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.
traadv_fct.F90 in NEMO/trunk/src/OCE/TRA – NEMO

source: NEMO/trunk/src/OCE/TRA/traadv_fct.F90 @ 14197

Last change on this file since 14197 was 14189, checked in by hadcv, 4 years ago

#2365: Remove comments from initial merge

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 36.2 KB
RevLine 
[5770]1MODULE traadv_fct
[3]2   !!==============================================================================
[5770]3   !!                       ***  MODULE  traadv_fct  ***
4   !! Ocean  tracers:  horizontal & vertical advective trend (2nd/4th order Flux Corrected Transport method)
[3]5   !!==============================================================================
[5770]6   !! History :  3.7  !  2015-09  (L. Debreu, G. Madec)  original code (inspired from traadv_tvd.F90)
[503]7   !!----------------------------------------------------------------------
[3]8
9   !!----------------------------------------------------------------------
[5770]10   !!  tra_adv_fct    : update the tracer trend with a 3D advective trends using a 2nd or 4th order FCT scheme
11   !!                   with sub-time-stepping in the vertical direction
[14072]12   !!  nonosc         : compute monotonic tracer fluxes by a non-oscillatory algorithm
[5770]13   !!  interp_4th_cpt : 4th order compact scheme for the vertical component of the advection
[3]14   !!----------------------------------------------------------------------
[3625]15   USE oce            ! ocean dynamics and active tracers
16   USE dom_oce        ! ocean space and time domain
[4990]17   USE trc_oce        ! share passive tracers/Ocean variables
18   USE trd_oce        ! trends: ocean variables
[3625]19   USE trdtra         ! tracers trends
[4990]20   USE diaptr         ! poleward transport diagnostics
[7646]21   USE diaar5         ! AR5 diagnostics
[12489]22   USE phycst  , ONLY : rho0_rcp
[11407]23   USE zdf_oce , ONLY : ln_zad_Aimp
[4990]24   !
[5770]25   USE in_out_manager ! I/O manager
[14072]26   USE iom            !
[3625]27   USE lib_mpp        ! MPP library
[14072]28   USE lbclnk         ! ocean lateral boundary condition (or mpp link)
29   USE lib_fortran    ! Fortran utilities (allows no signed zero when 'key_nosignedzero' defined)
[3]30
31   IMPLICIT NONE
32   PRIVATE
33
[9019]34   PUBLIC   tra_adv_fct        ! called by traadv.F90
35   PUBLIC   interp_4th_cpt     ! called by traadv_cen.F90
[13982]36   PUBLIC   tridia_solver      ! called by traadv_fct_lf.F90
37   PUBLIC   nonosc             ! called by traadv_fct_lf.F90 - key_agrif
[3]38
[5770]39   LOGICAL  ::   l_trd   ! flag to compute trends
[7646]40   LOGICAL  ::   l_ptr   ! flag to compute poleward transport
41   LOGICAL  ::   l_hst   ! flag to compute heat/salt transport
[5770]42   REAL(wp) ::   r1_6 = 1._wp / 6._wp   ! =1/6
[2528]43
[7646]44   !                                        ! tridiag solver associated indices:
45   INTEGER, PARAMETER ::   np_NH   = 0   ! Neumann homogeneous boundary condition
46   INTEGER, PARAMETER ::   np_CEN2 = 1   ! 2nd order centered  boundary condition
47
[3]48   !! * Substitutions
[12377]49#  include "do_loop_substitute.h90"
[13237]50#  include "domzgr_substitute.h90"
[3]51   !!----------------------------------------------------------------------
[9598]52   !! NEMO/OCE 4.0 , NEMO Consortium (2018)
[1152]53   !! $Id$
[10068]54   !! Software governed by the CeCILL license (see ./LICENSE)
[3]55   !!----------------------------------------------------------------------
56CONTAINS
57
[12377]58   SUBROUTINE tra_adv_fct( kt, kit000, cdtype, p2dt, pU, pV, pW,       &
59      &                    Kbb, Kmm, pt, kjpt, Krhs, kn_fct_h, kn_fct_v )
[3]60      !!----------------------------------------------------------------------
[5770]61      !!                  ***  ROUTINE tra_adv_fct  ***
[14072]62      !!
[6140]63      !! **  Purpose :   Compute the now trend due to total advection of tracers
64      !!               and add it to the general trend of tracer equations
[3]65      !!
[5770]66      !! **  Method  : - 2nd or 4th FCT scheme on the horizontal direction
67      !!               (choice through the value of kn_fct)
[14072]68      !!               - on the vertical the 4th order is a compact scheme
69      !!               - corrected flux (monotonic correction)
[3]70      !!
[12377]71      !! ** Action : - update pt(:,:,:,:,Krhs)  with the now advective tracer trends
[9019]72      !!             - send trends to trdtra module for further diagnostics (l_trdtra=T)
[12377]73      !!             - poleward advective heat and salt transport (ln_diaptr=T)
[503]74      !!----------------------------------------------------------------------
[12377]75      INTEGER                                  , INTENT(in   ) ::   kt              ! ocean time-step index
76      INTEGER                                  , INTENT(in   ) ::   Kbb, Kmm, Krhs  ! ocean time level indices
77      INTEGER                                  , INTENT(in   ) ::   kit000          ! first time step index
78      CHARACTER(len=3)                         , INTENT(in   ) ::   cdtype          ! =TRA or TRC (tracer indicator)
79      INTEGER                                  , INTENT(in   ) ::   kjpt            ! number of tracers
80      INTEGER                                  , INTENT(in   ) ::   kn_fct_h        ! order of the FCT scheme (=2 or 4)
81      INTEGER                                  , INTENT(in   ) ::   kn_fct_v        ! order of the FCT scheme (=2 or 4)
82      REAL(wp)                                 , INTENT(in   ) ::   p2dt            ! tracer time-step
[13982]83      ! TEMP: [tiling] This can be A2D(nn_hls) if using XIOS (subdomain support)
[12377]84      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk         ), INTENT(in   ) ::   pU, pV, pW      ! 3 ocean volume flux components
85      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk,kjpt,jpt), INTENT(inout) ::   pt              ! tracers and RHS of tracer equation
[2715]86      !
[13982]87      INTEGER  ::   ji, jj, jk, jn                           ! dummy loop indices
[6140]88      REAL(wp) ::   ztra                                     ! local scalar
[5770]89      REAL(wp) ::   zfp_ui, zfp_vj, zfp_wk, zC2t_u, zC4t_u   !   -      -
90      REAL(wp) ::   zfm_ui, zfm_vj, zfm_wk, zC2t_v, zC4t_v   !   -      -
[13982]91      REAL(wp), DIMENSION(A2D(nn_hls),jpk)        ::   zwi, zwx, zwy, zwz, ztu, ztv, zltu, zltv, ztw
[9019]92      REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::   ztrdx, ztrdy, ztrdz, zptry
[11407]93      REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::   zwinf, zwdia, zwsup
94      LOGICAL  ::   ll_zAimp                                 ! flag to apply adaptive implicit vertical advection
[3]95      !!----------------------------------------------------------------------
[3294]96      !
[13982]97      IF( ntile == 0 .OR. ntile == 1 )  THEN                       ! Do only on the first tile
98         IF( kt == kit000 )  THEN
99            IF(lwp) WRITE(numout,*)
100            IF(lwp) WRITE(numout,*) 'tra_adv_fct : FCT advection scheme on ', cdtype
101            IF(lwp) WRITE(numout,*) '~~~~~~~~~~~'
102         ENDIF
103         !
104         l_trd = .FALSE.            ! set local switches
105         l_hst = .FALSE.
106         l_ptr = .FALSE.
107         ll_zAimp = .FALSE.
108         IF( ( cdtype == 'TRA' .AND. l_trdtra  ) .OR. ( cdtype =='TRC' .AND. l_trdtrc ) )      l_trd = .TRUE.
109         IF(   cdtype == 'TRA' .AND. ( iom_use( 'sophtadv' ) .OR. iom_use( 'sophtadv' ) ) )    l_ptr = .TRUE.
110         IF(   cdtype == 'TRA' .AND. ( iom_use("uadv_heattr") .OR. iom_use("vadv_heattr") .OR.  &
111            &                         iom_use("uadv_salttr") .OR. iom_use("vadv_salttr")  ) )  l_hst = .TRUE.
112         !
[3]113      ENDIF
[13982]114
[13226]115      !! -- init to 0
116      zwi(:,:,:) = 0._wp
117      zwx(:,:,:) = 0._wp
118      zwy(:,:,:) = 0._wp
119      zwz(:,:,:) = 0._wp
120      ztu(:,:,:) = 0._wp
121      ztv(:,:,:) = 0._wp
122      zltu(:,:,:) = 0._wp
123      zltv(:,:,:) = 0._wp
124      ztw(:,:,:) = 0._wp
[2528]125      !
[7646]126      IF( l_trd .OR. l_hst )  THEN
[13982]127         ALLOCATE( ztrdx(A2D(nn_hls),jpk), ztrdy(A2D(nn_hls),jpk), ztrdz(A2D(nn_hls),jpk) )
[7753]128         ztrdx(:,:,:) = 0._wp   ;    ztrdy(:,:,:) = 0._wp   ;   ztrdz(:,:,:) = 0._wp
[3294]129      ENDIF
[2528]130      !
[13982]131      IF( l_ptr ) THEN
132         ALLOCATE( zptry(A2D(nn_hls),jpk) )
[7753]133         zptry(:,:,:) = 0._wp
[7646]134      ENDIF
[2528]135      !
[11407]136      ! If adaptive vertical advection, check if it is needed on this PE at this time
137      IF( ln_zad_Aimp ) THEN
[13982]138         IF( MAXVAL( ABS( wi(A2D(nn_hls),:) ) ) > 0._wp ) ll_zAimp = .TRUE.
[11407]139      END IF
140      ! If active adaptive vertical advection, build tridiagonal matrix
141      IF( ll_zAimp ) THEN
[13982]142         ALLOCATE(zwdia(A2D(nn_hls),jpk), zwinf(A2D(nn_hls),jpk), zwsup(A2D(nn_hls),jpk))
143         DO_3D( nn_hls-1, nn_hls-1, nn_hls-1, nn_hls-1, 1, jpkm1 )
[13237]144            zwdia(ji,jj,jk) =  1._wp + p2dt * ( MAX( wi(ji,jj,jk) , 0._wp ) - MIN( wi(ji,jj,jk+1) , 0._wp ) )   &
145            &                               / e3t(ji,jj,jk,Krhs)
[12377]146            zwinf(ji,jj,jk) =  p2dt * MIN( wi(ji,jj,jk  ) , 0._wp ) / e3t(ji,jj,jk,Krhs)
147            zwsup(ji,jj,jk) = -p2dt * MAX( wi(ji,jj,jk+1) , 0._wp ) / e3t(ji,jj,jk,Krhs)
148         END_3D
[11407]149      END IF
150      !
[6140]151      DO jn = 1, kjpt            !==  loop over the tracers  ==!
[5770]152         !
153         !        !==  upstream advection with initial mass fluxes & intermediate update  ==!
[14072]154         !                    !* upstream tracer flux in the i and j direction
[13982]155         DO_3D( nn_hls, nn_hls-1, nn_hls, nn_hls-1, 1, jpkm1 )
[12377]156            ! upstream scheme
157            zfp_ui = pU(ji,jj,jk) + ABS( pU(ji,jj,jk) )
158            zfm_ui = pU(ji,jj,jk) - ABS( pU(ji,jj,jk) )
159            zfp_vj = pV(ji,jj,jk) + ABS( pV(ji,jj,jk) )
160            zfm_vj = pV(ji,jj,jk) - ABS( pV(ji,jj,jk) )
161            zwx(ji,jj,jk) = 0.5 * ( zfp_ui * pt(ji,jj,jk,jn,Kbb) + zfm_ui * pt(ji+1,jj  ,jk,jn,Kbb) )
162            zwy(ji,jj,jk) = 0.5 * ( zfp_vj * pt(ji,jj,jk,jn,Kbb) + zfm_vj * pt(ji  ,jj+1,jk,jn,Kbb) )
163         END_3D
[13497]164         !                               !* upstream tracer flux in the k direction *!
165         DO_3D( 1, 1, 1, 1, 2, jpkm1 )      ! Interior value ( multiplied by wmask)
[12377]166            zfp_wk = pW(ji,jj,jk) + ABS( pW(ji,jj,jk) )
167            zfm_wk = pW(ji,jj,jk) - ABS( pW(ji,jj,jk) )
168            zwz(ji,jj,jk) = 0.5 * ( zfp_wk * pt(ji,jj,jk,jn,Kbb) + zfm_wk * pt(ji,jj,jk-1,jn,Kbb) ) * wmask(ji,jj,jk)
169         END_3D
[13497]170         IF( ln_linssh ) THEN               ! top ocean value (only in linear free surface as zwz has been w-masked)
171            IF( ln_isfcav ) THEN                        ! top of the ice-shelf cavities and at the ocean surface
[13295]172               DO_2D( 1, 1, 1, 1 )
[14072]173                  zwz(ji,jj, mikt(ji,jj) ) = pW(ji,jj,mikt(ji,jj)) * pt(ji,jj,mikt(ji,jj),jn,Kbb)   ! linear free surface
[12377]174               END_2D
[13497]175            ELSE                                        ! no cavities: only at the ocean surface
[13295]176               DO_2D( 1, 1, 1, 1 )
[13286]177                  zwz(ji,jj,1) = pW(ji,jj,1) * pt(ji,jj,1,jn,Kbb)
178               END_2D
[5770]179            ENDIF
[5120]180         ENDIF
[14072]181         !
[13982]182         DO_3D( nn_hls-1, nn_hls-1, nn_hls-1, nn_hls-1, 1, jpkm1 )   !* trend and after field with monotonic scheme
[13497]183            !                               ! total intermediate advective trends
[12377]184            ztra = - (  zwx(ji,jj,jk) - zwx(ji-1,jj  ,jk  )   &
185               &      + zwy(ji,jj,jk) - zwy(ji  ,jj-1,jk  )   &
186               &      + zwz(ji,jj,jk) - zwz(ji  ,jj  ,jk+1) ) * r1_e1e2t(ji,jj)
[13497]187            !                               ! update and guess with monotonic sheme
[13237]188            pt(ji,jj,jk,jn,Krhs) =                   pt(ji,jj,jk,jn,Krhs) +       ztra   &
189               &                                  / e3t(ji,jj,jk,Kmm ) * tmask(ji,jj,jk)
190            zwi(ji,jj,jk)    = ( e3t(ji,jj,jk,Kbb) * pt(ji,jj,jk,jn,Kbb) + p2dt * ztra ) &
191               &                                  / e3t(ji,jj,jk,Krhs) * tmask(ji,jj,jk)
[12377]192         END_3D
[14072]193
[11407]194         IF ( ll_zAimp ) THEN
195            CALL tridia_solver( zwdia, zwsup, zwinf, zwi, zwi , 0 )
196            !
[11411]197            ztw(:,:,1) = 0._wp ; ztw(:,:,jpk) = 0._wp ;
[13982]198            DO_3D( nn_hls-1, nn_hls-1, nn_hls-1, nn_hls-1, 2, jpkm1 )       ! Interior value ( multiplied by wmask)
[12377]199               zfp_wk = wi(ji,jj,jk) + ABS( wi(ji,jj,jk) )
200               zfm_wk = wi(ji,jj,jk) - ABS( wi(ji,jj,jk) )
201               ztw(ji,jj,jk) =  0.5 * e1e2t(ji,jj) * ( zfp_wk * zwi(ji,jj,jk) + zfm_wk * zwi(ji,jj,jk-1) ) * wmask(ji,jj,jk)
202               zwz(ji,jj,jk) = zwz(ji,jj,jk) + ztw(ji,jj,jk) ! update vertical fluxes
203            END_3D
[13295]204            DO_3D( 0, 0, 0, 0, 1, jpkm1 )
[12377]205               pt(ji,jj,jk,jn,Krhs) = pt(ji,jj,jk,jn,Krhs) - ( ztw(ji,jj,jk) - ztw(ji  ,jj  ,jk+1) ) &
206                  &                                        * r1_e1e2t(ji,jj) / e3t(ji,jj,jk,Kmm)
207            END_3D
[11407]208            !
209         END IF
[13982]210         !
[7646]211         IF( l_trd .OR. l_hst )  THEN             ! trend diagnostics (contribution of upstream fluxes)
[7753]212            ztrdx(:,:,:) = zwx(:,:,:)   ;   ztrdy(:,:,:) = zwy(:,:,:)   ;   ztrdz(:,:,:) = zwz(:,:,:)
[2528]213         END IF
[5770]214         !                             ! "Poleward" heat and salt transports (contribution of upstream fluxes)
[14072]215         IF( l_ptr )   zptry(:,:,:) = zwy(:,:,:)
[5770]216         !
217         !        !==  anti-diffusive flux : high order minus low order  ==!
218         !
[6140]219         SELECT CASE( kn_fct_h )    !* horizontal anti-diffusive fluxes
[5770]220         !
[6140]221         CASE(  2  )                   !- 2nd order centered
[13982]222            DO_3D( nn_hls, nn_hls-1, nn_hls, nn_hls-1, 1, jpkm1 )
[12377]223               zwx(ji,jj,jk) = 0.5_wp * pU(ji,jj,jk) * ( pt(ji,jj,jk,jn,Kmm) + pt(ji+1,jj,jk,jn,Kmm) ) - zwx(ji,jj,jk)
224               zwy(ji,jj,jk) = 0.5_wp * pV(ji,jj,jk) * ( pt(ji,jj,jk,jn,Kmm) + pt(ji,jj+1,jk,jn,Kmm) ) - zwy(ji,jj,jk)
225            END_3D
[5770]226            !
[6140]227         CASE(  4  )                   !- 4th order centered
[7753]228            zltu(:,:,jpk) = 0._wp            ! Bottom value : flux set to zero
229            zltv(:,:,jpk) = 0._wp
[6140]230            DO jk = 1, jpkm1                 ! Laplacian
[13497]231               DO_2D( 1, 0, 1, 0 )                 ! 1st derivative (gradient)
[12377]232                  ztu(ji,jj,jk) = ( pt(ji+1,jj  ,jk,jn,Kmm) - pt(ji,jj,jk,jn,Kmm) ) * umask(ji,jj,jk)
233                  ztv(ji,jj,jk) = ( pt(ji  ,jj+1,jk,jn,Kmm) - pt(ji,jj,jk,jn,Kmm) ) * vmask(ji,jj,jk)
234               END_2D
[13497]235               DO_2D( 0, 0, 0, 0 )                 ! 2nd derivative * 1/ 6
[12377]236                  zltu(ji,jj,jk) = (  ztu(ji,jj,jk) + ztu(ji-1,jj,jk)  ) * r1_6
237                  zltv(ji,jj,jk) = (  ztv(ji,jj,jk) + ztv(ji,jj-1,jk)  ) * r1_6
238               END_2D
[503]239            END DO
[13226]240            CALL lbc_lnk_multi( 'traadv_fct', zltu, 'T', 1.0_wp , zltv, 'T', 1.0_wp )   ! Lateral boundary cond. (unchanged sgn)
[5770]241            !
[13982]242            DO_3D( 1, 0, 1, 0, 1, jpkm1 )
[12377]243               zC2t_u = pt(ji,jj,jk,jn,Kmm) + pt(ji+1,jj  ,jk,jn,Kmm)   ! 2 x C2 interpolation of T at u- & v-points
244               zC2t_v = pt(ji,jj,jk,jn,Kmm) + pt(ji  ,jj+1,jk,jn,Kmm)
[13982]245               !                                                        ! C4 minus upstream advective fluxes
[12377]246               zwx(ji,jj,jk) =  0.5_wp * pU(ji,jj,jk) * ( zC2t_u + zltu(ji,jj,jk) - zltu(ji+1,jj,jk) ) - zwx(ji,jj,jk)
247               zwy(ji,jj,jk) =  0.5_wp * pV(ji,jj,jk) * ( zC2t_v + zltv(ji,jj,jk) - zltv(ji,jj+1,jk) ) - zwy(ji,jj,jk)
248            END_3D
[13982]249            IF (nn_hls.EQ.2) CALL lbc_lnk_multi( 'traadv_fct', zwx, 'U', -1.0_wp, zwy, 'V', -1.0_wp )   ! Lateral boundary cond. (unchanged sgn)
[5770]250            !
[6140]251         CASE(  41 )                   !- 4th order centered       ==>>   !!gm coding attempt   need to be tested
[7753]252            ztu(:,:,jpk) = 0._wp             ! Bottom value : flux set to zero
253            ztv(:,:,jpk) = 0._wp
[13982]254            DO_3D( nn_hls, nn_hls-1, nn_hls, nn_hls-1, 1, jpkm1 )    ! 1st derivative (gradient)
[12377]255               ztu(ji,jj,jk) = ( pt(ji+1,jj  ,jk,jn,Kmm) - pt(ji,jj,jk,jn,Kmm) ) * umask(ji,jj,jk)
256               ztv(ji,jj,jk) = ( pt(ji  ,jj+1,jk,jn,Kmm) - pt(ji,jj,jk,jn,Kmm) ) * vmask(ji,jj,jk)
257            END_3D
[13982]258            IF (nn_hls.EQ.1) CALL lbc_lnk_multi( 'traadv_fct', ztu, 'U', -1.0_wp , ztv, 'V', -1.0_wp )   ! Lateral boundary cond. (unchanged sgn)
[5770]259            !
[13982]260            IF (nn_hls.EQ.1) CALL lbc_lnk_multi( 'traadv_fct', ztu, 'U', -1.0_wp , ztv, 'V', -1.0_wp )   ! Lateral boundary cond. (unchanged sgn)
261            !
[13497]262            DO_3D( 0, 0, 0, 0, 1, jpkm1 )    ! Horizontal advective fluxes
[12377]263               zC2t_u = pt(ji,jj,jk,jn,Kmm) + pt(ji+1,jj  ,jk,jn,Kmm)   ! 2 x C2 interpolation of T at u- & v-points (x2)
264               zC2t_v = pt(ji,jj,jk,jn,Kmm) + pt(ji  ,jj+1,jk,jn,Kmm)
265               !                                                  ! C4 interpolation of T at u- & v-points (x2)
266               zC4t_u =  zC2t_u + r1_6 * ( ztu(ji-1,jj  ,jk) - ztu(ji+1,jj  ,jk) )
267               zC4t_v =  zC2t_v + r1_6 * ( ztv(ji  ,jj-1,jk) - ztv(ji  ,jj+1,jk) )
[14072]268               !                                                  ! C4 minus upstream advective fluxes
[12377]269               zwx(ji,jj,jk) =  0.5_wp * pU(ji,jj,jk) * zC4t_u - zwx(ji,jj,jk)
270               zwy(ji,jj,jk) =  0.5_wp * pV(ji,jj,jk) * zC4t_v - zwy(ji,jj,jk)
271            END_3D
[13982]272            IF (nn_hls.EQ.2) CALL lbc_lnk_multi( 'traadv_fct', zwx, 'U', -1.0_wp , zwy, 'V', -1.0_wp )   ! Lateral boundary cond. (unchanged sgn)
[5770]273            !
274         END SELECT
[14072]275         !
[6140]276         SELECT CASE( kn_fct_v )    !* vertical anti-diffusive fluxes (w-masked interior values)
[5770]277         !
[6140]278         CASE(  2  )                   !- 2nd order centered
[13982]279            DO_3D( nn_hls-1, nn_hls-1, nn_hls-1, nn_hls-1, 2, jpkm1 )
[12377]280               zwz(ji,jj,jk) =  (  pW(ji,jj,jk) * 0.5_wp * ( pt(ji,jj,jk,jn,Kmm) + pt(ji,jj,jk-1,jn,Kmm) )   &
281                  &              - zwz(ji,jj,jk)  ) * wmask(ji,jj,jk)
282            END_3D
[5770]283            !
[6140]284         CASE(  4  )                   !- 4th order COMPACT
[12377]285            CALL interp_4th_cpt( pt(:,:,:,jn,Kmm) , ztw )   ! zwt = COMPACT interpolation of T at w-point
[13982]286            DO_3D( nn_hls-1, nn_hls-1, nn_hls-1, nn_hls-1, 2, jpkm1 )
[12377]287               zwz(ji,jj,jk) = ( pW(ji,jj,jk) * ztw(ji,jj,jk) - zwz(ji,jj,jk) ) * wmask(ji,jj,jk)
288            END_3D
[5770]289            !
290         END SELECT
[6140]291         IF( ln_linssh ) THEN    ! top ocean value: high order = upstream  ==>>  zwz=0
[7753]292            zwz(:,:,1) = 0._wp   ! only ocean surface as interior zwz values have been w-masked
[6140]293         ENDIF
[13982]294         !
295         IF (nn_hls.EQ.1) THEN
296            CALL lbc_lnk_multi( 'traadv_fct', zwi, 'T', 1.0_wp, zwx, 'U', -1.0_wp , zwy, 'V', -1.0_wp, zwz, 'T', 1.0_wp )
297         ELSE
298            CALL lbc_lnk( 'traadv_fct', zwi, 'T', 1.0_wp)
299         END IF
300         !
301         IF (nn_hls.EQ.1) THEN
302            CALL lbc_lnk_multi( 'traadv_fct', zwi, 'T', 1.0_wp, zwx, 'U', -1.0_wp , zwy, 'V', -1.0_wp, zwz, 'T', 1.0_wp )
303         ELSE
304            CALL lbc_lnk( 'traadv_fct', zwi, 'T', 1.0_wp)
305         END IF
306         !
[11407]307         IF ( ll_zAimp ) THEN
[13982]308            DO_3D( nn_hls-1, nn_hls-1, nn_hls-1, nn_hls-1, 1, jpkm1 )    !* trend and after field with monotonic scheme
[13497]309               !                                                ! total intermediate advective trends
[12377]310               ztra = - (  zwx(ji,jj,jk) - zwx(ji-1,jj  ,jk  )   &
311                  &      + zwy(ji,jj,jk) - zwy(ji  ,jj-1,jk  )   &
312                  &      + zwz(ji,jj,jk) - zwz(ji  ,jj  ,jk+1) ) * r1_e1e2t(ji,jj)
[13982]313               ztw(ji,jj,jk) = zwi(ji,jj,jk) + p2dt * ztra / e3t(ji,jj,jk,Krhs) * tmask(ji,jj,jk)
[12377]314            END_3D
[11407]315            !
[11411]316            CALL tridia_solver( zwdia, zwsup, zwinf, ztw, ztw , 0 )
[11407]317            !
[13982]318            DO_3D( nn_hls-1, nn_hls-1, nn_hls-1, nn_hls-1, 2, jpkm1 )       ! Interior value ( multiplied by wmask)
[12377]319               zfp_wk = wi(ji,jj,jk) + ABS( wi(ji,jj,jk) )
320               zfm_wk = wi(ji,jj,jk) - ABS( wi(ji,jj,jk) )
[13982]321               zwz(ji,jj,jk) = zwz(ji,jj,jk) + 0.5 * e1e2t(ji,jj) * ( zfp_wk * ztw(ji,jj,jk) + zfm_wk * ztw(ji,jj,jk-1) ) * wmask(ji,jj,jk)
[12377]322            END_3D
[11407]323         END IF
[11411]324         !
[5770]325         !        !==  monotonicity algorithm  ==!
326         !
[12377]327         CALL nonosc( Kmm, pt(:,:,:,jn,Kbb), zwx, zwy, zwz, zwi, p2dt )
[6140]328         !
[5770]329         !        !==  final trend with corrected fluxes  ==!
330         !
[13295]331         DO_3D( 0, 0, 0, 0, 1, jpkm1 )
[12377]332            ztra = - (  zwx(ji,jj,jk) - zwx(ji-1,jj  ,jk  )   &
333               &      + zwy(ji,jj,jk) - zwy(ji  ,jj-1,jk  )   &
334               &      + zwz(ji,jj,jk) - zwz(ji  ,jj  ,jk+1) ) * r1_e1e2t(ji,jj)
335            pt(ji,jj,jk,jn,Krhs) = pt(ji,jj,jk,jn,Krhs) + ztra / e3t(ji,jj,jk,Kmm)
336            zwi(ji,jj,jk) = zwi(ji,jj,jk) + p2dt * ztra / e3t(ji,jj,jk,Krhs) * tmask(ji,jj,jk)
337         END_3D
[5770]338         !
[11407]339         IF ( ll_zAimp ) THEN
340            !
[11411]341            ztw(:,:,1) = 0._wp ; ztw(:,:,jpk) = 0._wp
[13497]342            DO_3D( 0, 0, 0, 0, 2, jpkm1 )      ! Interior value ( multiplied by wmask)
[12377]343               zfp_wk = wi(ji,jj,jk) + ABS( wi(ji,jj,jk) )
344               zfm_wk = wi(ji,jj,jk) - ABS( wi(ji,jj,jk) )
345               ztw(ji,jj,jk) = - 0.5 * e1e2t(ji,jj) * ( zfp_wk * zwi(ji,jj,jk) + zfm_wk * zwi(ji,jj,jk-1) ) * wmask(ji,jj,jk)
346               zwz(ji,jj,jk) = zwz(ji,jj,jk) + ztw(ji,jj,jk) ! Update vertical fluxes for trend diagnostic
347            END_3D
[13295]348            DO_3D( 0, 0, 0, 0, 1, jpkm1 )
[12377]349               pt(ji,jj,jk,jn,Krhs) = pt(ji,jj,jk,jn,Krhs) - ( ztw(ji,jj,jk) - ztw(ji  ,jj  ,jk+1) ) &
350                  &                                        * r1_e1e2t(ji,jj) / e3t(ji,jj,jk,Kmm)
351            END_3D
[13982]352         END IF
[9019]353         IF( l_trd .OR. l_hst ) THEN   ! trend diagnostics // heat/salt transport
[13982]354            ztrdx(:,:,:) = ztrdx(:,:,:) + zwx(:,:,:)  ! <<< add anti-diffusive fluxes
[9019]355            ztrdy(:,:,:) = ztrdy(:,:,:) + zwy(:,:,:)  !     to upstream fluxes
356            ztrdz(:,:,:) = ztrdz(:,:,:) + zwz(:,:,:)  !
[5770]357            !
[9019]358            IF( l_trd ) THEN              ! trend diagnostics
[12377]359               CALL trd_tra( kt, Kmm, Krhs, cdtype, jn, jptra_xad, ztrdx, pU, pt(:,:,:,jn,Kmm) )
360               CALL trd_tra( kt, Kmm, Krhs, cdtype, jn, jptra_yad, ztrdy, pV, pt(:,:,:,jn,Kmm) )
361               CALL trd_tra( kt, Kmm, Krhs, cdtype, jn, jptra_zad, ztrdz, pW, pt(:,:,:,jn,Kmm) )
[9019]362            ENDIF
363            !                             ! heat/salt transport
364            IF( l_hst )   CALL dia_ar5_hst( jn, 'adv', ztrdx(:,:,:), ztrdy(:,:,:) )
[5770]365            !
[9019]366         ENDIF
367         IF( l_ptr ) THEN              ! "Poleward" transports
368            zptry(:,:,:) = zptry(:,:,:) + zwy(:,:,:)  ! <<< add anti-diffusive fluxes
[7646]369            CALL dia_ptr_hst( jn, 'adv', zptry(:,:,:) )
[2528]370         ENDIF
[503]371         !
[6140]372      END DO                     ! end of tracer loop
[503]373      !
[11407]374      IF ( ll_zAimp ) THEN
375         DEALLOCATE( zwdia, zwinf, zwsup )
376      ENDIF
[13982]377      IF( l_trd .OR. l_hst ) THEN
[10024]378         DEALLOCATE( ztrdx, ztrdy, ztrdz )
379      ENDIF
[14072]380      IF( l_ptr ) THEN
[10024]381         DEALLOCATE( zptry )
382      ENDIF
383      !
[5770]384   END SUBROUTINE tra_adv_fct
[3]385
[5737]386
[12377]387   SUBROUTINE nonosc( Kmm, pbef, paa, pbb, pcc, paft, p2dt )
[3]388      !!---------------------------------------------------------------------
389      !!                    ***  ROUTINE nonosc  ***
390      !!
[14072]391      !! **  Purpose :   compute monotonic tracer fluxes from the upstream
392      !!       scheme and the before field by a nonoscillatory algorithm
393      !!
[3]394      !! **  Method  :   ... ???
395      !!       warning : pbef and paft must be masked, but the boundaries
396      !!       conditions on the fluxes are not necessary zalezak (1979)
397      !!       drange (1995) multi-dimensional forward-in-time and upstream-
398      !!       in-space based differencing for fluid
399      !!----------------------------------------------------------------------
[13982]400      INTEGER                         , INTENT(in   ) ::   Kmm             ! time level index
401      REAL(wp)                        , INTENT(in   ) ::   p2dt            ! tracer time-step
402      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk), INTENT(in   ) ::   pbef            ! before field
403      REAL(wp), DIMENSION(A2D(nn_hls)    ,jpk), INTENT(in   ) ::   paft            ! after field
404      REAL(wp), DIMENSION(A2D(nn_hls)    ,jpk), INTENT(inout) ::   paa, pbb, pcc   ! monotonic fluxes in the 3 directions
[2715]405      !
[4990]406      INTEGER  ::   ji, jj, jk   ! dummy loop indices
407      INTEGER  ::   ikm1         ! local integer
[13226]408      REAL(dp) ::   zpos, zneg, zbt, za, zb, zc, zbig, zrtrn    ! local scalars
409      REAL(dp) ::   zau, zbu, zcu, zav, zbv, zcv, zup, zdo            !   -      -
[13982]410      REAL(dp), DIMENSION(A2D(nn_hls),jpk) :: zbetup, zbetdo, zbup, zbdo
[3]411      !!----------------------------------------------------------------------
[3294]412      !
[13226]413      zbig  = 1.e+40_dp
414      zrtrn = 1.e-15_dp
415      zbetup(:,:,:) = 0._dp   ;   zbetdo(:,:,:) = 0._dp
[785]416
[3]417      ! Search local extrema
418      ! --------------------
[785]419      ! max/min of pbef & paft with large negative/positive value (-/+zbig) inside land
[13982]420      DO_3D( nn_hls, nn_hls, nn_hls, nn_hls, 1, jpk )
421         zbup(ji,jj,jk) = MAX( pbef(ji,jj,jk) * tmask(ji,jj,jk) - zbig * ( 1._wp - tmask(ji,jj,jk) ),   &
422            &                  paft(ji,jj,jk) * tmask(ji,jj,jk) - zbig * ( 1._wp - tmask(ji,jj,jk) )  )
423         zbdo(ji,jj,jk) = MIN( pbef(ji,jj,jk) * tmask(ji,jj,jk) + zbig * ( 1._wp - tmask(ji,jj,jk) ),   &
424            &                  paft(ji,jj,jk) * tmask(ji,jj,jk) + zbig * ( 1._wp - tmask(ji,jj,jk) )  )
425      END_3D
[785]426
[5120]427      DO jk = 1, jpkm1
428         ikm1 = MAX(jk-1,1)
[13982]429         DO_2D( nn_hls-1, nn_hls-1, nn_hls-1, nn_hls-1 )
[5120]430
[12377]431            ! search maximum in neighbourhood
432            zup = MAX(  zbup(ji  ,jj  ,jk  ),   &
433               &        zbup(ji-1,jj  ,jk  ), zbup(ji+1,jj  ,jk  ),   &
434               &        zbup(ji  ,jj-1,jk  ), zbup(ji  ,jj+1,jk  ),   &
435               &        zbup(ji  ,jj  ,ikm1), zbup(ji  ,jj  ,jk+1)  )
[3]436
[12377]437            ! search minimum in neighbourhood
438            zdo = MIN(  zbdo(ji  ,jj  ,jk  ),   &
439               &        zbdo(ji-1,jj  ,jk  ), zbdo(ji+1,jj  ,jk  ),   &
440               &        zbdo(ji  ,jj-1,jk  ), zbdo(ji  ,jj+1,jk  ),   &
441               &        zbdo(ji  ,jj  ,ikm1), zbdo(ji  ,jj  ,jk+1)  )
[3]442
[12377]443            ! positive part of the flux
444            zpos = MAX( 0., paa(ji-1,jj  ,jk  ) ) - MIN( 0., paa(ji  ,jj  ,jk  ) )   &
445               & + MAX( 0., pbb(ji  ,jj-1,jk  ) ) - MIN( 0., pbb(ji  ,jj  ,jk  ) )   &
446               & + MAX( 0., pcc(ji  ,jj  ,jk+1) ) - MIN( 0., pcc(ji  ,jj  ,jk  ) )
[785]447
[12377]448            ! negative part of the flux
449            zneg = MAX( 0., paa(ji  ,jj  ,jk  ) ) - MIN( 0., paa(ji-1,jj  ,jk  ) )   &
450               & + MAX( 0., pbb(ji  ,jj  ,jk  ) ) - MIN( 0., pbb(ji  ,jj-1,jk  ) )   &
451               & + MAX( 0., pcc(ji  ,jj  ,jk  ) ) - MIN( 0., pcc(ji  ,jj  ,jk+1) )
[785]452
[12377]453            ! up & down beta terms
454            zbt = e1e2t(ji,jj) * e3t(ji,jj,jk,Kmm) / p2dt
455            zbetup(ji,jj,jk) = ( zup            - paft(ji,jj,jk) ) / ( zpos + zrtrn ) * zbt
456            zbetdo(ji,jj,jk) = ( paft(ji,jj,jk) - zdo            ) / ( zneg + zrtrn ) * zbt
457         END_2D
[3]458      END DO
[13982]459      IF (nn_hls.EQ.1) CALL lbc_lnk_multi( 'traadv_fct', zbetup, 'T', 1.0_wp , zbetdo, 'T', 1.0_wp )   ! lateral boundary cond. (unchanged sign)
[3]460
[237]461      ! 3. monotonic flux in the i & j direction (paa & pbb)
462      ! ----------------------------------------
[13982]463      DO_3D( 1, 0, 1, 0, 1, jpkm1 )
[12377]464         zau = MIN( 1._wp, zbetdo(ji,jj,jk), zbetup(ji+1,jj,jk) )
465         zbu = MIN( 1._wp, zbetup(ji,jj,jk), zbetdo(ji+1,jj,jk) )
[13226]466         zcu =       ( 0.5  + SIGN( 0.5_wp , paa(ji,jj,jk) ) )
[12377]467         paa(ji,jj,jk) = paa(ji,jj,jk) * ( zcu * zau + ( 1._wp - zcu) * zbu )
[3]468
[12377]469         zav = MIN( 1._wp, zbetdo(ji,jj,jk), zbetup(ji,jj+1,jk) )
470         zbv = MIN( 1._wp, zbetup(ji,jj,jk), zbetdo(ji,jj+1,jk) )
[13226]471         zcv =       ( 0.5  + SIGN( 0.5_wp , pbb(ji,jj,jk) ) )
[12377]472         pbb(ji,jj,jk) = pbb(ji,jj,jk) * ( zcv * zav + ( 1._wp - zcv) * zbv )
[3]473
[13497]474      ! monotonic flux in the k direction, i.e. pcc
475      ! -------------------------------------------
[12377]476         za = MIN( 1., zbetdo(ji,jj,jk+1), zbetup(ji,jj,jk) )
477         zb = MIN( 1., zbetup(ji,jj,jk+1), zbetdo(ji,jj,jk) )
[13226]478         zc =       ( 0.5  + SIGN( 0.5_wp , pcc(ji,jj,jk+1) ) )
[12377]479         pcc(ji,jj,jk+1) = pcc(ji,jj,jk+1) * ( zc * za + ( 1._wp - zc) * zb )
480      END_3D
[503]481      !
[3]482   END SUBROUTINE nonosc
483
[5770]484
[7646]485   SUBROUTINE interp_4th_cpt_org( pt_in, pt_out )
[5770]486      !!----------------------------------------------------------------------
[7646]487      !!                  ***  ROUTINE interp_4th_cpt_org  ***
[14072]488      !!
[5770]489      !! **  Purpose :   Compute the interpolation of tracer at w-point
490      !!
491      !! **  Method  :   4th order compact interpolation
492      !!----------------------------------------------------------------------
493      REAL(wp),DIMENSION(jpi,jpj,jpk), INTENT(in   ) ::   pt_in    ! now tracer fields
494      REAL(wp),DIMENSION(jpi,jpj,jpk), INTENT(  out) ::   pt_out   ! now tracer field interpolated at w-pts
495      !
496      INTEGER :: ji, jj, jk   ! dummy loop integers
497      REAL(wp),DIMENSION(jpi,jpj,jpk) :: zwd, zwi, zws, zwrm, zwt
498      !!----------------------------------------------------------------------
[14072]499
[13497]500      DO_3D( 1, 1, 1, 1, 3, jpkm1 )       !==  build the three diagonal matrix  ==!
[12377]501         zwd (ji,jj,jk) = 4._wp
502         zwi (ji,jj,jk) = 1._wp
503         zws (ji,jj,jk) = 1._wp
504         zwrm(ji,jj,jk) = 3._wp * ( pt_in(ji,jj,jk-1) + pt_in(ji,jj,jk) )
505         !
506         IF( tmask(ji,jj,jk+1) == 0._wp) THEN   ! Switch to second order centered at bottom
[5770]507            zwd (ji,jj,jk) = 1._wp
508            zwi (ji,jj,jk) = 0._wp
509            zws (ji,jj,jk) = 0._wp
[14072]510            zwrm(ji,jj,jk) = 0.5 * ( pt_in(ji,jj,jk-1) + pt_in(ji,jj,jk) )
[12377]511         ENDIF
512      END_3D
[5770]513      !
[13497]514      jk = 2                                    ! Switch to second order centered at top
[13295]515      DO_2D( 1, 1, 1, 1 )
[12377]516         zwd (ji,jj,jk) = 1._wp
517         zwi (ji,jj,jk) = 0._wp
518         zws (ji,jj,jk) = 0._wp
519         zwrm(ji,jj,jk) = 0.5 * ( pt_in(ji,jj,jk-1) + pt_in(ji,jj,jk) )
520      END_2D
521      !
[5770]522      !                       !==  tridiagonal solve  ==!
[13497]523      DO_2D( 1, 1, 1, 1 )           ! first recurrence
[12377]524         zwt(ji,jj,2) = zwd(ji,jj,2)
525      END_2D
[13295]526      DO_3D( 1, 1, 1, 1, 3, jpkm1 )
[12377]527         zwt(ji,jj,jk) = zwd(ji,jj,jk) - zwi(ji,jj,jk) * zws(ji,jj,jk-1) /zwt(ji,jj,jk-1)
528      END_3D
[5770]529      !
[13497]530      DO_2D( 1, 1, 1, 1 )           ! second recurrence:    Zk = Yk - Ik / Tk-1  Zk-1
[12377]531         pt_out(ji,jj,2) = zwrm(ji,jj,2)
532      END_2D
[13295]533      DO_3D( 1, 1, 1, 1, 3, jpkm1 )
[14072]534         pt_out(ji,jj,jk) = zwrm(ji,jj,jk) - zwi(ji,jj,jk) / zwt(ji,jj,jk-1) *pt_out(ji,jj,jk-1)
[12377]535      END_3D
[5770]536
[13497]537      DO_2D( 1, 1, 1, 1 )           ! third recurrence: Xk = (Zk - Sk Xk+1 ) / Tk
[12377]538         pt_out(ji,jj,jpkm1) = pt_out(ji,jj,jpkm1) / zwt(ji,jj,jpkm1)
539      END_2D
[13295]540      DO_3DS( 1, 1, 1, 1, jpk-2, 2, -1 )
[12377]541         pt_out(ji,jj,jk) = ( pt_out(ji,jj,jk) - zws(ji,jj,jk) * pt_out(ji,jj,jk+1) ) / zwt(ji,jj,jk)
542      END_3D
[14072]543      !
[7646]544   END SUBROUTINE interp_4th_cpt_org
545
[14072]546
[7646]547   SUBROUTINE interp_4th_cpt( pt_in, pt_out )
548      !!----------------------------------------------------------------------
549      !!                  ***  ROUTINE interp_4th_cpt  ***
[14072]550      !!
[7646]551      !! **  Purpose :   Compute the interpolation of tracer at w-point
552      !!
553      !! **  Method  :   4th order compact interpolation
554      !!----------------------------------------------------------------------
555      REAL(wp),DIMENSION(jpi,jpj,jpk), INTENT(in   ) ::   pt_in    ! field at t-point
[13982]556      REAL(wp),DIMENSION(A2D(nn_hls)    ,jpk), INTENT(  out) ::   pt_out   ! field interpolated at w-point
[7646]557      !
558      INTEGER ::   ji, jj, jk   ! dummy loop integers
559      INTEGER ::   ikt, ikb     ! local integers
[13982]560      REAL(wp),DIMENSION(A2D(nn_hls),jpk) :: zwd, zwi, zws, zwrm, zwt
[7646]561      !!----------------------------------------------------------------------
562      !
563      !                      !==  build the three diagonal matrix & the RHS  ==!
564      !
[13982]565      DO_3D( nn_hls-1, nn_hls-1, nn_hls-1, nn_hls-1, 3, jpkm1 )    ! interior (from jk=3 to jpk-1)
[12377]566         zwd (ji,jj,jk) = 3._wp * wmask(ji,jj,jk) + 1._wp                 !       diagonal
567         zwi (ji,jj,jk) =         wmask(ji,jj,jk)                         ! lower diagonal
568         zws (ji,jj,jk) =         wmask(ji,jj,jk)                         ! upper diagonal
569         zwrm(ji,jj,jk) = 3._wp * wmask(ji,jj,jk)                     &   ! RHS
570            &           *       ( pt_in(ji,jj,jk) + pt_in(ji,jj,jk-1) )
571      END_3D
[7646]572      !
573!!gm
574!      SELECT CASE( kbc )               !* boundary condition
575!      CASE( np_NH   )   ! Neumann homogeneous at top & bottom
576!      CASE( np_CEN2 )   ! 2nd order centered  at top & bottom
577!      END SELECT
[14072]578!!gm
[7646]579      !
[9901]580      IF ( ln_isfcav ) THEN            ! set level two values which may not be set in ISF case
581         zwd(:,:,2) = 1._wp  ;  zwi(:,:,2) = 0._wp  ;  zws(:,:,2) = 0._wp  ;  zwrm(:,:,2) = 0._wp
582      END IF
583      !
[13982]584      DO_2D( nn_hls-1, nn_hls-1, nn_hls-1, nn_hls-1 )              ! 2nd order centered at top & bottom
[12377]585         ikt = mikt(ji,jj) + 1            ! w-point below the 1st  wet point
586         ikb = MAX(mbkt(ji,jj), 2)        !     -   above the last wet point
587         !
588         zwd (ji,jj,ikt) = 1._wp          ! top
589         zwi (ji,jj,ikt) = 0._wp
590         zws (ji,jj,ikt) = 0._wp
591         zwrm(ji,jj,ikt) = 0.5_wp * ( pt_in(ji,jj,ikt-1) + pt_in(ji,jj,ikt) )
592         !
593         zwd (ji,jj,ikb) = 1._wp          ! bottom
594         zwi (ji,jj,ikb) = 0._wp
595         zws (ji,jj,ikb) = 0._wp
[14072]596         zwrm(ji,jj,ikb) = 0.5_wp * ( pt_in(ji,jj,ikb-1) + pt_in(ji,jj,ikb) )
[12377]597      END_2D
[7646]598      !
599      !                       !==  tridiagonal solver  ==!
600      !
[13982]601      DO_2D( nn_hls-1, nn_hls-1, nn_hls-1, nn_hls-1 )           !* 1st recurrence:   Tk = Dk - Ik Sk-1 / Tk-1
[12377]602         zwt(ji,jj,2) = zwd(ji,jj,2)
603      END_2D
[13982]604      DO_3D( nn_hls-1, nn_hls-1, nn_hls-1, nn_hls-1, 3, jpkm1 )
[12377]605         zwt(ji,jj,jk) = zwd(ji,jj,jk) - zwi(ji,jj,jk) * zws(ji,jj,jk-1) /zwt(ji,jj,jk-1)
606      END_3D
[7646]607      !
[13982]608      DO_2D( nn_hls-1, nn_hls-1, nn_hls-1, nn_hls-1 )           !* 2nd recurrence:    Zk = Yk - Ik / Tk-1  Zk-1
[12377]609         pt_out(ji,jj,2) = zwrm(ji,jj,2)
610      END_2D
[13982]611      DO_3D( nn_hls-1, nn_hls-1, nn_hls-1, nn_hls-1, 3, jpkm1 )
[14072]612         pt_out(ji,jj,jk) = zwrm(ji,jj,jk) - zwi(ji,jj,jk) / zwt(ji,jj,jk-1) *pt_out(ji,jj,jk-1)
[12377]613      END_3D
[7646]614
[13982]615      DO_2D( nn_hls-1, nn_hls-1, nn_hls-1, nn_hls-1 )           !* 3d recurrence:    Xk = (Zk - Sk Xk+1 ) / Tk
[12377]616         pt_out(ji,jj,jpkm1) = pt_out(ji,jj,jpkm1) / zwt(ji,jj,jpkm1)
617      END_2D
[13982]618      DO_3DS( nn_hls-1, nn_hls-1, nn_hls-1, nn_hls-1, jpk-2, 2, -1 )
[12377]619         pt_out(ji,jj,jk) = ( pt_out(ji,jj,jk) - zws(ji,jj,jk) * pt_out(ji,jj,jk+1) ) / zwt(ji,jj,jk)
620      END_3D
[14072]621      !
[5770]622   END SUBROUTINE interp_4th_cpt
[7646]623
624
625   SUBROUTINE tridia_solver( pD, pU, pL, pRHS, pt_out , klev )
626      !!----------------------------------------------------------------------
627      !!                  ***  ROUTINE tridia_solver  ***
[14072]628      !!
[7646]629      !! **  Purpose :   solve a symmetric 3diagonal system
630      !!
631      !! **  Method  :   solve M.t_out = RHS(t)  where M is a tri diagonal matrix ( jpk*jpk )
[14072]632      !!
[7646]633      !!             ( D_1 U_1  0   0   0  )( t_1 )   ( RHS_1 )
634      !!             ( L_2 D_2 U_2  0   0  )( t_2 )   ( RHS_2 )
635      !!             (  0  L_3 D_3 U_3  0  )( t_3 ) = ( RHS_3 )
636      !!             (        ...          )( ... )   ( ...  )
637      !!             (  0   0   0  L_k D_k )( t_k )   ( RHS_k )
[14072]638      !!
[7646]639      !!        M is decomposed in the product of an upper and lower triangular matrix.
[14072]640      !!        The tri-diagonals matrix is given as input 3D arrays:   pD, pU, pL
[7646]641      !!        (i.e. the Diagonal, the Upper diagonal, and the Lower diagonal).
642      !!        The solution is pta.
643      !!        The 3d array zwt is used as a work space array.
644      !!----------------------------------------------------------------------
[13982]645      REAL(wp),DIMENSION(A2D(nn_hls),jpk), INTENT(in   ) ::   pD, pU, PL    ! 3-diagonal matrix
646      REAL(wp),DIMENSION(A2D(nn_hls),jpk), INTENT(in   ) ::   pRHS          ! Right-Hand-Side
647      REAL(wp),DIMENSION(A2D(nn_hls),jpk), INTENT(  out) ::   pt_out        !!gm field at level=F(klev)
648      INTEGER                    , INTENT(in   ) ::   klev          ! =1 pt_out at w-level
649      !                                                             ! =0 pt at t-level
[7646]650      INTEGER ::   ji, jj, jk   ! dummy loop integers
651      INTEGER ::   kstart       ! local indices
[13982]652      REAL(wp),DIMENSION(A2D(nn_hls),jpk) ::   zwt   ! 3D work array
[7646]653      !!----------------------------------------------------------------------
654      !
655      kstart =  1  + klev
656      !
[13982]657      DO_2D( nn_hls-1, nn_hls-1, nn_hls-1, nn_hls-1 )                         !* 1st recurrence:   Tk = Dk - Ik Sk-1 / Tk-1
[12377]658         zwt(ji,jj,kstart) = pD(ji,jj,kstart)
659      END_2D
[13982]660      DO_3D( nn_hls-1, nn_hls-1, nn_hls-1, nn_hls-1, kstart+1, jpkm1 )
[12377]661         zwt(ji,jj,jk) = pD(ji,jj,jk) - pL(ji,jj,jk) * pU(ji,jj,jk-1) /zwt(ji,jj,jk-1)
662      END_3D
[7646]663      !
[13982]664      DO_2D( nn_hls-1, nn_hls-1, nn_hls-1, nn_hls-1 )                        !* 2nd recurrence:    Zk = Yk - Ik / Tk-1  Zk-1
[12377]665         pt_out(ji,jj,kstart) = pRHS(ji,jj,kstart)
666      END_2D
[13982]667      DO_3D( nn_hls-1, nn_hls-1, nn_hls-1, nn_hls-1, kstart+1, jpkm1 )
[14072]668         pt_out(ji,jj,jk) = pRHS(ji,jj,jk) - pL(ji,jj,jk) / zwt(ji,jj,jk-1) *pt_out(ji,jj,jk-1)
[12377]669      END_3D
[7646]670
[13982]671      DO_2D( nn_hls-1, nn_hls-1, nn_hls-1, nn_hls-1 )                       !* 3d recurrence:    Xk = (Zk - Sk Xk+1 ) / Tk
[12377]672         pt_out(ji,jj,jpkm1) = pt_out(ji,jj,jpkm1) / zwt(ji,jj,jpkm1)
673      END_2D
[13982]674      DO_3DS( nn_hls-1, nn_hls-1, nn_hls-1, nn_hls-1, jpk-2, kstart, -1 )
[12377]675         pt_out(ji,jj,jk) = ( pt_out(ji,jj,jk) - pU(ji,jj,jk) * pt_out(ji,jj,jk+1) ) / zwt(ji,jj,jk)
676      END_3D
[7646]677      !
678   END SUBROUTINE tridia_solver
679
[3]680   !!======================================================================
[5770]681END MODULE traadv_fct
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.