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/UKMO/dev_r5518_GO6_package_text_diagnostics/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/TRA – NEMO

source: branches/UKMO/dev_r5518_GO6_package_text_diagnostics/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/TRA/traadv_qck.F90 @ 10774

Last change on this file since 10774 was 10774, checked in by andmirek, 5 years ago

GMED 450 add flush after prints

File size: 24.0 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 dynspg_oce      ! surface pressure gradient variables
23   USE diaptr          ! poleward transport diagnostics
24   !
[1231]25   USE lib_mpp         ! distribued memory computing
26   USE lbclnk          ! ocean lateral boundary condition (or mpp link)
27   USE in_out_manager  ! I/O manager
[3294]28   USE wrk_nemo        ! Memory Allocation
29   USE timing          ! Timing
[3625]30   USE lib_fortran     ! Fortran utilities (allows no signed zero when 'key_nosignedzero' defined) 
[1231]31
32   IMPLICIT NONE
33   PRIVATE
34
[1559]35   PUBLIC   tra_adv_qck   ! routine called by step.F90
[1231]36
[2528]37   LOGICAL  :: l_trd           ! flag to compute trends
38   REAL(wp) :: r1_6 = 1./ 6.   ! 1/6 ratio
[1559]39
[1231]40   !! * Substitutions
41#  include "domzgr_substitute.h90"
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      !!
[2528]81      !! ** Action : - update (pta) with the now advective tracer trends
82      !!             - save the trends
[1231]83      !!
84      !! ** Reference : Leonard (1979, 1991)
85      !!----------------------------------------------------------------------
[2528]86      INTEGER                              , INTENT(in   ) ::   kt              ! ocean time-step index
[3294]87      INTEGER                              , INTENT(in   ) ::   kit000          ! first time step index
[2528]88      CHARACTER(len=3)                     , INTENT(in   ) ::   cdtype          ! =TRA or TRC (tracer indicator)
89      INTEGER                              , INTENT(in   ) ::   kjpt            ! number of tracers
90      REAL(wp), DIMENSION(        jpk     ), INTENT(in   ) ::   p2dt            ! vertical profile of tracer time-step
91      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk     ), INTENT(in   ) ::   pun, pvn, pwn   ! 3 ocean velocity components
92      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk,kjpt), INTENT(in   ) ::   ptb, ptn        ! before and now tracer fields
93      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk,kjpt), INTENT(inout) ::   pta             ! tracer trend
[1231]94      !!----------------------------------------------------------------------
[3294]95      !
96      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_start('tra_adv_qck')
97      !
98      IF( kt == kit000 )  THEN
[1231]99         IF(lwp) WRITE(numout,*)
[2528]100         IF(lwp) WRITE(numout,*) 'tra_adv_qck : 3rd order quickest advection scheme on ', cdtype
[1231]101         IF(lwp) WRITE(numout,*) '~~~~~~~~~~~~'
102         IF(lwp) WRITE(numout,*)
[10774]103         IF(lwp .AND. lflush) CALL flush(numout)
[1231]104      ENDIF
[4990]105      l_trd = .FALSE.
106      IF( ( cdtype == 'TRA' .AND. l_trdtra ) .OR. ( cdtype == 'TRC' .AND. l_trdtrc ) )   l_trd = .TRUE.
[4499]107      !
[1231]108      ! I. The horizontal fluxes are computed with the QUICKEST + ULTIMATE scheme
[2528]109      CALL tra_adv_qck_i( kt, cdtype, p2dt, pun, ptb, ptn, pta, kjpt ) 
110      CALL tra_adv_qck_j( kt, cdtype, p2dt, pvn, ptb, ptn, pta, kjpt ) 
[1231]111
112      ! II. The vertical fluxes are computed with the 2nd order centered scheme
[2528]113      CALL tra_adv_cen2_k( kt, cdtype, pwn,         ptn, pta, kjpt )
[1231]114      !
[3294]115      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_stop('tra_adv_qck')
116      !
[1231]117   END SUBROUTINE tra_adv_qck
118
119
[2528]120   SUBROUTINE tra_adv_qck_i( kt, cdtype, p2dt, pun,                  &
121      &                                        ptb, ptn, pta, kjpt   )
[1231]122      !!----------------------------------------------------------------------
123      !!
124      !!----------------------------------------------------------------------
[2715]125      INTEGER                              , INTENT(in   ) ::   kt         ! ocean time-step index
126      CHARACTER(len=3)                     , INTENT(in   ) ::   cdtype     ! =TRA or TRC (tracer indicator)
127      INTEGER                              , INTENT(in   ) ::   kjpt       ! number of tracers
128      REAL(wp), DIMENSION(        jpk     ), INTENT(in   ) ::   p2dt       ! vertical profile of tracer time-step
129      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk     ), INTENT(in   ) ::   pun        ! i-velocity components
130      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk,kjpt), INTENT(in   ) ::   ptb, ptn   ! before and now tracer fields
131      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk,kjpt), INTENT(inout) ::   pta        ! tracer trend
[2528]132      !!
[2715]133      INTEGER  :: ji, jj, jk, jn   ! dummy loop indices
134      REAL(wp) :: ztra, zbtr, zdir, zdx, zdt, zmsk   ! local scalars
[4990]135      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:,:,:) :: zwx, zfu, zfc, zfd
[1231]136      !----------------------------------------------------------------------
[2715]137      !
[4990]138      CALL wrk_alloc( jpi, jpj, jpk, zwx, zfu, zfc, zfd )
[2528]139      !                                                          ! ===========
140      DO jn = 1, kjpt                                            ! tracer loop
141         !                                                       ! ===========
142         zfu(:,:,:) = 0.0     ;   zfc(:,:,:) = 0.0 
143         zfd(:,:,:) = 0.0     ;   zwx(:,:,:) = 0.0     
144         !                                                 
145         DO jk = 1, jpkm1                               
146            !                                             
147            !--- Computation of the ustream and downstream value of the tracer and the mask
148            DO jj = 2, jpjm1
149               DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.
150                  ! Upstream in the x-direction for the tracer
151                  zfc(ji,jj,jk) = ptb(ji-1,jj,jk,jn)
152                  ! Downstream in the x-direction for the tracer
153                  zfd(ji,jj,jk) = ptb(ji+1,jj,jk,jn)
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         ! ---------------------------
162         !
[2528]163         DO jk = 1, jpkm1                             
164            DO jj = 2, jpjm1
165               DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.         
166                  zdir = 0.5 + SIGN( 0.5, pun(ji,jj,jk) )   ! if pun > 0 : zdir = 1 otherwise zdir = 0
167                  zfu(ji,jj,jk) = zdir * zfc(ji,jj,jk ) + ( 1. - zdir ) * zfd(ji+1,jj,jk)  ! FU in the x-direction for T
168               END DO
169            END DO
[1559]170         END DO
[1231]171         !
[2528]172         DO jk = 1, jpkm1 
173            zdt =  p2dt(jk)
174            DO jj = 2, jpjm1
175               DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.   
176                  zdir = 0.5 + SIGN( 0.5, pun(ji,jj,jk) )   ! if pun > 0 : zdir = 1 otherwise zdir = 0
[3301]177                  zdx = ( zdir * e1t(ji,jj) + ( 1. - zdir ) * e1t(ji+1,jj) ) * e2u(ji,jj) * fse3u(ji,jj,jk)
[2528]178                  zwx(ji,jj,jk)  = ABS( pun(ji,jj,jk) ) * zdt / zdx    ! (0<zc_cfl<1 : Courant number on x-direction)
179                  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
180                  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
181               END DO
182            END DO
183         END DO 
184         !--- Lateral boundary conditions
185         CALL lbc_lnk( zfu(:,:,:), 'T', 1. )   ;   CALL lbc_lnk( zfd(:,:,:), 'T', 1. )
186         CALL lbc_lnk( zfc(:,:,:), 'T', 1. )   ;   CALL lbc_lnk( zwx(:,:,:), 'T', 1. )
187
[1231]188         !--- QUICKEST scheme
[2528]189         CALL quickest( zfu, zfd, zfc, zwx )
[1231]190         !
[2528]191         ! Mask at the T-points in the x-direction (mask=0 or mask=1)
192         DO jk = 1, jpkm1 
193            DO jj = 2, jpjm1
194               DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.               
195                  zfu(ji,jj,jk) = tmask(ji-1,jj,jk) + tmask(ji,jj,jk) + tmask(ji+1,jj,jk) - 2.
[2715]196               END DO
[1231]197            END DO
198         END DO
[2528]199         CALL lbc_lnk( zfu(:,:,:), 'T', 1. )      ! Lateral boundary conditions
200
[1231]201         !
[2528]202         ! Tracer flux on the x-direction
203         DO jk = 1, jpkm1 
204            !
[1231]205            DO jj = 2, jpjm1
[2528]206               DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.               
207                  zdir = 0.5 + SIGN( 0.5, pun(ji,jj,jk) )   ! if pun > 0 : zdir = 1 otherwise zdir = 0
208                  !--- If the second ustream point is a land point
209                  !--- the flux is computed by the 1st order UPWIND scheme
210                  zmsk = zdir * zfu(ji,jj,jk) + ( 1. - zdir ) * zfu(ji+1,jj,jk)
211                  zwx(ji,jj,jk) = zmsk * zwx(ji,jj,jk) + ( 1. - zmsk ) * zfc(ji,jj,jk)
212                  zwx(ji,jj,jk) = zwx(ji,jj,jk) * pun(ji,jj,jk)
[1231]213               END DO
214            END DO
[3300]215         END DO
216         !
217         CALL lbc_lnk( zwx(:,:,:), 'T', 1. ) ! Lateral boundary conditions
218         !
219         ! Computation of the trend
220         DO jk = 1, jpkm1 
[2528]221            DO jj = 2, jpjm1
222               DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt. 
223                  zbtr = 1. / ( e1t(ji,jj) * e2t(ji,jj) * fse3t(ji,jj,jk) )
224                  ! horizontal advective trends
225                  ztra = - zbtr * ( zwx(ji,jj,jk) - zwx(ji-1,jj,jk) )
226                  !--- add it to the general tracer trends
227                  pta(ji,jj,jk,jn) = pta(ji,jj,jk,jn) + ztra
228               END DO
229            END DO
[1231]230         END DO
[2528]231         !                                 ! trend diagnostics (contribution of upstream fluxes)
[4990]232         IF( l_trd )   CALL trd_tra( kt, cdtype, jn, jptra_xad, zwx, pun, ptn(:,:,:,jn) )
[2528]233         !
234      END DO
235      !
[4990]236      CALL wrk_dealloc( jpi, jpj, jpk, zwx, zfu, zfc, zfd )
[2715]237      !
[1559]238   END SUBROUTINE tra_adv_qck_i
[1231]239
240
[2528]241   SUBROUTINE tra_adv_qck_j( kt, cdtype, p2dt, pvn,                &
242      &                                        ptb, ptn, pta, kjpt )
[1231]243      !!----------------------------------------------------------------------
244      !!
245      !!----------------------------------------------------------------------
[2715]246      INTEGER                              , INTENT(in   ) ::   kt         ! ocean time-step index
247      CHARACTER(len=3)                     , INTENT(in   ) ::   cdtype     ! =TRA or TRC (tracer indicator)
248      INTEGER                              , INTENT(in   ) ::   kjpt       ! number of tracers
249      REAL(wp), DIMENSION(        jpk     ), INTENT(in   ) ::   p2dt       ! vertical profile of tracer time-step
250      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk     ), INTENT(in   ) ::   pvn        ! j-velocity components
251      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk,kjpt), INTENT(in   ) ::   ptb, ptn   ! before and now tracer fields
252      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk,kjpt), INTENT(inout) ::   pta        ! tracer trend
[1559]253      !!
[2715]254      INTEGER  :: ji, jj, jk, jn   ! dummy loop indices
255      REAL(wp) :: ztra, zbtr, zdir, zdx, zdt, zmsk   ! local scalars
[4990]256      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:,:,:) :: zwy, zfu, zfc, zfd
[1231]257      !----------------------------------------------------------------------
[2715]258      !
[4990]259      CALL wrk_alloc( jpi, jpj, jpk, zwy, zfu, zfc, zfd )
[3294]260      !
[2528]261      !                                                          ! ===========
262      DO jn = 1, kjpt                                            ! tracer loop
263         !                                                       ! ===========
264         zfu(:,:,:) = 0.0     ;   zfc(:,:,:) = 0.0 
265         zfd(:,:,:) = 0.0     ;   zwy(:,:,:) = 0.0     
266         !                                                 
267         DO jk = 1, jpkm1                               
268            !                                             
269            !--- Computation of the ustream and downstream value of the tracer and the mask
270            DO jj = 2, jpjm1
271               DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.
272                  ! Upstream in the x-direction for the tracer
273                  zfc(ji,jj,jk) = ptb(ji,jj-1,jk,jn)
274                  ! Downstream in the x-direction for the tracer
275                  zfd(ji,jj,jk) = ptb(ji,jj+1,jk,jn)
276               END DO
[1559]277            END DO
278         END DO
[2528]279         CALL lbc_lnk( zfc(:,:,:), 'T', 1. )   ;   CALL lbc_lnk( zfd(:,:,:), 'T', 1. )   ! Lateral boundary conditions
280
281         
[1231]282         !
283         ! Horizontal advective fluxes
284         ! ---------------------------
285         !
[2528]286         DO jk = 1, jpkm1                             
287            DO jj = 2, jpjm1
288               DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.         
289                  zdir = 0.5 + SIGN( 0.5, pvn(ji,jj,jk) )   ! if pun > 0 : zdir = 1 otherwise zdir = 0
290                  zfu(ji,jj,jk) = zdir * zfc(ji,jj,jk ) + ( 1. - zdir ) * zfd(ji,jj+1,jk)  ! FU in the x-direction for T
291               END DO
[1559]292            END DO
293         END DO
[1231]294         !
[2528]295         DO jk = 1, jpkm1 
296            zdt =  p2dt(jk)
297            DO jj = 2, jpjm1
298               DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.   
299                  zdir = 0.5 + SIGN( 0.5, pvn(ji,jj,jk) )   ! if pun > 0 : zdir = 1 otherwise zdir = 0
[3301]300                  zdx = ( zdir * e2t(ji,jj) + ( 1. - zdir ) * e2t(ji,jj+1) ) * e1v(ji,jj) * fse3v(ji,jj,jk)
[2528]301                  zwy(ji,jj,jk)  = ABS( pvn(ji,jj,jk) ) * zdt / zdx    ! (0<zc_cfl<1 : Courant number on x-direction)
302                  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
303                  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
304               END DO
305            END DO
306         END DO
307
308         !--- Lateral boundary conditions
309         CALL lbc_lnk( zfu(:,:,:), 'T', 1. )      ;     CALL lbc_lnk( zfd(:,:,:), 'T', 1. )
310         CALL lbc_lnk( zfc(:,:,:), 'T', 1. )      ;     CALL lbc_lnk( zwy(:,:,:), 'T', 1. )
311
[1231]312         !--- QUICKEST scheme
[2528]313         CALL quickest( zfu, zfd, zfc, zwy )
[1231]314         !
[2528]315         ! Mask at the T-points in the x-direction (mask=0 or mask=1)
316         DO jk = 1, jpkm1 
317            DO jj = 2, jpjm1
318               DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.               
319                  zfu(ji,jj,jk) = tmask(ji,jj-1,jk) + tmask(ji,jj,jk) + tmask(ji,jj+1,jk) - 2.
320               END DO
[1231]321            END DO
322         END DO
[2528]323         !--- Lateral boundary conditions
324         CALL lbc_lnk( zfu(:,:,:), 'T', 1. ) 
325         !
326         ! Tracer flux on the x-direction
327         DO jk = 1, jpkm1 
328            !
[1231]329            DO jj = 2, jpjm1
[2528]330               DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.               
331                  zdir = 0.5 + SIGN( 0.5, pvn(ji,jj,jk) )   ! if pun > 0 : zdir = 1 otherwise zdir = 0
332                  !--- If the second ustream point is a land point
333                  !--- the flux is computed by the 1st order UPWIND scheme
334                  zmsk = zdir * zfu(ji,jj,jk) + ( 1. - zdir ) * zfu(ji,jj+1,jk)
335                  zwy(ji,jj,jk) = zmsk * zwy(ji,jj,jk) + ( 1. - zmsk ) * zfc(ji,jj,jk)
336                  zwy(ji,jj,jk) = zwy(ji,jj,jk) * pvn(ji,jj,jk)
[1231]337               END DO
338            END DO
[3300]339         END DO
340         !
341         CALL lbc_lnk( zwy(:,:,:), 'T', 1. ) ! Lateral boundary conditions
342         !
343         ! Computation of the trend
344         DO jk = 1, jpkm1 
[2528]345            DO jj = 2, jpjm1
346               DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt. 
347                  zbtr = 1. / ( e1t(ji,jj) * e2t(ji,jj) * fse3t(ji,jj,jk) )
348                  ! horizontal advective trends
349                  ztra = - zbtr * ( zwy(ji,jj,jk) - zwy(ji,jj-1,jk) )
350                  !--- add it to the general tracer trends
351                  pta(ji,jj,jk,jn) = pta(ji,jj,jk,jn) + ztra
[1231]352               END DO
353            END DO
[2528]354         END DO
355         !                                 ! trend diagnostics (contribution of upstream fluxes)
[4990]356         IF( l_trd )   CALL trd_tra( kt, cdtype, jn, jptra_yad, zwy, pvn, ptn(:,:,:,jn) )
[2528]357         !                                 ! "Poleward" heat and salt transports (contribution of upstream fluxes)
[7179]358         IF( cdtype == 'TRA' .AND. ln_diaptr )  CALL dia_ptr_ohst_components( jn, 'adv', zwy(:,:,:) )
[2528]359         !
360      END DO
361      !
[4990]362      CALL wrk_dealloc( jpi, jpj, jpk, zwy, zfu, zfc, zfd )
[2715]363      !
[1559]364   END SUBROUTINE tra_adv_qck_j
[1231]365
366
[2528]367   SUBROUTINE tra_adv_cen2_k( kt, cdtype, pwn,           &
368     &                                    ptn, pta, kjpt )
[1231]369      !!----------------------------------------------------------------------
370      !!
371      !!----------------------------------------------------------------------
[2715]372      INTEGER                              , INTENT(in   ) ::   kt       ! ocean time-step index
373      CHARACTER(len=3)                     , INTENT(in   ) ::   cdtype   ! =TRA or TRC (tracer indicator)
374      INTEGER                              , INTENT(in   ) ::   kjpt     ! number of tracers
375      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk     ), INTENT(in   ) ::   pwn      ! vertical velocity
376      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk,kjpt), INTENT(in   ) ::   ptn      ! before and now tracer fields
377      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk,kjpt), INTENT(inout) ::   pta      ! tracer trend
378      !
[2528]379      INTEGER  ::   ji, jj, jk, jn   ! dummy loop indices
[2715]380      REAL(wp) ::   zbtr , ztra      ! local scalars
[4990]381      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:,:,:) :: zwz
[1559]382      !!----------------------------------------------------------------------
[4990]383      !
384      CALL wrk_alloc( jpi, jpj, jpk, zwz )
[2528]385      !                                                          ! ===========
386      DO jn = 1, kjpt                                            ! tracer loop
387         !                                                       ! ===========
388         ! 1. Bottom value : flux set to zero
389         zwz(:,:,jpk) = 0.e0             ! Bottom value : flux set to zero
390         !
391         !                                 ! Surface value
392         IF( lk_vvl ) THEN   ;   zwz(:,:, 1 ) = 0.e0                      ! Variable volume : flux set to zero
393         ELSE                ;   zwz(:,:, 1 ) = pwn(:,:,1) * ptn(:,:,1,jn)   ! Constant volume : advective flux through the surface
394         ENDIF
395         !
396         DO jk = 2, jpkm1                  ! Interior point: second order centered tracer flux at w-point
397            DO jj = 2, jpjm1
398               DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.
399                  zwz(ji,jj,jk) = 0.5 * pwn(ji,jj,jk) * ( ptn(ji,jj,jk-1,jn) + ptn(ji,jj,jk,jn) )
400               END DO
[1231]401            END DO
402         END DO
[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.
407                  zbtr = 1. / ( e1t(ji,jj) * e2t(ji,jj) * fse3t(ji,jj,jk) )
408                  ! k- vertical advective trends
409                  ztra = - zbtr * ( zwz(ji,jj,jk) - zwz(ji,jj,jk+1) ) 
410                  ! added to the general tracer trends
411                  pta(ji,jj,jk,jn) = pta(ji,jj,jk,jn) + ztra
412               END DO
[1231]413            END DO
414         END DO
[2528]415         !                                 ! Save the vertical advective trends for diagnostic
[4990]416         IF( l_trd )  CALL trd_tra( kt, cdtype, jn, jptra_zad, zwz, pwn, ptn(:,:,:,jn) )
[2528]417         !
[1231]418      END DO
419      !
[4990]420      CALL wrk_dealloc( jpi, jpj, jpk, zwz )
421      !
[1559]422   END SUBROUTINE tra_adv_cen2_k
[1231]423
424
[2528]425   SUBROUTINE quickest( pfu, pfd, pfc, puc )
[1231]426      !!----------------------------------------------------------------------
427      !!
[2528]428      !! ** Purpose :  Computation of advective flux with Quickest scheme
429      !!
430      !! ** Method :   
[1231]431      !!----------------------------------------------------------------------
[2528]432      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk), INTENT(in   ) ::   pfu   ! second upwind point
433      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk), INTENT(in   ) ::   pfd   ! first douwning point
434      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk), INTENT(in   ) ::   pfc   ! the central point (or the first upwind point)
435      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk), INTENT(inout) ::   puc   ! input as Courant number ; output as flux
436      !!
437      INTEGER  ::  ji, jj, jk               ! dummy loop indices
438      REAL(wp) ::  zcoef1, zcoef2, zcoef3   ! local scalars         
439      REAL(wp) ::  zc, zcurv, zfho          !   -      -
440      !----------------------------------------------------------------------
[3294]441      !
442      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_start('quickest')
443      !
[2528]444      DO jk = 1, jpkm1
445         DO jj = 1, jpj
446            DO ji = 1, jpi
447               zc     = puc(ji,jj,jk)                         ! Courant number
448               zcurv  = pfd(ji,jj,jk) + pfu(ji,jj,jk) - 2. * pfc(ji,jj,jk)
449               zcoef1 = 0.5 *      ( pfc(ji,jj,jk) + pfd(ji,jj,jk) )
450               zcoef2 = 0.5 * zc * ( pfd(ji,jj,jk) - pfc(ji,jj,jk) )
451               zcoef3 = ( 1. - ( zc * zc ) ) * r1_6 * zcurv
452               zfho   = zcoef1 - zcoef2 - zcoef3              !  phi_f QUICKEST
453               !
454               zcoef1 = pfd(ji,jj,jk) - pfu(ji,jj,jk)
455               zcoef2 = ABS( zcoef1 )
456               zcoef3 = ABS( zcurv )
457               IF( zcoef3 >= zcoef2 ) THEN
458                  zfho = pfc(ji,jj,jk) 
459               ELSE
460                  zcoef3 = pfu(ji,jj,jk) + ( ( pfc(ji,jj,jk) - pfu(ji,jj,jk) ) / MAX( zc, 1.e-9 ) )    ! phi_REF
461                  IF( zcoef1 >= 0. ) THEN
462                     zfho = MAX( pfc(ji,jj,jk), zfho ) 
463                     zfho = MIN( zfho, MIN( zcoef3, pfd(ji,jj,jk) ) ) 
464                  ELSE
465                     zfho = MIN( pfc(ji,jj,jk), zfho ) 
466                     zfho = MAX( zfho, MAX( zcoef3, pfd(ji,jj,jk) ) ) 
467                  ENDIF
468               ENDIF
469               puc(ji,jj,jk) = zfho
470            END DO
471         END DO
472      END DO
[1231]473      !
[3294]474      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_stop('quickest')
475      !
[1231]476   END SUBROUTINE quickest
477
478   !!======================================================================
479END MODULE traadv_qck
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.