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_qck.F90 in branches/2016/dev_r7233_CMIP6_diags_trunk_version/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/TRA – NEMO

source: branches/2016/dev_r7233_CMIP6_diags_trunk_version/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/TRA/traadv_qck.F90 @ 7236

Last change on this file since 7236 was 7236, checked in by timgraham, 7 years ago

All changes related to diaptr (basin heat transports and transport components)

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 23.8 KB
RevLine 
[1231]1MODULE traadv_qck
2   !!==============================================================================
3   !!                       ***  MODULE  traadv_qck  ***
[2528]4   !! Ocean tracers:  horizontal & vertical advective trend
[1231]5   !!==============================================================================
[1559]6   !! History :  3.0  !  2008-07  (G. Reffray)  Original code
[2528]7   !!            3.3  !  2010-05  (C.Ethe, G. Madec)  merge TRC-TRA + switch from velocity to transport
[1231]8   !!----------------------------------------------------------------------
9
10   !!----------------------------------------------------------------------
[2528]11   !!   tra_adv_qck    : update the tracer trend with the horizontal advection
12   !!                    trends using a 3rd order finite difference scheme
13   !!   tra_adv_qck_i  : apply QUICK scheme in i-direction
14   !!   tra_adv_qck_j  : apply QUICK scheme in j-direction
[1559]15   !!   tra_adv_cen2_k : 2nd centered scheme for the vertical advection
[1231]16   !!----------------------------------------------------------------------
17   USE oce             ! ocean dynamics and active tracers
18   USE dom_oce         ! ocean space and time domain
[4990]19   USE trc_oce         ! share passive tracers/Ocean variables
20   USE trd_oce         ! trends: ocean variables
21   USE trdtra          ! trends manager: tracers
22   USE diaptr          ! poleward transport diagnostics
23   !
[1231]24   USE lib_mpp         ! distribued memory computing
25   USE lbclnk          ! ocean lateral boundary condition (or mpp link)
26   USE in_out_manager  ! I/O manager
[3294]27   USE wrk_nemo        ! Memory Allocation
28   USE timing          ! Timing
[3625]29   USE lib_fortran     ! Fortran utilities (allows no signed zero when 'key_nosignedzero' defined) 
[1231]30
31   IMPLICIT NONE
32   PRIVATE
33
[1559]34   PUBLIC   tra_adv_qck   ! routine called by step.F90
[1231]35
[2528]36   LOGICAL  :: l_trd           ! flag to compute trends
37   REAL(wp) :: r1_6 = 1./ 6.   ! 1/6 ratio
[1559]38
[1231]39   !! * Substitutions
40#  include "vectopt_loop_substitute.h90"
41   !!----------------------------------------------------------------------
[2528]42   !! NEMO/OPA 3.3 , NEMO Consortium (2010)
[1231]43   !! $Id$
[2528]44   !! Software governed by the CeCILL licence     (NEMOGCM/NEMO_CeCILL.txt)
[1231]45   !!----------------------------------------------------------------------
46CONTAINS
47
[3294]48   SUBROUTINE tra_adv_qck ( kt, kit000, cdtype, p2dt, pun, pvn, pwn,      &
[2528]49      &                                       ptb, ptn, pta, kjpt )
[1231]50      !!----------------------------------------------------------------------
51      !!                  ***  ROUTINE tra_adv_qck  ***
52      !!
53      !! ** Purpose :   Compute the now trend due to the advection of tracers
54      !!      and add it to the general trend of passive tracer equations.
55      !!
56      !! ** Method :   The advection is evaluated by a third order scheme
[1559]57      !!             For a positive velocity u :              u(i)>0
58      !!                                          |--FU--|--FC--|--FD--|------|
59      !!                                             i-1    i      i+1   i+2
[1231]60      !!
[1559]61      !!             For a negative velocity u :              u(i)<0
62      !!                                          |------|--FD--|--FC--|--FU--|
63      !!                                             i-1    i      i+1   i+2
64      !!             where  FU is the second upwind point
65      !!                    FD is the first douwning point
66      !!                    FC is the central point (or the first upwind point)
[1231]67      !!
[1559]68      !!      Flux(i) = u(i) * { 0.5(FC+FD)  -0.5C(i)(FD-FC)  -((1-C(i))/6)(FU+FD-2FC) }
69      !!                with C(i)=|u(i)|dx(i)/dt (=Courant number)
[1231]70      !!
71      !!         dt = 2*rdtra and the scalar values are tb and sb
72      !!
[2528]73      !!       On the vertical, the simple centered scheme used ptn
[1231]74      !!
[1559]75      !!               The fluxes are bounded by the ULTIMATE limiter to
76      !!             guarantee the monotonicity of the solution and to
[1231]77      !!            prevent the appearance of spurious numerical oscillations
78      !!
[6140]79      !! ** Action : - update pta  with the now advective tracer trends
80      !!             - send trends to trdtra module for further diagnostcs (l_trdtra=T)
81      !!             - htr_adv, str_adv : poleward advective heat and salt transport (ln_diaptr=T)
[1231]82      !!
83      !! ** Reference : Leonard (1979, 1991)
84      !!----------------------------------------------------------------------
[2528]85      INTEGER                              , INTENT(in   ) ::   kt              ! ocean time-step index
[3294]86      INTEGER                              , INTENT(in   ) ::   kit000          ! first time step index
[2528]87      CHARACTER(len=3)                     , INTENT(in   ) ::   cdtype          ! =TRA or TRC (tracer indicator)
88      INTEGER                              , INTENT(in   ) ::   kjpt            ! number of tracers
[6140]89      REAL(wp)                             , INTENT(in   ) ::   p2dt            ! tracer time-step
[2528]90      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk     ), INTENT(in   ) ::   pun, pvn, pwn   ! 3 ocean velocity components
91      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk,kjpt), INTENT(in   ) ::   ptb, ptn        ! before and now tracer fields
92      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk,kjpt), INTENT(inout) ::   pta             ! tracer trend
[1231]93      !!----------------------------------------------------------------------
[3294]94      !
95      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_start('tra_adv_qck')
96      !
97      IF( kt == kit000 )  THEN
[1231]98         IF(lwp) WRITE(numout,*)
[2528]99         IF(lwp) WRITE(numout,*) 'tra_adv_qck : 3rd order quickest advection scheme on ', cdtype
[1231]100         IF(lwp) WRITE(numout,*) '~~~~~~~~~~~~'
101         IF(lwp) WRITE(numout,*)
102      ENDIF
[5836]103      !
[4990]104      l_trd = .FALSE.
105      IF( ( cdtype == 'TRA' .AND. l_trdtra ) .OR. ( cdtype == 'TRC' .AND. l_trdtrc ) )   l_trd = .TRUE.
[4499]106      !
[6140]107      !        ! horizontal fluxes are computed with the QUICKEST + ULTIMATE scheme
[2528]108      CALL tra_adv_qck_i( kt, cdtype, p2dt, pun, ptb, ptn, pta, kjpt ) 
109      CALL tra_adv_qck_j( kt, cdtype, p2dt, pvn, ptb, ptn, pta, kjpt ) 
[1231]110
[6140]111      !        ! vertical fluxes are computed with the 2nd order centered scheme
[2528]112      CALL tra_adv_cen2_k( kt, cdtype, pwn,         ptn, pta, kjpt )
[1231]113      !
[3294]114      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_stop('tra_adv_qck')
115      !
[1231]116   END SUBROUTINE tra_adv_qck
117
118
[2528]119   SUBROUTINE tra_adv_qck_i( kt, cdtype, p2dt, pun,                  &
120      &                                        ptb, ptn, pta, kjpt   )
[1231]121      !!----------------------------------------------------------------------
122      !!
123      !!----------------------------------------------------------------------
[2715]124      INTEGER                              , INTENT(in   ) ::   kt         ! ocean time-step index
125      CHARACTER(len=3)                     , INTENT(in   ) ::   cdtype     ! =TRA or TRC (tracer indicator)
126      INTEGER                              , INTENT(in   ) ::   kjpt       ! number of tracers
[6140]127      REAL(wp)                             , INTENT(in   ) ::   p2dt       ! tracer time-step
[2715]128      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk     ), INTENT(in   ) ::   pun        ! i-velocity components
129      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk,kjpt), INTENT(in   ) ::   ptb, ptn   ! before and now tracer fields
130      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk,kjpt), INTENT(inout) ::   pta        ! tracer trend
[2528]131      !!
[5836]132      INTEGER  ::   ji, jj, jk, jn   ! dummy loop indices
[6140]133      REAL(wp) ::   ztra, zbtr, zdir, zdx, zmsk   ! local scalars
[5836]134      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:,:,:) ::   zwx, zfu, zfc, zfd
[1231]135      !----------------------------------------------------------------------
[2715]136      !
[4990]137      CALL wrk_alloc( jpi, jpj, jpk, zwx, zfu, zfc, zfd )
[2528]138      !                                                          ! ===========
139      DO jn = 1, kjpt                                            ! tracer loop
140         !                                                       ! ===========
[5836]141         zfu(:,:,:) = 0._wp     ;   zfc(:,:,:) = 0._wp 
142         zfd(:,:,:) = 0._wp     ;   zwx(:,:,:) = 0._wp   
143         !
144!!gm why not using a SHIFT instruction...
145         DO jk = 1, jpkm1     !--- Computation of the ustream and downstream value of the tracer and the mask
[2528]146            DO jj = 2, jpjm1
147               DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.
[5836]148                  zfc(ji,jj,jk) = ptb(ji-1,jj,jk,jn)        ! Upstream   in the x-direction for the tracer
149                  zfd(ji,jj,jk) = ptb(ji+1,jj,jk,jn)        ! Downstream in the x-direction for the tracer
[2528]150               END DO
[1559]151            END DO
152         END DO
[2528]153         CALL lbc_lnk( zfc(:,:,:), 'T', 1. )   ;   CALL lbc_lnk( zfd(:,:,:), 'T', 1. )   ! Lateral boundary conditions
154         
[1231]155         !
156         ! Horizontal advective fluxes
157         ! ---------------------------
[2528]158         DO jk = 1, jpkm1                             
159            DO jj = 2, jpjm1
160               DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.         
161                  zdir = 0.5 + SIGN( 0.5, pun(ji,jj,jk) )   ! if pun > 0 : zdir = 1 otherwise zdir = 0
162                  zfu(ji,jj,jk) = zdir * zfc(ji,jj,jk ) + ( 1. - zdir ) * zfd(ji+1,jj,jk)  ! FU in the x-direction for T
163               END DO
164            END DO
[1559]165         END DO
[1231]166         !
[2528]167         DO jk = 1, jpkm1 
168            DO jj = 2, jpjm1
169               DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.   
170                  zdir = 0.5 + SIGN( 0.5, pun(ji,jj,jk) )   ! if pun > 0 : zdir = 1 otherwise zdir = 0
[6140]171                  zdx = ( zdir * e1t(ji,jj) + ( 1. - zdir ) * e1t(ji+1,jj) ) * e2u(ji,jj) * e3u_n(ji,jj,jk)
172                  zwx(ji,jj,jk)  = ABS( pun(ji,jj,jk) ) * p2dt / zdx    ! (0<zc_cfl<1 : Courant number on x-direction)
[2528]173                  zfc(ji,jj,jk)  = zdir * ptb(ji  ,jj,jk,jn) + ( 1. - zdir ) * ptb(ji+1,jj,jk,jn)  ! FC in the x-direction for T
174                  zfd(ji,jj,jk)  = zdir * ptb(ji+1,jj,jk,jn) + ( 1. - zdir ) * ptb(ji  ,jj,jk,jn)  ! FD in the x-direction for T
175               END DO
176            END DO
177         END DO 
178         !--- Lateral boundary conditions
179         CALL lbc_lnk( zfu(:,:,:), 'T', 1. )   ;   CALL lbc_lnk( zfd(:,:,:), 'T', 1. )
180         CALL lbc_lnk( zfc(:,:,:), 'T', 1. )   ;   CALL lbc_lnk( zwx(:,:,:), 'T', 1. )
181
[1231]182         !--- QUICKEST scheme
[2528]183         CALL quickest( zfu, zfd, zfc, zwx )
[1231]184         !
[2528]185         ! Mask at the T-points in the x-direction (mask=0 or mask=1)
186         DO jk = 1, jpkm1 
187            DO jj = 2, jpjm1
188               DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.               
189                  zfu(ji,jj,jk) = tmask(ji-1,jj,jk) + tmask(ji,jj,jk) + tmask(ji+1,jj,jk) - 2.
[2715]190               END DO
[1231]191            END DO
192         END DO
[2528]193         CALL lbc_lnk( zfu(:,:,:), 'T', 1. )      ! Lateral boundary conditions
194
[1231]195         !
[2528]196         ! Tracer flux on the x-direction
197         DO jk = 1, jpkm1 
198            !
[1231]199            DO jj = 2, jpjm1
[2528]200               DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.               
201                  zdir = 0.5 + SIGN( 0.5, pun(ji,jj,jk) )   ! if pun > 0 : zdir = 1 otherwise zdir = 0
202                  !--- If the second ustream point is a land point
203                  !--- the flux is computed by the 1st order UPWIND scheme
204                  zmsk = zdir * zfu(ji,jj,jk) + ( 1. - zdir ) * zfu(ji+1,jj,jk)
205                  zwx(ji,jj,jk) = zmsk * zwx(ji,jj,jk) + ( 1. - zmsk ) * zfc(ji,jj,jk)
206                  zwx(ji,jj,jk) = zwx(ji,jj,jk) * pun(ji,jj,jk)
[1231]207               END DO
208            END DO
[3300]209         END DO
210         !
211         CALL lbc_lnk( zwx(:,:,:), 'T', 1. ) ! Lateral boundary conditions
212         !
213         ! Computation of the trend
214         DO jk = 1, jpkm1 
[2528]215            DO jj = 2, jpjm1
216               DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt. 
[6140]217                  zbtr = r1_e1e2t(ji,jj) / e3t_n(ji,jj,jk)
[2528]218                  ! horizontal advective trends
219                  ztra = - zbtr * ( zwx(ji,jj,jk) - zwx(ji-1,jj,jk) )
220                  !--- add it to the general tracer trends
221                  pta(ji,jj,jk,jn) = pta(ji,jj,jk,jn) + ztra
222               END DO
223            END DO
[1231]224         END DO
[6140]225         !                                 ! trend diagnostics
[4990]226         IF( l_trd )   CALL trd_tra( kt, cdtype, jn, jptra_xad, zwx, pun, ptn(:,:,:,jn) )
[2528]227         !
228      END DO
229      !
[4990]230      CALL wrk_dealloc( jpi, jpj, jpk, zwx, zfu, zfc, zfd )
[2715]231      !
[1559]232   END SUBROUTINE tra_adv_qck_i
[1231]233
234
[2528]235   SUBROUTINE tra_adv_qck_j( kt, cdtype, p2dt, pvn,                &
236      &                                        ptb, ptn, pta, kjpt )
[1231]237      !!----------------------------------------------------------------------
238      !!
239      !!----------------------------------------------------------------------
[2715]240      INTEGER                              , INTENT(in   ) ::   kt         ! ocean time-step index
241      CHARACTER(len=3)                     , INTENT(in   ) ::   cdtype     ! =TRA or TRC (tracer indicator)
242      INTEGER                              , INTENT(in   ) ::   kjpt       ! number of tracers
[6140]243      REAL(wp)                             , INTENT(in   ) ::   p2dt       ! tracer time-step
[2715]244      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk     ), INTENT(in   ) ::   pvn        ! j-velocity components
245      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk,kjpt), INTENT(in   ) ::   ptb, ptn   ! before and now tracer fields
246      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk,kjpt), INTENT(inout) ::   pta        ! tracer trend
[1559]247      !!
[2715]248      INTEGER  :: ji, jj, jk, jn   ! dummy loop indices
[6140]249      REAL(wp) :: ztra, zbtr, zdir, zdx, zmsk   ! local scalars
[4990]250      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:,:,:) :: zwy, zfu, zfc, zfd
[1231]251      !----------------------------------------------------------------------
[2715]252      !
[4990]253      CALL wrk_alloc( jpi, jpj, jpk, zwy, zfu, zfc, zfd )
[3294]254      !
[2528]255      !                                                          ! ===========
256      DO jn = 1, kjpt                                            ! tracer loop
257         !                                                       ! ===========
258         zfu(:,:,:) = 0.0     ;   zfc(:,:,:) = 0.0 
259         zfd(:,:,:) = 0.0     ;   zwy(:,:,:) = 0.0     
260         !                                                 
261         DO jk = 1, jpkm1                               
262            !                                             
263            !--- Computation of the ustream and downstream value of the tracer and the mask
264            DO jj = 2, jpjm1
265               DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.
266                  ! Upstream in the x-direction for the tracer
267                  zfc(ji,jj,jk) = ptb(ji,jj-1,jk,jn)
268                  ! Downstream in the x-direction for the tracer
269                  zfd(ji,jj,jk) = ptb(ji,jj+1,jk,jn)
270               END DO
[1559]271            END DO
272         END DO
[2528]273         CALL lbc_lnk( zfc(:,:,:), 'T', 1. )   ;   CALL lbc_lnk( zfd(:,:,:), 'T', 1. )   ! Lateral boundary conditions
274
275         
[1231]276         !
277         ! Horizontal advective fluxes
278         ! ---------------------------
279         !
[2528]280         DO jk = 1, jpkm1                             
281            DO jj = 2, jpjm1
282               DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.         
283                  zdir = 0.5 + SIGN( 0.5, pvn(ji,jj,jk) )   ! if pun > 0 : zdir = 1 otherwise zdir = 0
284                  zfu(ji,jj,jk) = zdir * zfc(ji,jj,jk ) + ( 1. - zdir ) * zfd(ji,jj+1,jk)  ! FU in the x-direction for T
285               END DO
[1559]286            END DO
287         END DO
[1231]288         !
[2528]289         DO jk = 1, jpkm1 
290            DO jj = 2, jpjm1
291               DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.   
292                  zdir = 0.5 + SIGN( 0.5, pvn(ji,jj,jk) )   ! if pun > 0 : zdir = 1 otherwise zdir = 0
[6140]293                  zdx = ( zdir * e2t(ji,jj) + ( 1. - zdir ) * e2t(ji,jj+1) ) * e1v(ji,jj) * e3v_n(ji,jj,jk)
294                  zwy(ji,jj,jk)  = ABS( pvn(ji,jj,jk) ) * p2dt / zdx    ! (0<zc_cfl<1 : Courant number on x-direction)
[2528]295                  zfc(ji,jj,jk)  = zdir * ptb(ji,jj  ,jk,jn) + ( 1. - zdir ) * ptb(ji,jj+1,jk,jn)  ! FC in the x-direction for T
296                  zfd(ji,jj,jk)  = zdir * ptb(ji,jj+1,jk,jn) + ( 1. - zdir ) * ptb(ji,jj  ,jk,jn)  ! FD in the x-direction for T
297               END DO
298            END DO
299         END DO
300
301         !--- Lateral boundary conditions
302         CALL lbc_lnk( zfu(:,:,:), 'T', 1. )      ;     CALL lbc_lnk( zfd(:,:,:), 'T', 1. )
303         CALL lbc_lnk( zfc(:,:,:), 'T', 1. )      ;     CALL lbc_lnk( zwy(:,:,:), 'T', 1. )
304
[1231]305         !--- QUICKEST scheme
[2528]306         CALL quickest( zfu, zfd, zfc, zwy )
[1231]307         !
[2528]308         ! Mask at the T-points in the x-direction (mask=0 or mask=1)
309         DO jk = 1, jpkm1 
310            DO jj = 2, jpjm1
311               DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.               
312                  zfu(ji,jj,jk) = tmask(ji,jj-1,jk) + tmask(ji,jj,jk) + tmask(ji,jj+1,jk) - 2.
313               END DO
[1231]314            END DO
315         END DO
[2528]316         !--- Lateral boundary conditions
317         CALL lbc_lnk( zfu(:,:,:), 'T', 1. ) 
318         !
319         ! Tracer flux on the x-direction
320         DO jk = 1, jpkm1 
321            !
[1231]322            DO jj = 2, jpjm1
[2528]323               DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.               
324                  zdir = 0.5 + SIGN( 0.5, pvn(ji,jj,jk) )   ! if pun > 0 : zdir = 1 otherwise zdir = 0
325                  !--- If the second ustream point is a land point
326                  !--- the flux is computed by the 1st order UPWIND scheme
327                  zmsk = zdir * zfu(ji,jj,jk) + ( 1. - zdir ) * zfu(ji,jj+1,jk)
328                  zwy(ji,jj,jk) = zmsk * zwy(ji,jj,jk) + ( 1. - zmsk ) * zfc(ji,jj,jk)
329                  zwy(ji,jj,jk) = zwy(ji,jj,jk) * pvn(ji,jj,jk)
[1231]330               END DO
331            END DO
[3300]332         END DO
333         !
334         CALL lbc_lnk( zwy(:,:,:), 'T', 1. ) ! Lateral boundary conditions
335         !
336         ! Computation of the trend
337         DO jk = 1, jpkm1 
[2528]338            DO jj = 2, jpjm1
339               DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt. 
[6140]340                  zbtr = r1_e1e2t(ji,jj) / e3t_n(ji,jj,jk)
[2528]341                  ! horizontal advective trends
342                  ztra = - zbtr * ( zwy(ji,jj,jk) - zwy(ji,jj-1,jk) )
343                  !--- add it to the general tracer trends
344                  pta(ji,jj,jk,jn) = pta(ji,jj,jk,jn) + ztra
[1231]345               END DO
346            END DO
[2528]347         END DO
[6140]348         !                                 ! trend diagnostics
[4990]349         IF( l_trd )   CALL trd_tra( kt, cdtype, jn, jptra_yad, zwy, pvn, ptn(:,:,:,jn) )
[2528]350         !                                 ! "Poleward" heat and salt transports (contribution of upstream fluxes)
[7236]351         IF( cdtype == 'TRA' .AND. ln_diaptr )  CALL dia_ptr_ohst_components( jn, 'adv', zwy(:,:,:) )
[2528]352         !
353      END DO
354      !
[4990]355      CALL wrk_dealloc( jpi, jpj, jpk, zwy, zfu, zfc, zfd )
[2715]356      !
[1559]357   END SUBROUTINE tra_adv_qck_j
[1231]358
359
[2528]360   SUBROUTINE tra_adv_cen2_k( kt, cdtype, pwn,           &
361     &                                    ptn, pta, kjpt )
[1231]362      !!----------------------------------------------------------------------
363      !!
364      !!----------------------------------------------------------------------
[2715]365      INTEGER                              , INTENT(in   ) ::   kt       ! ocean time-step index
366      CHARACTER(len=3)                     , INTENT(in   ) ::   cdtype   ! =TRA or TRC (tracer indicator)
367      INTEGER                              , INTENT(in   ) ::   kjpt     ! number of tracers
368      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk     ), INTENT(in   ) ::   pwn      ! vertical velocity
369      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk,kjpt), INTENT(in   ) ::   ptn      ! before and now tracer fields
370      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk,kjpt), INTENT(inout) ::   pta      ! tracer trend
371      !
[2528]372      INTEGER  ::   ji, jj, jk, jn   ! dummy loop indices
[4990]373      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:,:,:) :: zwz
[1559]374      !!----------------------------------------------------------------------
[4990]375      !
[5836]376      CALL wrk_alloc( jpi,jpj,jpk,   zwz )
377      !
[6140]378      zwz(:,:, 1 ) = 0._wp       ! surface & bottom values set to zero for all tracers
379      zwz(:,:,jpk) = 0._wp
[5836]380      !
[2528]381      !                                                          ! ===========
382      DO jn = 1, kjpt                                            ! tracer loop
383         !                                                       ! ===========
384         !
[5836]385         DO jk = 2, jpkm1                    !* Interior point   (w-masked 2nd order centered flux)
[2528]386            DO jj = 2, jpjm1
387               DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.
[5836]388                  zwz(ji,jj,jk) = 0.5 * pwn(ji,jj,jk) * ( ptn(ji,jj,jk-1,jn) + ptn(ji,jj,jk,jn) ) * wmask(ji,jj,jk)
[2528]389               END DO
[1231]390            END DO
391         END DO
[6140]392         IF( ln_linssh ) THEN                !* top value   (only in linear free surf. as zwz is multiplied by wmask)
[5836]393            IF( ln_isfcav ) THEN                  ! ice-shelf cavities (top of the ocean)
394               DO jj = 1, jpj
395                  DO ji = 1, jpi
396                     zwz(ji,jj, mikt(ji,jj) ) = pwn(ji,jj,mikt(ji,jj)) * ptn(ji,jj,mikt(ji,jj),jn)   ! linear free surface
397                  END DO
398               END DO   
[6140]399            ELSE                                   ! no ocean cavities (only ocean surface)
[5836]400               zwz(:,:,1) = pwn(:,:,1) * ptn(:,:,1,jn)
401            ENDIF
402         ENDIF
[2528]403         !
404         DO jk = 1, jpkm1          !==  Tracer flux divergence added to the general trend  ==!
405            DO jj = 2, jpjm1
406               DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.
[5836]407                  pta(ji,jj,jk,jn) = pta(ji,jj,jk,jn) - ( zwz(ji,jj,jk) - zwz(ji,jj,jk+1) )   &
[6140]408                     &                                * r1_e1e2t(ji,jj) / e3t_n(ji,jj,jk)
[2528]409               END DO
[1231]410            END DO
411         END DO
[6140]412         !                                 ! Send trends for diagnostic
[4990]413         IF( l_trd )  CALL trd_tra( kt, cdtype, jn, jptra_zad, zwz, pwn, ptn(:,:,:,jn) )
[2528]414         !
[1231]415      END DO
416      !
[6140]417      CALL wrk_dealloc( jpi,jpj,jpk,   zwz )
[4990]418      !
[1559]419   END SUBROUTINE tra_adv_cen2_k
[1231]420
421
[2528]422   SUBROUTINE quickest( pfu, pfd, pfc, puc )
[1231]423      !!----------------------------------------------------------------------
424      !!
[2528]425      !! ** Purpose :  Computation of advective flux with Quickest scheme
426      !!
427      !! ** Method :   
[1231]428      !!----------------------------------------------------------------------
[2528]429      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk), INTENT(in   ) ::   pfu   ! second upwind point
430      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk), INTENT(in   ) ::   pfd   ! first douwning point
431      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk), INTENT(in   ) ::   pfc   ! the central point (or the first upwind point)
432      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk), INTENT(inout) ::   puc   ! input as Courant number ; output as flux
433      !!
434      INTEGER  ::  ji, jj, jk               ! dummy loop indices
435      REAL(wp) ::  zcoef1, zcoef2, zcoef3   ! local scalars         
436      REAL(wp) ::  zc, zcurv, zfho          !   -      -
437      !----------------------------------------------------------------------
[3294]438      !
439      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_start('quickest')
440      !
[2528]441      DO jk = 1, jpkm1
442         DO jj = 1, jpj
443            DO ji = 1, jpi
444               zc     = puc(ji,jj,jk)                         ! Courant number
445               zcurv  = pfd(ji,jj,jk) + pfu(ji,jj,jk) - 2. * pfc(ji,jj,jk)
446               zcoef1 = 0.5 *      ( pfc(ji,jj,jk) + pfd(ji,jj,jk) )
447               zcoef2 = 0.5 * zc * ( pfd(ji,jj,jk) - pfc(ji,jj,jk) )
448               zcoef3 = ( 1. - ( zc * zc ) ) * r1_6 * zcurv
449               zfho   = zcoef1 - zcoef2 - zcoef3              !  phi_f QUICKEST
450               !
451               zcoef1 = pfd(ji,jj,jk) - pfu(ji,jj,jk)
452               zcoef2 = ABS( zcoef1 )
453               zcoef3 = ABS( zcurv )
454               IF( zcoef3 >= zcoef2 ) THEN
455                  zfho = pfc(ji,jj,jk) 
456               ELSE
457                  zcoef3 = pfu(ji,jj,jk) + ( ( pfc(ji,jj,jk) - pfu(ji,jj,jk) ) / MAX( zc, 1.e-9 ) )    ! phi_REF
458                  IF( zcoef1 >= 0. ) THEN
459                     zfho = MAX( pfc(ji,jj,jk), zfho ) 
460                     zfho = MIN( zfho, MIN( zcoef3, pfd(ji,jj,jk) ) ) 
461                  ELSE
462                     zfho = MIN( pfc(ji,jj,jk), zfho ) 
463                     zfho = MAX( zfho, MAX( zcoef3, pfd(ji,jj,jk) ) ) 
464                  ENDIF
465               ENDIF
466               puc(ji,jj,jk) = zfho
467            END DO
468         END DO
469      END DO
[1231]470      !
[3294]471      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_stop('quickest')
472      !
[1231]473   END SUBROUTINE quickest
474
475   !!======================================================================
476END MODULE traadv_qck
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.