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/2017/dev_r7881_no_wrk_alloc/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/TRA – NEMO

source: branches/2017/dev_r7881_no_wrk_alloc/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/TRA/traadv_qck.F90 @ 7910

Last change on this file since 7910 was 7910, checked in by timgraham, 7 years ago

All wrk_alloc removed

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 23.6 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 timing          ! Timing
[3625]28   USE lib_fortran     ! Fortran utilities (allows no signed zero when 'key_nosignedzero' defined) 
[1231]29
30   IMPLICIT NONE
31   PRIVATE
32
[1559]33   PUBLIC   tra_adv_qck   ! routine called by step.F90
[1231]34
[2528]35   REAL(wp) :: r1_6 = 1./ 6.   ! 1/6 ratio
[1559]36
[7646]37   LOGICAL  ::   l_trd   ! flag to compute trends
38   LOGICAL  ::   l_ptr   ! flag to compute poleward transport
39
40
[1231]41   !! * Substitutions
42#  include "vectopt_loop_substitute.h90"
43   !!----------------------------------------------------------------------
[2528]44   !! NEMO/OPA 3.3 , NEMO Consortium (2010)
[1231]45   !! $Id$
[2528]46   !! Software governed by the CeCILL licence     (NEMOGCM/NEMO_CeCILL.txt)
[1231]47   !!----------------------------------------------------------------------
48CONTAINS
49
[3294]50   SUBROUTINE tra_adv_qck ( kt, kit000, cdtype, p2dt, pun, pvn, pwn,      &
[2528]51      &                                       ptb, ptn, pta, kjpt )
[1231]52      !!----------------------------------------------------------------------
53      !!                  ***  ROUTINE tra_adv_qck  ***
54      !!
55      !! ** Purpose :   Compute the now trend due to the advection of tracers
56      !!      and add it to the general trend of passive tracer equations.
57      !!
58      !! ** Method :   The advection is evaluated by a third order scheme
[1559]59      !!             For a positive velocity u :              u(i)>0
60      !!                                          |--FU--|--FC--|--FD--|------|
61      !!                                             i-1    i      i+1   i+2
[1231]62      !!
[1559]63      !!             For a negative velocity u :              u(i)<0
64      !!                                          |------|--FD--|--FC--|--FU--|
65      !!                                             i-1    i      i+1   i+2
66      !!             where  FU is the second upwind point
67      !!                    FD is the first douwning point
68      !!                    FC is the central point (or the first upwind point)
[1231]69      !!
[1559]70      !!      Flux(i) = u(i) * { 0.5(FC+FD)  -0.5C(i)(FD-FC)  -((1-C(i))/6)(FU+FD-2FC) }
71      !!                with C(i)=|u(i)|dx(i)/dt (=Courant number)
[1231]72      !!
73      !!         dt = 2*rdtra and the scalar values are tb and sb
74      !!
[2528]75      !!       On the vertical, the simple centered scheme used ptn
[1231]76      !!
[1559]77      !!               The fluxes are bounded by the ULTIMATE limiter to
78      !!             guarantee the monotonicity of the solution and to
[1231]79      !!            prevent the appearance of spurious numerical oscillations
80      !!
[6140]81      !! ** Action : - update pta  with the now advective tracer trends
82      !!             - send trends to trdtra module for further diagnostcs (l_trdtra=T)
83      !!             - htr_adv, str_adv : poleward advective heat and salt transport (ln_diaptr=T)
[1231]84      !!
85      !! ** Reference : Leonard (1979, 1991)
86      !!----------------------------------------------------------------------
[2528]87      INTEGER                              , INTENT(in   ) ::   kt              ! ocean time-step index
[3294]88      INTEGER                              , INTENT(in   ) ::   kit000          ! first time step index
[2528]89      CHARACTER(len=3)                     , INTENT(in   ) ::   cdtype          ! =TRA or TRC (tracer indicator)
90      INTEGER                              , INTENT(in   ) ::   kjpt            ! number of tracers
[6140]91      REAL(wp)                             , INTENT(in   ) ::   p2dt            ! tracer time-step
[2528]92      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk     ), INTENT(in   ) ::   pun, pvn, pwn   ! 3 ocean velocity components
93      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk,kjpt), INTENT(in   ) ::   ptb, ptn        ! before and now tracer fields
94      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk,kjpt), INTENT(inout) ::   pta             ! tracer trend
[1231]95      !!----------------------------------------------------------------------
[3294]96      !
97      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_start('tra_adv_qck')
98      !
99      IF( kt == kit000 )  THEN
[1231]100         IF(lwp) WRITE(numout,*)
[2528]101         IF(lwp) WRITE(numout,*) 'tra_adv_qck : 3rd order quickest advection scheme on ', cdtype
[1231]102         IF(lwp) WRITE(numout,*) '~~~~~~~~~~~~'
103         IF(lwp) WRITE(numout,*)
104      ENDIF
[5836]105      !
[4990]106      l_trd = .FALSE.
[7646]107      l_ptr = .FALSE.
108      IF( ( cdtype == 'TRA' .AND. l_trdtra ) .OR. ( cdtype == 'TRC' .AND. l_trdtrc ) )      l_trd = .TRUE.
109      IF(   cdtype == 'TRA' .AND. ln_diaptr )                                               l_ptr = .TRUE. 
[4499]110      !
[7646]111      !
[6140]112      !        ! horizontal fluxes are computed with the QUICKEST + ULTIMATE scheme
[2528]113      CALL tra_adv_qck_i( kt, cdtype, p2dt, pun, ptb, ptn, pta, kjpt ) 
114      CALL tra_adv_qck_j( kt, cdtype, p2dt, pvn, ptb, ptn, pta, kjpt ) 
[1231]115
[6140]116      !        ! vertical fluxes are computed with the 2nd order centered scheme
[2528]117      CALL tra_adv_cen2_k( kt, cdtype, pwn,         ptn, pta, kjpt )
[1231]118      !
[3294]119      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_stop('tra_adv_qck')
120      !
[1231]121   END SUBROUTINE tra_adv_qck
122
123
[2528]124   SUBROUTINE tra_adv_qck_i( kt, cdtype, p2dt, pun,                  &
125      &                                        ptb, ptn, pta, kjpt   )
[1231]126      !!----------------------------------------------------------------------
127      !!
128      !!----------------------------------------------------------------------
[2715]129      INTEGER                              , INTENT(in   ) ::   kt         ! ocean time-step index
130      CHARACTER(len=3)                     , INTENT(in   ) ::   cdtype     ! =TRA or TRC (tracer indicator)
131      INTEGER                              , INTENT(in   ) ::   kjpt       ! number of tracers
[6140]132      REAL(wp)                             , INTENT(in   ) ::   p2dt       ! tracer time-step
[2715]133      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk     ), INTENT(in   ) ::   pun        ! i-velocity components
134      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk,kjpt), INTENT(in   ) ::   ptb, ptn   ! before and now tracer fields
135      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk,kjpt), INTENT(inout) ::   pta        ! tracer trend
[2528]136      !!
[5836]137      INTEGER  ::   ji, jj, jk, jn   ! dummy loop indices
[6140]138      REAL(wp) ::   ztra, zbtr, zdir, zdx, zmsk   ! local scalars
[7910]139      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk) ::   zwx, zfu, zfc, zfd
[1231]140      !----------------------------------------------------------------------
[2715]141      !
[2528]142      !                                                          ! ===========
143      DO jn = 1, kjpt                                            ! tracer loop
144         !                                                       ! ===========
[5836]145         zfu(:,:,:) = 0._wp     ;   zfc(:,:,:) = 0._wp 
146         zfd(:,:,:) = 0._wp     ;   zwx(:,:,:) = 0._wp   
147         !
148!!gm why not using a SHIFT instruction...
149         DO jk = 1, jpkm1     !--- Computation of the ustream and downstream value of the tracer and the mask
[2528]150            DO jj = 2, jpjm1
151               DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.
[5836]152                  zfc(ji,jj,jk) = ptb(ji-1,jj,jk,jn)        ! Upstream   in the x-direction for the tracer
153                  zfd(ji,jj,jk) = ptb(ji+1,jj,jk,jn)        ! Downstream in the x-direction for the tracer
[2528]154               END DO
[1559]155            END DO
156         END DO
[2528]157         CALL lbc_lnk( zfc(:,:,:), 'T', 1. )   ;   CALL lbc_lnk( zfd(:,:,:), 'T', 1. )   ! Lateral boundary conditions
158         
[1231]159         !
160         ! Horizontal advective fluxes
161         ! ---------------------------
[2528]162         DO jk = 1, jpkm1                             
163            DO jj = 2, jpjm1
164               DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.         
165                  zdir = 0.5 + SIGN( 0.5, pun(ji,jj,jk) )   ! if pun > 0 : zdir = 1 otherwise zdir = 0
166                  zfu(ji,jj,jk) = zdir * zfc(ji,jj,jk ) + ( 1. - zdir ) * zfd(ji+1,jj,jk)  ! FU in the x-direction for T
167               END DO
168            END DO
[1559]169         END DO
[1231]170         !
[2528]171         DO jk = 1, jpkm1 
172            DO jj = 2, jpjm1
173               DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.   
174                  zdir = 0.5 + SIGN( 0.5, pun(ji,jj,jk) )   ! if pun > 0 : zdir = 1 otherwise zdir = 0
[6140]175                  zdx = ( zdir * e1t(ji,jj) + ( 1. - zdir ) * e1t(ji+1,jj) ) * e2u(ji,jj) * e3u_n(ji,jj,jk)
176                  zwx(ji,jj,jk)  = ABS( pun(ji,jj,jk) ) * p2dt / zdx    ! (0<zc_cfl<1 : Courant number on x-direction)
[2528]177                  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
178                  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
179               END DO
180            END DO
181         END DO 
182         !--- Lateral boundary conditions
183         CALL lbc_lnk( zfu(:,:,:), 'T', 1. )   ;   CALL lbc_lnk( zfd(:,:,:), 'T', 1. )
184         CALL lbc_lnk( zfc(:,:,:), 'T', 1. )   ;   CALL lbc_lnk( zwx(:,:,:), 'T', 1. )
185
[1231]186         !--- QUICKEST scheme
[2528]187         CALL quickest( zfu, zfd, zfc, zwx )
[1231]188         !
[2528]189         ! Mask at the T-points in the x-direction (mask=0 or mask=1)
190         DO jk = 1, jpkm1 
191            DO jj = 2, jpjm1
192               DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.               
193                  zfu(ji,jj,jk) = tmask(ji-1,jj,jk) + tmask(ji,jj,jk) + tmask(ji+1,jj,jk) - 2.
[2715]194               END DO
[1231]195            END DO
196         END DO
[2528]197         CALL lbc_lnk( zfu(:,:,:), 'T', 1. )      ! Lateral boundary conditions
198
[1231]199         !
[2528]200         ! Tracer flux on the x-direction
201         DO jk = 1, jpkm1 
202            !
[1231]203            DO jj = 2, jpjm1
[2528]204               DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.               
205                  zdir = 0.5 + SIGN( 0.5, pun(ji,jj,jk) )   ! if pun > 0 : zdir = 1 otherwise zdir = 0
206                  !--- If the second ustream point is a land point
207                  !--- the flux is computed by the 1st order UPWIND scheme
208                  zmsk = zdir * zfu(ji,jj,jk) + ( 1. - zdir ) * zfu(ji+1,jj,jk)
209                  zwx(ji,jj,jk) = zmsk * zwx(ji,jj,jk) + ( 1. - zmsk ) * zfc(ji,jj,jk)
210                  zwx(ji,jj,jk) = zwx(ji,jj,jk) * pun(ji,jj,jk)
[1231]211               END DO
212            END DO
[3300]213         END DO
214         !
215         CALL lbc_lnk( zwx(:,:,:), 'T', 1. ) ! Lateral boundary conditions
216         !
217         ! Computation of the trend
218         DO jk = 1, jpkm1 
[2528]219            DO jj = 2, jpjm1
220               DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt. 
[6140]221                  zbtr = r1_e1e2t(ji,jj) / e3t_n(ji,jj,jk)
[2528]222                  ! horizontal advective trends
223                  ztra = - zbtr * ( zwx(ji,jj,jk) - zwx(ji-1,jj,jk) )
224                  !--- add it to the general tracer trends
225                  pta(ji,jj,jk,jn) = pta(ji,jj,jk,jn) + ztra
226               END DO
227            END DO
[1231]228         END DO
[6140]229         !                                 ! trend diagnostics
[7646]230         IF( l_trd )                     CALL trd_tra( kt, cdtype, jn, jptra_xad, zwx, pun, ptn(:,:,:,jn) )
[2528]231         !
232      END DO
233      !
[2715]234      !
[1559]235   END SUBROUTINE tra_adv_qck_i
[1231]236
237
[2528]238   SUBROUTINE tra_adv_qck_j( kt, cdtype, p2dt, pvn,                &
239      &                                        ptb, ptn, pta, kjpt )
[1231]240      !!----------------------------------------------------------------------
241      !!
242      !!----------------------------------------------------------------------
[2715]243      INTEGER                              , INTENT(in   ) ::   kt         ! ocean time-step index
244      CHARACTER(len=3)                     , INTENT(in   ) ::   cdtype     ! =TRA or TRC (tracer indicator)
245      INTEGER                              , INTENT(in   ) ::   kjpt       ! number of tracers
[6140]246      REAL(wp)                             , INTENT(in   ) ::   p2dt       ! tracer time-step
[2715]247      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk     ), INTENT(in   ) ::   pvn        ! j-velocity components
248      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk,kjpt), INTENT(in   ) ::   ptb, ptn   ! before and now tracer fields
249      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk,kjpt), INTENT(inout) ::   pta        ! tracer trend
[1559]250      !!
[2715]251      INTEGER  :: ji, jj, jk, jn   ! dummy loop indices
[6140]252      REAL(wp) :: ztra, zbtr, zdir, zdx, zmsk   ! local scalars
[7910]253      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk) :: zwy, zfu, zfc, zfd
[1231]254      !----------------------------------------------------------------------
[2715]255      !
[3294]256      !
[2528]257      !                                                          ! ===========
258      DO jn = 1, kjpt                                            ! tracer loop
259         !                                                       ! ===========
260         zfu(:,:,:) = 0.0     ;   zfc(:,:,:) = 0.0 
261         zfd(:,:,:) = 0.0     ;   zwy(:,:,:) = 0.0     
262         !                                                 
263         DO jk = 1, jpkm1                               
264            !                                             
265            !--- Computation of the ustream and downstream value of the tracer and the mask
266            DO jj = 2, jpjm1
267               DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.
268                  ! Upstream in the x-direction for the tracer
269                  zfc(ji,jj,jk) = ptb(ji,jj-1,jk,jn)
270                  ! Downstream in the x-direction for the tracer
271                  zfd(ji,jj,jk) = ptb(ji,jj+1,jk,jn)
272               END DO
[1559]273            END DO
274         END DO
[2528]275         CALL lbc_lnk( zfc(:,:,:), 'T', 1. )   ;   CALL lbc_lnk( zfd(:,:,:), 'T', 1. )   ! Lateral boundary conditions
276
277         
[1231]278         !
279         ! Horizontal advective fluxes
280         ! ---------------------------
281         !
[2528]282         DO jk = 1, jpkm1                             
283            DO jj = 2, jpjm1
284               DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.         
285                  zdir = 0.5 + SIGN( 0.5, pvn(ji,jj,jk) )   ! if pun > 0 : zdir = 1 otherwise zdir = 0
286                  zfu(ji,jj,jk) = zdir * zfc(ji,jj,jk ) + ( 1. - zdir ) * zfd(ji,jj+1,jk)  ! FU in the x-direction for T
287               END DO
[1559]288            END DO
289         END DO
[1231]290         !
[2528]291         DO jk = 1, jpkm1 
292            DO jj = 2, jpjm1
293               DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.   
294                  zdir = 0.5 + SIGN( 0.5, pvn(ji,jj,jk) )   ! if pun > 0 : zdir = 1 otherwise zdir = 0
[6140]295                  zdx = ( zdir * e2t(ji,jj) + ( 1. - zdir ) * e2t(ji,jj+1) ) * e1v(ji,jj) * e3v_n(ji,jj,jk)
296                  zwy(ji,jj,jk)  = ABS( pvn(ji,jj,jk) ) * p2dt / zdx    ! (0<zc_cfl<1 : Courant number on x-direction)
[2528]297                  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
298                  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
299               END DO
300            END DO
301         END DO
302
303         !--- Lateral boundary conditions
304         CALL lbc_lnk( zfu(:,:,:), 'T', 1. )      ;     CALL lbc_lnk( zfd(:,:,:), 'T', 1. )
305         CALL lbc_lnk( zfc(:,:,:), 'T', 1. )      ;     CALL lbc_lnk( zwy(:,:,:), 'T', 1. )
306
[1231]307         !--- QUICKEST scheme
[2528]308         CALL quickest( zfu, zfd, zfc, zwy )
[1231]309         !
[2528]310         ! Mask at the T-points in the x-direction (mask=0 or mask=1)
311         DO jk = 1, jpkm1 
312            DO jj = 2, jpjm1
313               DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.               
314                  zfu(ji,jj,jk) = tmask(ji,jj-1,jk) + tmask(ji,jj,jk) + tmask(ji,jj+1,jk) - 2.
315               END DO
[1231]316            END DO
317         END DO
[2528]318         !--- Lateral boundary conditions
319         CALL lbc_lnk( zfu(:,:,:), 'T', 1. ) 
320         !
321         ! Tracer flux on the x-direction
322         DO jk = 1, jpkm1 
323            !
[1231]324            DO jj = 2, jpjm1
[2528]325               DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.               
326                  zdir = 0.5 + SIGN( 0.5, pvn(ji,jj,jk) )   ! if pun > 0 : zdir = 1 otherwise zdir = 0
327                  !--- If the second ustream point is a land point
328                  !--- the flux is computed by the 1st order UPWIND scheme
329                  zmsk = zdir * zfu(ji,jj,jk) + ( 1. - zdir ) * zfu(ji,jj+1,jk)
330                  zwy(ji,jj,jk) = zmsk * zwy(ji,jj,jk) + ( 1. - zmsk ) * zfc(ji,jj,jk)
331                  zwy(ji,jj,jk) = zwy(ji,jj,jk) * pvn(ji,jj,jk)
[1231]332               END DO
333            END DO
[3300]334         END DO
335         !
336         CALL lbc_lnk( zwy(:,:,:), 'T', 1. ) ! Lateral boundary conditions
337         !
338         ! Computation of the trend
339         DO jk = 1, jpkm1 
[2528]340            DO jj = 2, jpjm1
341               DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt. 
[6140]342                  zbtr = r1_e1e2t(ji,jj) / e3t_n(ji,jj,jk)
[2528]343                  ! horizontal advective trends
344                  ztra = - zbtr * ( zwy(ji,jj,jk) - zwy(ji,jj-1,jk) )
345                  !--- add it to the general tracer trends
346                  pta(ji,jj,jk,jn) = pta(ji,jj,jk,jn) + ztra
[1231]347               END DO
348            END DO
[2528]349         END DO
[6140]350         !                                 ! trend diagnostics
[7646]351         IF( l_trd )                     CALL trd_tra( kt, cdtype, jn, jptra_yad, zwy, pvn, ptn(:,:,:,jn) )
[2528]352         !                                 ! "Poleward" heat and salt transports (contribution of upstream fluxes)
[7646]353         IF( l_ptr )                     CALL dia_ptr_hst( jn, 'adv', zwy(:,:,:) )
[2528]354         !
355      END DO
356      !
[2715]357      !
[1559]358   END SUBROUTINE tra_adv_qck_j
[1231]359
360
[2528]361   SUBROUTINE tra_adv_cen2_k( kt, cdtype, pwn,           &
362     &                                    ptn, pta, kjpt )
[1231]363      !!----------------------------------------------------------------------
364      !!
365      !!----------------------------------------------------------------------
[2715]366      INTEGER                              , INTENT(in   ) ::   kt       ! ocean time-step index
367      CHARACTER(len=3)                     , INTENT(in   ) ::   cdtype   ! =TRA or TRC (tracer indicator)
368      INTEGER                              , INTENT(in   ) ::   kjpt     ! number of tracers
369      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk     ), INTENT(in   ) ::   pwn      ! vertical velocity
370      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk,kjpt), INTENT(in   ) ::   ptn      ! before and now tracer fields
371      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk,kjpt), INTENT(inout) ::   pta      ! tracer trend
372      !
[2528]373      INTEGER  ::   ji, jj, jk, jn   ! dummy loop indices
[7910]374      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk) :: zwz
[1559]375      !!----------------------------------------------------------------------
[4990]376      !
[5836]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      !
[4990]417      !
[1559]418   END SUBROUTINE tra_adv_cen2_k
[1231]419
420
[2528]421   SUBROUTINE quickest( pfu, pfd, pfc, puc )
[1231]422      !!----------------------------------------------------------------------
423      !!
[2528]424      !! ** Purpose :  Computation of advective flux with Quickest scheme
425      !!
426      !! ** Method :   
[1231]427      !!----------------------------------------------------------------------
[2528]428      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk), INTENT(in   ) ::   pfu   ! second upwind point
429      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk), INTENT(in   ) ::   pfd   ! first douwning point
430      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk), INTENT(in   ) ::   pfc   ! the central point (or the first upwind point)
431      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk), INTENT(inout) ::   puc   ! input as Courant number ; output as flux
432      !!
433      INTEGER  ::  ji, jj, jk               ! dummy loop indices
434      REAL(wp) ::  zcoef1, zcoef2, zcoef3   ! local scalars         
435      REAL(wp) ::  zc, zcurv, zfho          !   -      -
436      !----------------------------------------------------------------------
[3294]437      !
438      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_start('quickest')
439      !
[2528]440      DO jk = 1, jpkm1
441         DO jj = 1, jpj
442            DO ji = 1, jpi
443               zc     = puc(ji,jj,jk)                         ! Courant number
444               zcurv  = pfd(ji,jj,jk) + pfu(ji,jj,jk) - 2. * pfc(ji,jj,jk)
445               zcoef1 = 0.5 *      ( pfc(ji,jj,jk) + pfd(ji,jj,jk) )
446               zcoef2 = 0.5 * zc * ( pfd(ji,jj,jk) - pfc(ji,jj,jk) )
447               zcoef3 = ( 1. - ( zc * zc ) ) * r1_6 * zcurv
448               zfho   = zcoef1 - zcoef2 - zcoef3              !  phi_f QUICKEST
449               !
450               zcoef1 = pfd(ji,jj,jk) - pfu(ji,jj,jk)
451               zcoef2 = ABS( zcoef1 )
452               zcoef3 = ABS( zcurv )
453               IF( zcoef3 >= zcoef2 ) THEN
454                  zfho = pfc(ji,jj,jk) 
455               ELSE
456                  zcoef3 = pfu(ji,jj,jk) + ( ( pfc(ji,jj,jk) - pfu(ji,jj,jk) ) / MAX( zc, 1.e-9 ) )    ! phi_REF
457                  IF( zcoef1 >= 0. ) THEN
458                     zfho = MAX( pfc(ji,jj,jk), zfho ) 
459                     zfho = MIN( zfho, MIN( zcoef3, pfd(ji,jj,jk) ) ) 
460                  ELSE
461                     zfho = MIN( pfc(ji,jj,jk), zfho ) 
462                     zfho = MAX( zfho, MAX( zcoef3, pfd(ji,jj,jk) ) ) 
463                  ENDIF
464               ENDIF
465               puc(ji,jj,jk) = zfho
466            END DO
467         END DO
468      END DO
[1231]469      !
[3294]470      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_stop('quickest')
471      !
[1231]472   END SUBROUTINE quickest
473
474   !!======================================================================
475END MODULE traadv_qck
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.