTINE bdy_tra  ***
46      !!
47      !! ** Purpose : - Apply open boundary conditions for temperature and salinity
48      !!
49      !!----------------------------------------------------------------------
50      INTEGER                                  , INTENT(in)    :: kt        ! Main time step counter
51      INTEGER                                  , INTENT(in)    :: Kbb, Kaa  ! time level indices
52      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk,jpts,jpt), INTENT(inout) :: pts       ! tracer fields
53      !
54      INTEGER                        :: ib_bdy, jn, igrd, ir   ! Loop indeces
55      TYPE(ztrabdy), DIMENSION(jpts) :: zdta                   ! Temporary data structure
56      LOGICAL                        :: llrim0                 ! indicate if rim 0 is treated
57      LOGICAL, DIMENSION(8)          :: llsend1, llrecv1       ! indicate how communications are to be carried out
58      !!----------------------------------------------------------------------
59      igrd = 1
60      llsend1(:) = .false.  ;   llrecv1(:) = .false.
61      DO ir = 1, 0, -1   ! treat rim 1 before rim 0
62         IF( ir == 0 ) THEN   ;   llrim0 = .TRUE.
63         ELSE                 ;   llrim0 = .FALSE.
64         ENDIF
65         DO ib_bdy=1, nb_bdy
66            !
67            zdta(1)%tra => dta_bdy(ib_bdy)%tem
68            zdta(2)%tra => dta_bdy(ib_bdy)%sal
69            !
70            DO jn = 1, jpts
71               !
72               SELECT CASE( cn_tra(ib_bdy) )
73               CASE('none'        )   ;   CYCLE
74               CASE('frs'         )   ! treat the whole boundary at once
75                  IF( ir == 0 )           CALL bdy_frs ( idx_bdy(ib_bdy),                    pts(:,:,:,jn,Kaa), zdta(jn)%tra )
76               CASE('specified'   )   ! treat the whole rim      at once
77                  IF( ir == 0 )           CALL bdy_spe ( idx_bdy(ib_bdy),                    pts(:,:,:,jn,Kaa), zdta(jn)%tra )
78               CASE('neumann'     )   ;   CALL bdy_nmn ( idx_bdy(ib_bdy), igrd             , pts(:,:,:,jn,Kaa), llrim0 )   ! tsa masked
79               CASE('orlanski'    )   ;   CALL bdy_orl ( idx_bdy(ib_bdy), pts(:,:,:,jn,Kbb), pts(:,:,:,jn,Kaa), zdta(jn)%tra,   &
80                  &                                      llrim0, ll_npo=.FALSE. )
81               CASE('orlanski_npo')   ;   CALL bdy_orl ( idx_bdy(ib_bdy), pts(:,:,:,jn,Kbb), pts(:,:,:,jn,Kaa), zdta(jn)%tra,   &
82                  &                                      llrim0, ll_npo=.TRUE.  )
83               CASE('runoff'      )   ;   CALL bdy_rnf ( idx_bdy(ib_bdy),                    pts(:,:,:,jn,Kaa), jn, llrim0 )
84               CASE DEFAULT           ;   CALL ctl_stop( 'bdy_tra : unrecognised option for open boundaries for T and S' )
85               END SELECT
86               !
87            END DO
88         END DO
89         !
90         IF( nn_hls > 1 .AND. ir == 1 ) CYCLE   ! at least 2 halos will be corrected -> no need to correct rim 1 before rim 0
91         IF( nn_hls == 1 ) THEN   ;   llsend1(:) = .false.   ;   llrecv1(:) = .false.   ;   ENDIF
92         DO ib_bdy=1, nb_bdy
93            SELECT CASE( cn_tra(ib_bdy) )
94            CASE('neumann','runoff')
95               llsend1(:) = llsend1(:) .OR. lsend_bdyint(ib_bdy,1,:,ir)   ! possibly every direction, T points
96               llrecv1(:) = llrecv1(:) .OR. lrecv_bdyint(ib_bdy,1,:,ir)   ! possibly every direction, T points
97            CASE('orlanski', 'orlanski_npo')
98               llsend1(:) = llsend1(:) .OR. lsend_bdyolr(ib_bdy,1,:,ir)   ! possibly every direction, T points
99               llrecv1(:) = llrecv1(:) .OR. lrecv_bdyolr(ib_bdy,1,:,ir)   ! possibly every direction, T points
100            END SELECT
101         END DO
102         IF( ANY(llsend1) .OR. ANY(llrecv1) ) THEN   ! if need to send/recv in at least one direction
103            CALL lbc_lnk( 'bdytra', pts(:,:,:,jn,Kaa), 'T',  1.0_wp, kfillmode=jpfillnothing ,lsend=llsend1, lrecv=llrecv1 )
104         ENDIF
105         !
106      END DO   ! ir
107      !
108   END SUBROUTINE bdy_tra
109
110
111   SUBROUTINE bdy_rnf( idx, pt, jpa, llrim0 )
112      !!----------------------------------------------------------------------
113      !!                 ***  SUBROUTINE bdy_rnf  ***
114      !!
115      !! ** Purpose : Specialized routine to apply TRA runoff values at OBs:
116      !!                  - duplicate the neighbour value for the temperature
117      !!                  - specified to 0.1 PSU for the salinity
118      !!
119      !!----------------------------------------------------------------------
120      TYPE(OBC_INDEX),                     INTENT(in) ::   idx      ! OBC indices
121      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk), INTENT(inout) ::   pt       ! tracer trend
122      INTEGER,                             INTENT(in) ::   jpa      ! TRA index
123      LOGICAL,                             INTENT(in) ::   llrim0   ! indicate if rim 0 is treated
124      !
125      INTEGER  ::   ib, ii, ij, igrd   ! dummy loop indices
126      !!----------------------------------------------------------------------
127      !
128      igrd = 1                       ! Everything is at T-points here
129      IF(      jpa == jp_tem ) THEN
130         CALL bdy_nmn( idx, igrd, pt, llrim0 )
131      ELSE IF( jpa == jp_sal ) THEN
132         IF( .NOT. llrim0 )   RETURN
133         DO ib = 1, idx%nblenrim(igrd)   ! if llrim0 then treat the whole rim
134            ii = idx%nbi(ib,igrd)
135            ij = idx%nbj(ib,igrd)
136            pt(ii,ij,1:jpkm1) = 0.1 * tmask(ii,ij,1:jpkm1)
137         END DO
138      ENDIF
139      !
140   END SUBROUTINE bdy_rnf
141
142
143   SUBROUTINE bdy_tra_dmp( kt, Kbb, pts, Krhs )
144      !!----------------------------------------------------------------------
145      !!                 ***  SUBROUTINE bdy_tra_dmp  ***
146      !!
147      !! ** Purpose : Apply damping for tracers at open boundaries.
148      !!
149      !!----------------------------------------------------------------------
150      INTEGER                                  , INTENT(in)    :: kt        ! time step
151      INTEGER                                  , INTENT(in)    :: Kbb, Krhs ! time level indices
152      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk,jpts,jpt), INTENT(inout) :: pts       ! active tracers and RHS of tracer equation
153      !
154      REAL(wp) ::   zwgt           ! boundary weight
155      REAL(wp) ::   zta, zsa, ztime
156      INTEGER  ::   ib, ik, igrd   ! dummy loop indices
157      INTEGER  ::   ii, ij         ! 2D addresses
158      INTEGER  ::   ib_bdy         ! Loop index
159      !!----------------------------------------------------------------------
160      IF( l_istiled .AND. ntile /= 1 ) RETURN                        ! Do only for the full domain
161      !
162      IF( ln_timing )   CALL timing_start('bdy_tra_dmp')
163      !
164      DO ib_bdy = 1, nb_bdy
165         IF( ln_tra_dmp(ib_bdy) ) THEN
166            igrd = 1                       ! Everything is at T-points here
167            DO ib = 1, idx_bdy(ib_bdy)%nblen(igrd)
168               ii = idx_bdy(ib_bdy)%nbi(ib,igrd)
169               ij = idx_bdy(ib_bdy)%nbj(ib,igrd)
170               zwgt = idx_bdy(ib_bdy)%nbd(ib,igrd)
171               DO ik = 1, jpkm1
172                  zta = zwgt * ( dta_bdy(ib_bdy)%tem(ib,ik) - pts(ii,ij,ik,jp_tem,Kbb) ) * tmask(ii,ij,ik)
173                  zsa = zwgt * ( dta_bdy(ib_bdy)%sal(ib,ik) - pts(ii,ij,ik,jp_sal,Kbb) ) * tmask(ii,ij,ik)
174                  pts(ii,ij,ik,jp_tem,Krhs) = pts(ii,ij,ik,jp_tem,Krhs) + zta
175                  pts(ii,ij,ik,jp_sal,Krhs) = pts(ii,ij,ik,jp_sal,Krhs) + zsa
176               END DO
177            END DO
178         ENDIF
179      END DO
180      !
181      IF( ln_timing )   CALL timing_stop('bdy_tra_dmp')
182      !
183   END SUBROUTINE bdy_tra_dmp
184
185   !!======================================================================
186END MODULE bdytra
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.