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.
dynspg_ts.F90 in branches/UKMO/dev_r6393_CO6_package_trunk/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/DYN – NEMO

source: branches/UKMO/dev_r6393_CO6_package_trunk/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/DYN/dynspg_ts.F90 @ 7019

Last change on this file since 7019 was 7019, checked in by deazer, 8 years ago

Cleared svn keywords

File size: 62.3 KB
Line 
1MODULE dynspg_ts
2   !!======================================================================
3   !!                   ***  MODULE  dynspg_ts  ***
4   !! Ocean dynamics:  surface pressure gradient trend, split-explicit scheme
5   !!======================================================================
6   !! History :   1.0  ! 2004-12  (L. Bessieres, G. Madec)  Original code
7   !!              -   ! 2005-11  (V. Garnier, G. Madec)  optimization
8   !!              -   ! 2006-08  (S. Masson)  distributed restart using iom
9   !!             2.0  ! 2007-07  (D. Storkey) calls to BDY routines
10   !!              -   ! 2008-01  (R. Benshila)  change averaging method
11   !!             3.2  ! 2009-07  (R. Benshila, G. Madec) Complete revisit associated to vvl reactivation
12   !!             3.3  ! 2010-09  (D. Storkey, E. O'Dea) update for BDY for Shelf configurations
13   !!             3.3  ! 2011-03  (R. Benshila, R. Hordoir, P. Oddo) update calculation of ub_b
14   !!             3.5  ! 2013-07  (J. Chanut) Switch to Forward-backward time stepping
15   !!             3.6  ! 2013-11  (A. Coward) Update for z-tilde compatibility
16   !!             3.7  ! 2015-11  (J. Chanut) free surface simplification
17   !!---------------------------------------------------------------------
18
19   !!----------------------------------------------------------------------
20   !!   dyn_spg_ts     : compute surface pressure gradient trend using a time-splitting scheme
21   !!   dyn_spg_ts_init: initialisation of the time-splitting scheme
22   !!   ts_wgt         : set time-splitting weights for temporal averaging (or not)
23   !!   ts_rst         : read/write time-splitting fields in restart file
24   !!----------------------------------------------------------------------
25   USE oce             ! ocean dynamics and tracers
26   USE dom_oce         ! ocean space and time domain
27   USE sbc_oce         ! surface boundary condition: ocean
28   USE zdf_oce         ! Bottom friction coefts
29   USE sbcisf          ! ice shelf variable (fwfisf)
30   USE sbcapr          ! surface boundary condition: atmospheric pressure
31   USE dynadv    , ONLY: ln_dynadv_vec
32   USE phycst          ! physical constants
33   USE dynvor          ! vorticity term
34   USE wet_dry         ! wetting/drying flux limter
35   USE bdy_par         ! for lk_bdy
36   USE bdytides        ! open boundary condition data
37   USE bdydyn2d        ! open boundary conditions on barotropic variables
38   USE sbctide         ! tides
39   USE updtide         ! tide potential
40   !
41   USE in_out_manager  ! I/O manager
42   USE lib_mpp         ! distributed memory computing library
43   USE lbclnk          ! ocean lateral boundary conditions (or mpp link)
44   USE prtctl          ! Print control
45   USE iom             ! IOM library
46   USE restart         ! only for lrst_oce
47   USE wrk_nemo        ! Memory Allocation
48   USE timing          ! Timing   
49   USE diatmb          ! Top,middle,bottom output
50#if defined key_agrif
51   USE agrif_opa_interp ! agrif
52#endif
53#if defined key_asminc   
54   USE asminc          ! Assimilation increment
55#endif
56
57
58   IMPLICIT NONE
59   PRIVATE
60
61   PUBLIC dyn_spg_ts        ! routine called in dynspg.F90
62   PUBLIC dyn_spg_ts_alloc  !    "      "     "    "
63   PUBLIC dyn_spg_ts_init   !    "      "     "    "
64   PUBLIC ts_rst            !    "      "     "    "
65
66   INTEGER, SAVE :: icycle  ! Number of barotropic sub-steps for each internal step nn_baro <= 2.5 nn_baro
67   REAL(wp),SAVE :: rdtbt   ! Barotropic time step
68
69   REAL(wp), ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   wgtbtp1, wgtbtp2   !: 1st & 2nd weights used in time filtering of barotropic fields
70
71   REAL(wp), ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::  zwz          !: ff/h at F points
72   REAL(wp), ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::  ftnw, ftne   !: triad of coriolis parameter
73   REAL(wp), ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::  ftsw, ftse   !: (only used with een vorticity scheme)
74
75   !! Time filtered arrays at baroclinic time step:
76   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   un_adv , vn_adv     !: Advection vel. at "now" barocl. step
77
78   !! * Substitutions
79#  include "vectopt_loop_substitute.h90"
80   !!----------------------------------------------------------------------
81   !! NEMO/OPA 3.5 , NEMO Consortium (2013)
82   !! $Id$
83   !! Software governed by the CeCILL licence     (NEMOGCM/NEMO_CeCILL.txt)
84   !!----------------------------------------------------------------------
85CONTAINS
86
87   INTEGER FUNCTION dyn_spg_ts_alloc()
88      !!----------------------------------------------------------------------
89      !!                  ***  routine dyn_spg_ts_alloc  ***
90      !!----------------------------------------------------------------------
91      INTEGER :: ierr(3)
92      !!----------------------------------------------------------------------
93      ierr(:) = 0
94      !
95      ALLOCATE( wgtbtp1(3*nn_baro), wgtbtp2(3*nn_baro), zwz(jpi,jpj), STAT=ierr(1) )
96      !
97      IF( ln_dynvor_een )   ALLOCATE( ftnw(jpi,jpj) , ftne(jpi,jpj) , & 
98         &                            ftsw(jpi,jpj) , ftse(jpi,jpj) , STAT=ierr(2) )
99         !
100      ALLOCATE( un_adv(jpi,jpj), vn_adv(jpi,jpj)                    , STAT=ierr(3) )
101      !
102      dyn_spg_ts_alloc = MAXVAL( ierr(:) )
103      !
104      IF( lk_mpp                )   CALL mpp_sum( dyn_spg_ts_alloc )
105      IF( dyn_spg_ts_alloc /= 0 )   CALL ctl_warn('dyn_spg_ts_alloc: failed to allocate arrays')
106      !
107   END FUNCTION dyn_spg_ts_alloc
108
109
110   SUBROUTINE dyn_spg_ts( kt )
111      !!----------------------------------------------------------------------
112      !!
113      !! ** Purpose : - Compute the now trend due to the explicit time stepping
114      !!              of the quasi-linear barotropic system, and add it to the
115      !!              general momentum trend.
116      !!
117      !! ** Method  : - split-explicit schem (time splitting) :
118      !!      Barotropic variables are advanced from internal time steps
119      !!      "n"   to "n+1" if ln_bt_fw=T
120      !!      or from
121      !!      "n-1" to "n+1" if ln_bt_fw=F
122      !!      thanks to a generalized forward-backward time stepping (see ref. below).
123      !!
124      !! ** Action :
125      !!      -Update the filtered free surface at step "n+1"      : ssha
126      !!      -Update filtered barotropic velocities at step "n+1" : ua_b, va_b
127      !!      -Compute barotropic advective velocities at step "n" : un_adv, vn_adv
128      !!      These are used to advect tracers and are compliant with discrete
129      !!      continuity equation taken at the baroclinic time steps. This
130      !!      ensures tracers conservation.
131      !!      - (ua, va) momentum trend updated with barotropic component.
132      !!
133      !! References : Shchepetkin and McWilliams, Ocean Modelling, 2005.
134      !!---------------------------------------------------------------------
135      INTEGER, INTENT(in)  ::   kt   ! ocean time-step index
136      !
137      LOGICAL  ::   ll_fw_start        ! if true, forward integration
138      LOGICAL  ::   ll_init             ! if true, special startup of 2d equations
139      LOGICAL  ::   ll_tmp1, ll_tmp2            ! local logical variables used in W/D
140      INTEGER  ::   ji, jj, jk, jn        ! dummy loop indices
141      INTEGER  ::   ikbu, ikbv, noffset      ! local integers
142      INTEGER  ::   iktu, iktv               ! local integers
143      REAL(wp) ::   zmdi
144      REAL(wp) ::   zraur, z1_2dt_b, z2dt_bf    ! local scalars
145      REAL(wp) ::   zx1, zy1, zx2, zy2          !   -      -
146      REAL(wp) ::   z1_12, z1_8, z1_4, z1_2  !   -      -
147      REAL(wp) ::   zu_spg, zv_spg              !   -      -
148      REAL(wp) ::   zhura, zhvra          !   -      -
149      REAL(wp) ::   za0, za1, za2, za3    !   -      -
150      !
151      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:,:) :: zsshp2_e
152      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:,:) :: zu_trd, zv_trd, zu_frc, zv_frc, zssh_frc
153      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:,:) :: zwx, zwy, zhdiv
154      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:,:) :: zhup2_e, zhvp2_e, zhust_e, zhvst_e
155      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:,:) :: zsshu_a, zsshv_a
156      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:,:) :: zhf
157      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:,:) :: zcpx, zcpy                 ! Wetting/Dying gravity filter coef.
158      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:,:) :: wduflt1, wdvflt1           ! Wetting/Dying velocity filter coef.
159      !!----------------------------------------------------------------------
160      !
161      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_start('dyn_spg_ts')
162      !
163      !                                         !* Allocate temporary arrays
164      CALL wrk_alloc( jpi,jpj,   zsshp2_e, zhdiv )
165      CALL wrk_alloc( jpi,jpj,   zu_trd, zv_trd)
166      CALL wrk_alloc( jpi,jpj,   zwx, zwy, zssh_frc, zu_frc, zv_frc)
167      CALL wrk_alloc( jpi,jpj,   zhup2_e, zhvp2_e, zhust_e, zhvst_e)
168      CALL wrk_alloc( jpi,jpj,   zsshu_a, zsshv_a                  )
169      CALL wrk_alloc( jpi,jpj,   zhf )
170      IF( ln_wd ) CALL wrk_alloc( jpi, jpj, zcpx, zcpy, wduflt1, wdvflt1 )
171      !
172      zmdi=1.e+20                               !  missing data indicator for masking
173      !                                         !* Local constant initialization
174      z1_12 = 1._wp / 12._wp 
175      z1_8  = 0.125_wp                                   
176      z1_4  = 0.25_wp
177      z1_2  = 0.5_wp     
178      zraur = 1._wp / rau0
179      !                                            ! reciprocal of baroclinic time step
180      IF( kt == nit000 .AND. neuler == 0 ) THEN   ;   z2dt_bf =          rdt
181      ELSE                                        ;   z2dt_bf = 2.0_wp * rdt
182      ENDIF
183      z1_2dt_b = 1.0_wp / z2dt_bf 
184      !
185      ll_init     = ln_bt_av                       ! if no time averaging, then no specific restart
186      ll_fw_start = .FALSE.
187      !                                            ! time offset in steps for bdy data update
188      IF( .NOT.ln_bt_fw ) THEN   ;   noffset = - nn_baro
189      ELSE                       ;   noffset =   0 
190      ENDIF
191      !
192      IF( kt == nit000 ) THEN                !* initialisation
193         !
194         IF(lwp) WRITE(numout,*)
195         IF(lwp) WRITE(numout,*) 'dyn_spg_ts : surface pressure gradient trend'
196         IF(lwp) WRITE(numout,*) '~~~~~~~~~~   free surface with time splitting'
197         IF(lwp) WRITE(numout,*)
198         !
199         IF( neuler == 0 )   ll_init=.TRUE.
200         !
201         IF( ln_bt_fw .OR. neuler == 0 ) THEN
202            ll_fw_start =.TRUE.
203            noffset     = 0
204         ELSE
205            ll_fw_start =.FALSE.
206         ENDIF
207         !
208         ! Set averaging weights and cycle length:
209         CALL ts_wgt( ln_bt_av, ll_fw_start, icycle, wgtbtp1, wgtbtp2 )
210         !
211      ENDIF
212      !
213      ! Set arrays to remove/compute coriolis trend.
214      ! Do it once at kt=nit000 if volume is fixed, else at each long time step.
215      ! Note that these arrays are also used during barotropic loop. These are however frozen
216      ! although they should be updated in the variable volume case. Not a big approximation.
217      ! To remove this approximation, copy lines below inside barotropic loop
218      ! and update depths at T-F points (ht and zhf resp.) at each barotropic time step
219      !
220      IF( kt == nit000 .OR. .NOT.ln_linssh ) THEN
221         IF( ln_dynvor_een ) THEN               !==  EEN scheme  ==!
222            SELECT CASE( nn_een_e3f )              !* ff/e3 at F-point
223            CASE ( 0 )                                   ! original formulation  (masked averaging of e3t divided by 4)
224               DO jj = 1, jpjm1
225                  DO ji = 1, jpim1
226                     zwz(ji,jj) =   ( ht_n(ji  ,jj+1) + ht_n(ji+1,jj+1) +                    &
227                        &             ht_n(ji  ,jj  ) + ht_n(ji+1,jj  )   ) * 0.25_wp 
228                     IF( zwz(ji,jj) /= 0._wp )   zwz(ji,jj) = ff(ji,jj) / zwz(ji,jj)
229                  END DO
230               END DO
231            CASE ( 1 )                                   ! new formulation  (masked averaging of e3t divided by the sum of mask)
232               DO jj = 1, jpjm1
233                  DO ji = 1, jpim1
234                     zwz(ji,jj) =   ( ht_n(ji  ,jj+1) + ht_n(ji+1,jj+1) +                     &
235                        &             ht_n(ji  ,jj  ) + ht_n(ji+1,jj  )   )                   &
236                        &       / ( MAX( 1._wp, tmask(ji  ,jj+1, 1) + tmask(ji+1,jj+1, 1) +    &
237                        &                       tmask(ji  ,jj  , 1) + tmask(ji+1,jj  , 1) ) )
238                     IF( zwz(ji,jj) /= 0._wp )   zwz(ji,jj) = ff(ji,jj) / zwz(ji,jj)
239                  END DO
240               END DO
241            END SELECT
242            CALL lbc_lnk( zwz, 'F', 1._wp )
243            !
244            ftne(1,:) = 0._wp ; ftnw(1,:) = 0._wp ; ftse(1,:) = 0._wp ; ftsw(1,:) = 0._wp
245            DO jj = 2, jpj
246               DO ji = 2, jpi
247                  ftne(ji,jj) = zwz(ji-1,jj  ) + zwz(ji  ,jj  ) + zwz(ji  ,jj-1)
248                  ftnw(ji,jj) = zwz(ji-1,jj-1) + zwz(ji-1,jj  ) + zwz(ji  ,jj  )
249                  ftse(ji,jj) = zwz(ji  ,jj  ) + zwz(ji  ,jj-1) + zwz(ji-1,jj-1)
250                  ftsw(ji,jj) = zwz(ji  ,jj-1) + zwz(ji-1,jj-1) + zwz(ji-1,jj  )
251               END DO
252            END DO
253            !
254         ELSE                                !== all other schemes (ENE, ENS, MIX)
255            zwz(:,:) = 0._wp
256            zhf(:,:) = 0._wp
257            IF ( .not. ln_sco ) THEN
258
259!!gm  agree the JC comment  : this should be done in a much clear way
260
261! JC: It not clear yet what should be the depth at f-points over land in z-coordinate case
262!     Set it to zero for the time being
263!              IF( rn_hmin < 0._wp ) THEN    ;   jk = - INT( rn_hmin )                                      ! from a nb of level
264!              ELSE                          ;   jk = MINLOC( gdepw_0, mask = gdepw_0 > rn_hmin, dim = 1 )  ! from a depth
265!              ENDIF
266!              zhf(:,:) = gdepw_0(:,:,jk+1)
267            ELSE
268               zhf(:,:) = hbatf(:,:)
269            END IF
270
271            DO jj = 1, jpjm1
272               zhf(:,jj) = zhf(:,jj) * (1._wp- umask(:,jj,1) * umask(:,jj+1,1))
273            END DO
274
275            DO jk = 1, jpkm1
276               DO jj = 1, jpjm1
277                  zhf(:,jj) = zhf(:,jj) + e3f_n(:,jj,jk) * umask(:,jj,jk) * umask(:,jj+1,jk)
278               END DO
279            END DO
280            CALL lbc_lnk( zhf, 'F', 1._wp )
281            ! JC: TBC. hf should be greater than 0
282            DO jj = 1, jpj
283               DO ji = 1, jpi
284                  IF( zhf(ji,jj) /= 0._wp )   zwz(ji,jj) = 1._wp / zhf(ji,jj) ! zhf is actually hf here but it saves an array
285               END DO
286            END DO
287            zwz(:,:) = ff(:,:) * zwz(:,:)
288         ENDIF
289      ENDIF
290      !
291      ! If forward start at previous time step, and centered integration,
292      ! then update averaging weights:
293      IF (.NOT.ln_bt_fw .AND.( neuler==0 .AND. kt==nit000+1 ) ) THEN
294         ll_fw_start=.FALSE.
295         CALL ts_wgt(ln_bt_av, ll_fw_start, icycle, wgtbtp1, wgtbtp2)
296      ENDIF
297                         
298      ! -----------------------------------------------------------------------------
299      !  Phase 1 : Coupling between general trend and barotropic estimates (1st step)
300      ! -----------------------------------------------------------------------------
301      !     
302      !
303      !                                   !* e3*d/dt(Ua) (Vertically integrated)
304      !                                   ! --------------------------------------------------
305      zu_frc(:,:) = 0._wp
306      zv_frc(:,:) = 0._wp
307      !
308      DO jk = 1, jpkm1
309         zu_frc(:,:) = zu_frc(:,:) + e3u_n(:,:,jk) * ua(:,:,jk) * umask(:,:,jk)
310         zv_frc(:,:) = zv_frc(:,:) + e3v_n(:,:,jk) * va(:,:,jk) * vmask(:,:,jk)         
311      END DO
312      !
313      zu_frc(:,:) = zu_frc(:,:) * r1_hu_n(:,:)
314      zv_frc(:,:) = zv_frc(:,:) * r1_hv_n(:,:)
315      !
316      !
317      !                                   !* baroclinic momentum trend (remove the vertical mean trend)
318      DO jk = 1, jpkm1                    ! -----------------------------------------------------------
319         DO jj = 2, jpjm1
320            DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.
321               ua(ji,jj,jk) = ua(ji,jj,jk) - zu_frc(ji,jj) * umask(ji,jj,jk)
322               va(ji,jj,jk) = va(ji,jj,jk) - zv_frc(ji,jj) * vmask(ji,jj,jk)
323            END DO
324         END DO
325      END DO
326      !                                   !* barotropic Coriolis trends (vorticity scheme dependent)
327      !                                   ! --------------------------------------------------------
328      zwx(:,:) = un_b(:,:) * hu_n(:,:) * e2u(:,:)        ! now fluxes
329      zwy(:,:) = vn_b(:,:) * hv_n(:,:) * e1v(:,:)
330      !
331      IF( ln_dynvor_ene .OR. ln_dynvor_mix ) THEN      ! energy conserving or mixed scheme
332         DO jj = 2, jpjm1
333            DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.
334               zy1 = ( zwy(ji,jj-1) + zwy(ji+1,jj-1) ) * r1_e1u(ji,jj)
335               zy2 = ( zwy(ji,jj  ) + zwy(ji+1,jj  ) ) * r1_e1u(ji,jj)
336               zx1 = ( zwx(ji-1,jj) + zwx(ji-1,jj+1) ) * r1_e2v(ji,jj)
337               zx2 = ( zwx(ji  ,jj) + zwx(ji  ,jj+1) ) * r1_e2v(ji,jj)
338               ! energy conserving formulation for planetary vorticity term
339               zu_trd(ji,jj) = z1_4 * ( zwz(ji  ,jj-1) * zy1 + zwz(ji,jj) * zy2 )
340               zv_trd(ji,jj) =-z1_4 * ( zwz(ji-1,jj  ) * zx1 + zwz(ji,jj) * zx2 )
341            END DO
342         END DO
343         !
344      ELSEIF ( ln_dynvor_ens ) THEN                    ! enstrophy conserving scheme
345         DO jj = 2, jpjm1
346            DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.
347               zy1 =   z1_8 * ( zwy(ji  ,jj-1) + zwy(ji+1,jj-1) &
348                 &            + zwy(ji  ,jj  ) + zwy(ji+1,jj  ) ) * r1_e1u(ji,jj)
349               zx1 = - z1_8 * ( zwx(ji-1,jj  ) + zwx(ji-1,jj+1) &
350                 &            + zwx(ji  ,jj  ) + zwx(ji  ,jj+1) ) * r1_e2v(ji,jj)
351               zu_trd(ji,jj)  = zy1 * ( zwz(ji  ,jj-1) + zwz(ji,jj) )
352               zv_trd(ji,jj)  = zx1 * ( zwz(ji-1,jj  ) + zwz(ji,jj) )
353            END DO
354         END DO
355         !
356      ELSEIF ( ln_dynvor_een ) THEN  ! enstrophy and energy conserving scheme
357         DO jj = 2, jpjm1
358            DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.
359               zu_trd(ji,jj) = + z1_12 * r1_e1u(ji,jj) * (  ftne(ji,jj  ) * zwy(ji  ,jj  ) &
360                &                                         + ftnw(ji+1,jj) * zwy(ji+1,jj  ) &
361                &                                         + ftse(ji,jj  ) * zwy(ji  ,jj-1) &
362                &                                         + ftsw(ji+1,jj) * zwy(ji+1,jj-1) )
363               zv_trd(ji,jj) = - z1_12 * r1_e2v(ji,jj) * (  ftsw(ji,jj+1) * zwx(ji-1,jj+1) &
364                &                                         + ftse(ji,jj+1) * zwx(ji  ,jj+1) &
365                &                                         + ftnw(ji,jj  ) * zwx(ji-1,jj  ) &
366                &                                         + ftne(ji,jj  ) * zwx(ji  ,jj  ) )
367            END DO
368         END DO
369         !
370      ENDIF 
371      !
372      !                                   !* Right-Hand-Side of the barotropic momentum equation
373      !                                   ! ----------------------------------------------------
374      IF( .NOT.ln_linssh ) THEN                 ! Variable volume : remove surface pressure gradient
375        IF( ln_wd ) THEN                        ! Calculating and applying W/D gravity filters
376          wduflt1(:,:) = 1.0_wp
377          wdvflt1(:,:) = 1.0_wp
378          DO jj = 2, jpjm1
379             DO ji = 2, jpim1
380                ll_tmp1 = MIN(sshn(ji,jj), sshn(ji+1,jj)) > MAX(-bathy(ji,jj), -bathy(ji+1,jj))   &
381                        & .and. MAX(sshn(ji,jj) + bathy(ji,jj), sshn(ji+1,jj) + bathy(ji+1,jj))   &
382                        &  > rn_wdmin1 + rn_wdmin2
383                ll_tmp2 = MAX(sshn(ji,jj), sshn(ji+1,jj)) > MAX(-bathy(ji,jj), -bathy(ji+1,jj))   &
384                        &                                   + rn_wdmin1 + rn_wdmin2
385                IF(ll_tmp1) THEN
386                  zcpx(ji,jj)    = 1.0_wp
387                ELSEIF(ll_tmp2) THEN
388                   ! no worries about sshn(ji+1,jj)-sshn(ji,jj) = 0, it won't happen here
389                  zcpx(ji,jj) = ABS((sshn(ji+1,jj) + bathy(ji+1,jj) - sshn(ji,jj) - bathy(ji,jj)) &
390                        &          /(sshn(ji+1,jj) - sshn(ji,jj)))
391                ELSE
392                  zcpx(ji,jj)    = 0._wp
393                  wduflt1(ji,jj) = 0.0_wp
394                END IF
395
396                ll_tmp1 = MIN(sshn(ji,jj), sshn(ji,jj+1)) > MAX(-bathy(ji,jj), -bathy(ji,jj+1))   &
397                        & .and. MAX(sshn(ji,jj) + bathy(ji,jj), sshn(ji,jj+1) + bathy(ji,jj+1))   &
398                        &  > rn_wdmin1 + rn_wdmin2
399                ll_tmp2 = MAX(sshn(ji,jj), sshn(ji,jj+1)) > MAX(-bathy(ji,jj), -bathy(ji,jj+1))   &
400                        &                                   + rn_wdmin1 + rn_wdmin2
401                IF(ll_tmp1) THEN
402                   zcpy(ji,jj)    = 1.0_wp
403                ELSEIF(ll_tmp2) THEN
404                   ! no worries about sshn(ji,jj+1)-sshn(ji,jj) = 0, it won't happen here
405                  zcpy(ji,jj) = ABS((sshn(ji,jj+1) + bathy(ji,jj+1) - sshn(ji,jj) - bathy(ji,jj)) &
406                        &          /(sshn(ji,jj+1) - sshn(ji,jj)))
407                ELSE
408                  zcpy(ji,jj)    = 0._wp
409                  wdvflt1(ji,jj) = 0.0_wp
410                ENDIF
411
412             END DO
413           END DO
414
415           CALL lbc_lnk( zcpx, 'U', 1._wp )    ;   CALL lbc_lnk( zcpy, 'V', 1._wp )
416
417           DO jj = 2, jpjm1
418              DO ji = 2, jpim1
419                 zu_trd(ji,jj) = ( zu_trd(ji,jj) - grav * ( sshn(ji+1,jj  ) - sshn(ji  ,jj ) )   &
420                        &                        * r1_e1u(ji,jj) ) * zcpx(ji,jj) * wduflt1(ji,jj)
421                 zv_trd(ji,jj) = ( zv_trd(ji,jj) - grav * ( sshn(ji  ,jj+1) - sshn(ji  ,jj ) )   &
422                        &                        * r1_e2v(ji,jj) ) * zcpy(ji,jj) * wdvflt1(ji,jj)
423              END DO
424           END DO
425
426         ELSE
427
428           DO jj = 2, jpjm1
429              DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.
430                 zu_trd(ji,jj) = zu_trd(ji,jj) - grav * (  sshn(ji+1,jj  ) - sshn(ji  ,jj  )  ) * r1_e1u(ji,jj)
431                 zv_trd(ji,jj) = zv_trd(ji,jj) - grav * (  sshn(ji  ,jj+1) - sshn(ji  ,jj  )  ) * r1_e2v(ji,jj) 
432              END DO
433           END DO
434        ENDIF
435
436      ENDIF
437
438      DO jj = 2, jpjm1                          ! Remove coriolis term (and possibly spg) from barotropic trend
439         DO ji = fs_2, fs_jpim1
440             zu_frc(ji,jj) = zu_frc(ji,jj) - zu_trd(ji,jj) * ssumask(ji,jj)
441             zv_frc(ji,jj) = zv_frc(ji,jj) - zv_trd(ji,jj) * ssvmask(ji,jj)
442          END DO
443      END DO 
444      !
445      !                 ! Add bottom stress contribution from baroclinic velocities:     
446      IF (ln_bt_fw) THEN
447         DO jj = 2, jpjm1                         
448            DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.
449               ikbu = mbku(ji,jj)       
450               ikbv = mbkv(ji,jj)   
451               zwx(ji,jj) = un(ji,jj,ikbu) - un_b(ji,jj) ! NOW bottom baroclinic velocities
452               zwy(ji,jj) = vn(ji,jj,ikbv) - vn_b(ji,jj)
453            END DO
454         END DO
455      ELSE
456         DO jj = 2, jpjm1
457            DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.
458               ikbu = mbku(ji,jj)       
459               ikbv = mbkv(ji,jj)   
460               zwx(ji,jj) = ub(ji,jj,ikbu) - ub_b(ji,jj) ! BEFORE bottom baroclinic velocities
461               zwy(ji,jj) = vb(ji,jj,ikbv) - vb_b(ji,jj)
462            END DO
463         END DO
464      ENDIF
465      !
466      ! Note that the "unclipped" bottom friction parameter is used even with explicit drag
467      IF( ln_wd ) THEN
468        zu_frc(:,:) = zu_frc(:,:) + MAX(r1_hu_n(:,:) * bfrua(:,:),-1._wp / rdtbt) * zwx(:,:)
469        zv_frc(:,:) = zv_frc(:,:) + MAX(r1_hv_n(:,:) * bfrva(:,:),-1._wp / rdtbt) * zwy(:,:)
470      ELSE
471        zu_frc(:,:) = zu_frc(:,:) + r1_hu_n(:,:) * bfrua(:,:) * zwx(:,:)
472        zv_frc(:,:) = zv_frc(:,:) + r1_hv_n(:,:) * bfrva(:,:) * zwy(:,:)
473      END IF
474      !
475      !                                         ! Add top stress contribution from baroclinic velocities:     
476      IF (ln_bt_fw) THEN
477         DO jj = 2, jpjm1
478            DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.
479               iktu = miku(ji,jj)
480               iktv = mikv(ji,jj)
481               zwx(ji,jj) = un(ji,jj,iktu) - un_b(ji,jj) ! NOW top baroclinic velocities
482               zwy(ji,jj) = vn(ji,jj,iktv) - vn_b(ji,jj)
483            END DO
484         END DO
485      ELSE
486         DO jj = 2, jpjm1
487            DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.
488               iktu = miku(ji,jj)
489               iktv = mikv(ji,jj)
490               zwx(ji,jj) = ub(ji,jj,iktu) - ub_b(ji,jj) ! BEFORE top baroclinic velocities
491               zwy(ji,jj) = vb(ji,jj,iktv) - vb_b(ji,jj)
492            END DO
493         END DO
494      ENDIF
495      !
496      ! Note that the "unclipped" top friction parameter is used even with explicit drag
497      zu_frc(:,:) = zu_frc(:,:) + r1_hu_n(:,:) * tfrua(:,:) * zwx(:,:)
498      zv_frc(:,:) = zv_frc(:,:) + r1_hv_n(:,:) * tfrva(:,:) * zwy(:,:)
499      !       
500      IF (ln_bt_fw) THEN                        ! Add wind forcing
501         zu_frc(:,:) =  zu_frc(:,:) + zraur * utau(:,:) * r1_hu_n(:,:)
502         zv_frc(:,:) =  zv_frc(:,:) + zraur * vtau(:,:) * r1_hv_n(:,:)
503      ELSE
504         zu_frc(:,:) =  zu_frc(:,:) + zraur * z1_2 * ( utau_b(:,:) + utau(:,:) ) * r1_hu_n(:,:)
505         zv_frc(:,:) =  zv_frc(:,:) + zraur * z1_2 * ( vtau_b(:,:) + vtau(:,:) ) * r1_hv_n(:,:)
506      ENDIF 
507      !
508      IF ( ln_apr_dyn ) THEN                    ! Add atm pressure forcing
509         IF (ln_bt_fw) THEN
510            DO jj = 2, jpjm1             
511               DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.
512                  zu_spg =  grav * (  ssh_ib (ji+1,jj  ) - ssh_ib (ji,jj) ) * r1_e1u(ji,jj)
513                  zv_spg =  grav * (  ssh_ib (ji  ,jj+1) - ssh_ib (ji,jj) ) * r1_e2v(ji,jj)
514                  zu_frc(ji,jj) = zu_frc(ji,jj) + zu_spg
515                  zv_frc(ji,jj) = zv_frc(ji,jj) + zv_spg
516               END DO
517            END DO
518         ELSE
519            DO jj = 2, jpjm1             
520               DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.
521                  zu_spg =  grav * z1_2 * (  ssh_ib (ji+1,jj  ) - ssh_ib (ji,jj)    &
522                      &                    + ssh_ibb(ji+1,jj  ) - ssh_ibb(ji,jj)  ) * r1_e1u(ji,jj)
523                  zv_spg =  grav * z1_2 * (  ssh_ib (ji  ,jj+1) - ssh_ib (ji,jj)    &
524                      &                    + ssh_ibb(ji  ,jj+1) - ssh_ibb(ji,jj)  ) * r1_e2v(ji,jj)
525                  zu_frc(ji,jj) = zu_frc(ji,jj) + zu_spg
526                  zv_frc(ji,jj) = zv_frc(ji,jj) + zv_spg
527               END DO
528            END DO
529         ENDIF
530      ENDIF
531      !                                   !* Right-Hand-Side of the barotropic ssh equation
532      !                                   ! -----------------------------------------------
533      !                                         ! Surface net water flux and rivers
534      IF (ln_bt_fw) THEN
535         zssh_frc(:,:) = zraur * ( emp(:,:) - rnf(:,:) + fwfisf(:,:) )
536      ELSE
537         zssh_frc(:,:) = zraur * z1_2 * (  emp(:,:) + emp_b(:,:) - rnf(:,:) - rnf_b(:,:)   &
538                &                        + fwfisf(:,:) + fwfisf_b(:,:)                     )
539      ENDIF
540#if defined key_asminc
541      !                                         ! Include the IAU weighted SSH increment
542      IF( lk_asminc .AND. ln_sshinc .AND. ln_asmiau ) THEN
543         zssh_frc(:,:) = zssh_frc(:,:) - ssh_iau(:,:)
544      ENDIF
545#endif
546      !                                   !* Fill boundary data arrays for AGRIF
547      !                                   ! ------------------------------------
548#if defined key_agrif
549         IF( .NOT.Agrif_Root() ) CALL agrif_dta_ts( kt )
550#endif
551      !
552      ! -----------------------------------------------------------------------
553      !  Phase 2 : Integration of the barotropic equations
554      ! -----------------------------------------------------------------------
555      !
556      !                                             ! ==================== !
557      !                                             !    Initialisations   !
558      !                                             ! ==================== ! 
559      ! Initialize barotropic variables:     
560      IF( ll_init )THEN
561         sshbb_e(:,:) = 0._wp
562         ubb_e  (:,:) = 0._wp
563         vbb_e  (:,:) = 0._wp
564         sshb_e (:,:) = 0._wp
565         ub_e   (:,:) = 0._wp
566         vb_e   (:,:) = 0._wp
567      ENDIF
568
569      IF( ln_wd ) THEN      !preserve the positivity of water depth
570                          !ssh[b,n,a] should have already been processed for this
571         sshbb_e(:,:) = MAX(sshbb_e(:,:), rn_wdmin1 - bathy(:,:))
572         sshb_e(:,:)  = MAX(sshb_e(:,:) , rn_wdmin1 - bathy(:,:))
573      ENDIF
574      !
575      IF (ln_bt_fw) THEN                  ! FORWARD integration: start from NOW fields                   
576         sshn_e(:,:) =    sshn(:,:)           
577         un_e  (:,:) =    un_b(:,:)           
578         vn_e  (:,:) =    vn_b(:,:)
579         !
580         hu_e  (:,:) =    hu_n(:,:)       
581         hv_e  (:,:) =    hv_n(:,:) 
582         hur_e (:,:) = r1_hu_n(:,:)   
583         hvr_e (:,:) = r1_hv_n(:,:)
584      ELSE                                ! CENTRED integration: start from BEFORE fields
585         sshn_e(:,:) =    sshb(:,:)
586         un_e  (:,:) =    ub_b(:,:)         
587         vn_e  (:,:) =    vb_b(:,:)
588         !
589         hu_e  (:,:) =    hu_b(:,:)       
590         hv_e  (:,:) =    hv_b(:,:) 
591         hur_e (:,:) = r1_hu_b(:,:)   
592         hvr_e (:,:) = r1_hv_b(:,:)
593      ENDIF
594      !
595      !
596      !
597      ! Initialize sums:
598      ua_b  (:,:) = 0._wp       ! After barotropic velocities (or transport if flux form)         
599      va_b  (:,:) = 0._wp
600      ssha  (:,:) = 0._wp       ! Sum for after averaged sea level
601      un_adv(:,:) = 0._wp       ! Sum for now transport issued from ts loop
602      vn_adv(:,:) = 0._wp
603      !                                             ! ==================== !
604      DO jn = 1, icycle                             !  sub-time-step loop  !
605         !                                          ! ==================== !
606         !                                                !* Update the forcing (BDY and tides)
607         !                                                !  ------------------
608         ! Update only tidal forcing at open boundaries
609#if defined key_tide
610         IF( lk_bdy      .AND. lk_tide )   CALL bdy_dta_tides( kt, kit=jn, time_offset= noffset+1 )
611         IF( ln_tide_pot .AND. lk_tide )   CALL upd_tide     ( kt, kit=jn, time_offset= noffset   )
612#endif
613         !
614         ! Set extrapolation coefficients for predictor step:
615         IF ((jn<3).AND.ll_init) THEN      ! Forward           
616           za1 = 1._wp                                         
617           za2 = 0._wp                       
618           za3 = 0._wp                       
619         ELSE                              ! AB3-AM4 Coefficients: bet=0.281105
620           za1 =  1.781105_wp              ! za1 =   3/2 +   bet
621           za2 = -1.06221_wp               ! za2 = -(1/2 + 2*bet)
622           za3 =  0.281105_wp              ! za3 = bet
623         ENDIF
624
625         ! Extrapolate barotropic velocities at step jit+0.5:
626         ua_e(:,:) = za1 * un_e(:,:) + za2 * ub_e(:,:) + za3 * ubb_e(:,:)
627         va_e(:,:) = za1 * vn_e(:,:) + za2 * vb_e(:,:) + za3 * vbb_e(:,:)
628
629         IF( .NOT.ln_linssh ) THEN                        !* Update ocean depth (variable volume case only)
630            !                                             !  ------------------
631            ! Extrapolate Sea Level at step jit+0.5:
632            zsshp2_e(:,:) = za1 * sshn_e(:,:)  + za2 * sshb_e(:,:) + za3 * sshbb_e(:,:)
633            !
634            DO jj = 2, jpjm1                                    ! Sea Surface Height at u- & v-points
635               DO ji = 2, fs_jpim1   ! Vector opt.
636                  zwx(ji,jj) = z1_2 * ssumask(ji,jj)  * r1_e1e2u(ji,jj)     &
637                     &              * ( e1e2t(ji  ,jj) * zsshp2_e(ji  ,jj)  &
638                     &              +   e1e2t(ji+1,jj) * zsshp2_e(ji+1,jj) )
639                  zwy(ji,jj) = z1_2 * ssvmask(ji,jj)  * r1_e1e2v(ji,jj)     &
640                     &              * ( e1e2t(ji,jj  ) * zsshp2_e(ji,jj  )  &
641                     &              +   e1e2t(ji,jj+1) * zsshp2_e(ji,jj+1) )
642               END DO
643            END DO
644            CALL lbc_lnk_multi( zwx, 'U', 1._wp, zwy, 'V', 1._wp )
645            !
646            zhup2_e (:,:) = hu_0(:,:) + zwx(:,:)                ! Ocean depth at U- and V-points
647            zhvp2_e (:,:) = hv_0(:,:) + zwy(:,:)
648            IF( ln_wd ) THEN
649              zhup2_e(:,:) = MAX(zhup2_e (:,:), rn_wdmin1)
650              zhvp2_e(:,:) = MAX(zhvp2_e (:,:), rn_wdmin1)
651            END IF
652         ELSE
653            zhup2_e (:,:) = hu_n(:,:)
654            zhvp2_e (:,:) = hv_n(:,:)
655         ENDIF
656         !                                                !* after ssh
657         !                                                !  -----------
658         ! One should enforce volume conservation at open boundaries here
659         ! considering fluxes below:
660         !
661         zwx(:,:) = e2u(:,:) * ua_e(:,:) * zhup2_e(:,:)         ! fluxes at jn+0.5
662         zwy(:,:) = e1v(:,:) * va_e(:,:) * zhvp2_e(:,:)
663         !
664#if defined key_agrif
665         ! Set fluxes during predictor step to ensure volume conservation
666         IF( .NOT.Agrif_Root() .AND. ln_bt_fw ) THEN
667            IF((nbondi == -1).OR.(nbondi == 2)) THEN
668               DO jj=1,jpj
669                  zwx(2,jj) = ubdy_w(jj) * e2u(2,jj)
670               END DO
671            ENDIF
672            IF((nbondi ==  1).OR.(nbondi == 2)) THEN
673               DO jj=1,jpj
674                  zwx(nlci-2,jj) = ubdy_e(jj) * e2u(nlci-2,jj)
675               END DO
676            ENDIF
677            IF((nbondj == -1).OR.(nbondj == 2)) THEN
678               DO ji=1,jpi
679                  zwy(ji,2) = vbdy_s(ji) * e1v(ji,2)
680               END DO
681            ENDIF
682            IF((nbondj ==  1).OR.(nbondj == 2)) THEN
683               DO ji=1,jpi
684                  zwy(ji,nlcj-2) = vbdy_n(ji) * e1v(ji,nlcj-2)
685               END DO
686            ENDIF
687         ENDIF
688#endif
689         IF( ln_wd ) CALL wad_lmt_bt(zwx, zwy, sshn_e, zssh_frc, rdtbt)
690         !
691         ! Sum over sub-time-steps to compute advective velocities
692         za2 = wgtbtp2(jn)
693         un_adv(:,:) = un_adv(:,:) + za2 * zwx(:,:) * r1_e2u(:,:)
694         vn_adv(:,:) = vn_adv(:,:) + za2 * zwy(:,:) * r1_e1v(:,:)
695         !
696         ! Set next sea level:
697         DO jj = 2, jpjm1                                 
698            DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.
699               zhdiv(ji,jj) = (   zwx(ji,jj) - zwx(ji-1,jj)   &
700                  &             + zwy(ji,jj) - zwy(ji,jj-1)   ) * r1_e1e2t(ji,jj)
701            END DO
702         END DO
703         ssha_e(:,:) = (  sshn_e(:,:) - rdtbt * ( zssh_frc(:,:) + zhdiv(:,:) )  ) * ssmask(:,:)
704         IF( ln_wd ) ssha_e(:,:) = MAX(ssha_e(:,:), rn_wdmin1 - bathy(:,:)) 
705         CALL lbc_lnk( ssha_e, 'T',  1._wp )
706
707#if defined key_bdy
708         ! Duplicate sea level across open boundaries (this is only cosmetic if linssh=T)
709         IF( lk_bdy )   CALL bdy_ssh( ssha_e )
710#endif
711#if defined key_agrif
712         IF( .NOT.Agrif_Root() )   CALL agrif_ssh_ts( jn )
713#endif
714         
715         ! Sea Surface Height at u-,v-points (vvl case only)
716         IF( .NOT.ln_linssh ) THEN                               
717            DO jj = 2, jpjm1
718               DO ji = 2, jpim1      ! NO Vector Opt.
719                  zsshu_a(ji,jj) = z1_2 * ssumask(ji,jj) * r1_e1e2u(ji,jj)    &
720                     &              * ( e1e2t(ji  ,jj  )  * ssha_e(ji  ,jj  ) &
721                     &              +   e1e2t(ji+1,jj  )  * ssha_e(ji+1,jj  ) )
722                  zsshv_a(ji,jj) = z1_2 * ssvmask(ji,jj) * r1_e1e2v(ji,jj)    &
723                     &              * ( e1e2t(ji  ,jj  )  * ssha_e(ji  ,jj  ) &
724                     &              +   e1e2t(ji  ,jj+1)  * ssha_e(ji  ,jj+1) )
725               END DO
726            END DO
727            CALL lbc_lnk_multi( zsshu_a, 'U', 1._wp, zsshv_a, 'V', 1._wp )
728         ENDIF   
729         !                                 
730         ! Half-step back interpolation of SSH for surface pressure computation:
731         !----------------------------------------------------------------------
732         IF ((jn==1).AND.ll_init) THEN
733           za0=1._wp                        ! Forward-backward
734           za1=0._wp                           
735           za2=0._wp
736           za3=0._wp
737         ELSEIF ((jn==2).AND.ll_init) THEN  ! AB2-AM3 Coefficients; bet=0 ; gam=-1/6 ; eps=1/12
738           za0= 1.0833333333333_wp          ! za0 = 1-gam-eps
739           za1=-0.1666666666666_wp          ! za1 = gam
740           za2= 0.0833333333333_wp          ! za2 = eps
741           za3= 0._wp             
742         ELSE                               ! AB3-AM4 Coefficients; bet=0.281105 ; eps=0.013 ; gam=0.0880
743           za0=0.614_wp                     ! za0 = 1/2 +   gam + 2*eps   
744           za1=0.285_wp                     ! za1 = 1/2 - 2*gam - 3*eps
745           za2=0.088_wp                     ! za2 = gam
746           za3=0.013_wp                     ! za3 = eps
747         ENDIF
748         !
749         zsshp2_e(:,:) = za0 *  ssha_e(:,:) + za1 *  sshn_e (:,:) &
750          &            + za2 *  sshb_e(:,:) + za3 *  sshbb_e(:,:)
751         IF( ln_wd ) THEN                   ! Calculating and applying W/D gravity filters
752           wduflt1(:,:) = 1._wp
753           wdvflt1(:,:) = 1._wp
754           DO jj = 2, jpjm1
755              DO ji = 2, jpim1
756                 ll_tmp1 = MIN( zsshp2_e(ji,jj), zsshp2_e(ji+1,jj) ) > MAX( -bathy(ji,jj), -bathy(ji+1,jj) ) &
757                        & .AND. MAX( zsshp2_e(ji,jj) + bathy(ji,jj), zsshp2_e(ji+1,jj) + bathy(ji+1,jj) )    &
758                        &                                  > rn_wdmin1 + rn_wdmin2
759                 ll_tmp2 = MAX( zsshp2_e(ji,jj), zsshp2_e(ji+1,jj) ) > MAX( -bathy(ji,jj), -bathy(ji+1,jj) ) &
760                        &                                  + rn_wdmin1 + rn_wdmin2
761                 IF(ll_tmp1) THEN
762                    zcpx(ji,jj) = 1._wp
763                 ELSE IF(ll_tmp2) THEN
764                    ! no worries about zsshp2_e(ji+1,jj)-zsshp2_e(ji,jj) = 0, it won't happen here
765                    zcpx(ji,jj) = ABS( (zsshp2_e(ji+1,jj) + bathy(ji+1,jj) - zsshp2_e(ji,jj) - bathy(ji,jj)) &
766                        &             / (zsshp2_e(ji+1,jj) - zsshp2_e(ji,jj)) )
767                 ELSE
768                    zcpx(ji,jj)    = 0._wp
769                    wduflt1(ji,jj) = 0._wp
770                 END IF
771
772                 ll_tmp1 = MIN( zsshp2_e(ji,jj), zsshp2_e(ji,jj+1) ) > MAX( -bathy(ji,jj), -bathy(ji,jj+1) ) &
773                        & .AND. MAX( zsshp2_e(ji,jj) + bathy(ji,jj), zsshp2_e(ji,jj+1) + bathy(ji,jj+1) )    &
774                        &                                  > rn_wdmin1 + rn_wdmin2
775                 ll_tmp2 = MAX( zsshp2_e(ji,jj), zsshp2_e(ji,jj+1) ) > MAX( -bathy(ji,jj), -bathy(ji,jj+1) ) &
776                        &                                  + rn_wdmin1 + rn_wdmin2
777                 IF(ll_tmp1) THEN
778                    zcpy(ji,jj) = 1._wp
779                 ELSE IF(ll_tmp2) THEN
780                    ! no worries about zsshp2_e(ji,jj+1)-zsshp2_e(ji,jj) = 0, it won't happen here
781                    zcpy(ji,jj) = ABS( (zsshp2_e(ji,jj+1) + bathy(ji,jj+1) - zsshp2_e(ji,jj) - bathy(ji,jj)) &
782                        &             / (zsshp2_e(ji,jj+1) - zsshp2_e(ji,jj)) )
783                 ELSE
784                    zcpy(ji,jj)    = 0._wp
785                    wdvflt1(ji,jj) = 0._wp
786                 END IF
787              END DO
788            END DO
789            CALL lbc_lnk( zcpx, 'U', 1._wp )    ;   CALL lbc_lnk( zcpy, 'V', 1._wp )
790         ENDIF
791         !
792         ! Compute associated depths at U and V points:
793         IF( .NOT.ln_linssh  .AND. .NOT.ln_dynadv_vec ) THEN   !* Vector form
794            !                                       
795            DO jj = 2, jpjm1                           
796               DO ji = 2, jpim1
797                  zx1 = z1_2 * ssumask(ji  ,jj) *  r1_e1e2u(ji  ,jj)    &
798                     &      * ( e1e2t(ji  ,jj  ) * zsshp2_e(ji  ,jj)    &
799                     &      +   e1e2t(ji+1,jj  ) * zsshp2_e(ji+1,jj  ) )
800                  zy1 = z1_2 * ssvmask(ji  ,jj) *  r1_e1e2v(ji  ,jj  )  &
801                     &       * ( e1e2t(ji ,jj  ) * zsshp2_e(ji  ,jj  )  &
802                     &       +   e1e2t(ji ,jj+1) * zsshp2_e(ji  ,jj+1) )
803                  zhust_e(ji,jj) = hu_0(ji,jj) + zx1 
804                  zhvst_e(ji,jj) = hv_0(ji,jj) + zy1
805               END DO
806            END DO
807
808            IF( ln_wd ) THEN
809              zhust_e(:,:) = MAX(zhust_e (:,:), rn_wdmin1 )
810              zhvst_e(:,:) = MAX(zhvst_e (:,:), rn_wdmin1 )
811            END IF
812
813         ENDIF
814         !
815         ! Add Coriolis trend:
816         ! zwz array below or triads normally depend on sea level with ln_linssh=F and should be updated
817         ! at each time step. We however keep them constant here for optimization.
818         ! Recall that zwx and zwy arrays hold fluxes at this stage:
819         ! zwx(:,:) = e2u(:,:) * ua_e(:,:) * zhup2_e(:,:)   ! fluxes at jn+0.5
820         ! zwy(:,:) = e1v(:,:) * va_e(:,:) * zhvp2_e(:,:)
821         !
822         IF( ln_dynvor_ene .OR. ln_dynvor_mix ) THEN     !==  energy conserving or mixed scheme  ==!
823            DO jj = 2, jpjm1
824               DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.
825                  zy1 = ( zwy(ji  ,jj-1) + zwy(ji+1,jj-1) ) * r1_e1u(ji,jj)
826                  zy2 = ( zwy(ji  ,jj  ) + zwy(ji+1,jj  ) ) * r1_e1u(ji,jj)
827                  zx1 = ( zwx(ji-1,jj  ) + zwx(ji-1,jj+1) ) * r1_e2v(ji,jj)
828                  zx2 = ( zwx(ji  ,jj  ) + zwx(ji  ,jj+1) ) * r1_e2v(ji,jj)
829                  zu_trd(ji,jj) = z1_4 * ( zwz(ji  ,jj-1) * zy1 + zwz(ji,jj) * zy2 )
830                  zv_trd(ji,jj) =-z1_4 * ( zwz(ji-1,jj  ) * zx1 + zwz(ji,jj) * zx2 )
831               END DO
832            END DO
833            !
834         ELSEIF ( ln_dynvor_ens ) THEN                   !==  enstrophy conserving scheme  ==!
835            DO jj = 2, jpjm1
836               DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.
837                  zy1 =   z1_8 * ( zwy(ji  ,jj-1) + zwy(ji+1,jj-1) &
838                   &             + zwy(ji  ,jj  ) + zwy(ji+1,jj  ) ) * r1_e1u(ji,jj)
839                  zx1 = - z1_8 * ( zwx(ji-1,jj  ) + zwx(ji-1,jj+1) &
840                   &             + zwx(ji  ,jj  ) + zwx(ji  ,jj+1) ) * r1_e2v(ji,jj)
841                  zu_trd(ji,jj)  = zy1 * ( zwz(ji  ,jj-1) + zwz(ji,jj) )
842                  zv_trd(ji,jj)  = zx1 * ( zwz(ji-1,jj  ) + zwz(ji,jj) )
843               END DO
844            END DO
845            !
846         ELSEIF ( ln_dynvor_een ) THEN                   !==  energy and enstrophy conserving scheme  ==!
847            DO jj = 2, jpjm1
848               DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.
849                  zu_trd(ji,jj) = + z1_12 * r1_e1u(ji,jj) * (  ftne(ji,jj  ) * zwy(ji  ,jj  ) &
850                     &                                       + ftnw(ji+1,jj) * zwy(ji+1,jj  ) &
851                     &                                       + ftse(ji,jj  ) * zwy(ji  ,jj-1) & 
852                     &                                       + ftsw(ji+1,jj) * zwy(ji+1,jj-1) )
853                  zv_trd(ji,jj) = - z1_12 * r1_e2v(ji,jj) * (  ftsw(ji,jj+1) * zwx(ji-1,jj+1) & 
854                     &                                       + ftse(ji,jj+1) * zwx(ji  ,jj+1) &
855                     &                                       + ftnw(ji,jj  ) * zwx(ji-1,jj  ) & 
856                     &                                       + ftne(ji,jj  ) * zwx(ji  ,jj  ) )
857               END DO
858            END DO
859            !
860         ENDIF
861         !
862         ! Add tidal astronomical forcing if defined
863         IF ( lk_tide.AND.ln_tide_pot ) THEN
864            DO jj = 2, jpjm1
865               DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.
866                  zu_spg = grav * ( pot_astro(ji+1,jj) - pot_astro(ji,jj) ) * r1_e1u(ji,jj)
867                  zv_spg = grav * ( pot_astro(ji,jj+1) - pot_astro(ji,jj) ) * r1_e2v(ji,jj)
868                  zu_trd(ji,jj) = zu_trd(ji,jj) + zu_spg
869                  zv_trd(ji,jj) = zv_trd(ji,jj) + zv_spg
870               END DO
871            END DO
872         ENDIF
873         !
874         ! Add bottom stresses:
875         zu_trd(:,:) = zu_trd(:,:) + bfrua(:,:) * un_e(:,:) * hur_e(:,:)
876         zv_trd(:,:) = zv_trd(:,:) + bfrva(:,:) * vn_e(:,:) * hvr_e(:,:)
877         !
878         ! Add top stresses:
879         zu_trd(:,:) = zu_trd(:,:) + tfrua(:,:) * un_e(:,:) * hur_e(:,:)
880         zv_trd(:,:) = zv_trd(:,:) + tfrva(:,:) * vn_e(:,:) * hvr_e(:,:)
881         !
882         ! Surface pressure trend:
883
884         IF( ln_wd ) THEN
885           DO jj = 2, jpjm1
886              DO ji = 2, jpim1 
887                 ! Add surface pressure gradient
888                 zu_spg = - grav * ( zsshp2_e(ji+1,jj) - zsshp2_e(ji,jj) ) * r1_e1u(ji,jj)
889                 zv_spg = - grav * ( zsshp2_e(ji,jj+1) - zsshp2_e(ji,jj) ) * r1_e2v(ji,jj)
890                 zwx(ji,jj) = zu_spg * zcpx(ji,jj) 
891                 zwy(ji,jj) = zv_spg * zcpy(ji,jj)
892              END DO
893           END DO
894         ELSE
895           DO jj = 2, jpjm1
896              DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.
897                 ! Add surface pressure gradient
898                 zu_spg = - grav * ( zsshp2_e(ji+1,jj) - zsshp2_e(ji,jj) ) * r1_e1u(ji,jj)
899                 zv_spg = - grav * ( zsshp2_e(ji,jj+1) - zsshp2_e(ji,jj) ) * r1_e2v(ji,jj)
900                 zwx(ji,jj) = zu_spg
901                 zwy(ji,jj) = zv_spg
902              END DO
903           END DO
904         END IF
905
906         !
907         ! Set next velocities:
908         IF( ln_dynadv_vec .OR. ln_linssh ) THEN   !* Vector form
909            DO jj = 2, jpjm1
910               DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.
911                  ua_e(ji,jj) = (                                 un_e(ji,jj)   & 
912                            &     + rdtbt * (                      zwx(ji,jj)   &
913                            &                                 + zu_trd(ji,jj)   &
914                            &                                 + zu_frc(ji,jj) ) & 
915                            &   ) * ssumask(ji,jj)
916
917                  va_e(ji,jj) = (                                 vn_e(ji,jj)   &
918                            &     + rdtbt * (                      zwy(ji,jj)   &
919                            &                                 + zv_trd(ji,jj)   &
920                            &                                 + zv_frc(ji,jj) ) &
921                            &   ) * ssvmask(ji,jj)
922               END DO
923            END DO
924            !
925         ELSE                                      !* Flux form
926            DO jj = 2, jpjm1
927               DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.
928
929                  IF( ln_wd ) THEN
930                    zhura = MAX(hu_0(ji,jj) + zsshu_a(ji,jj), rn_wdmin1)
931                    zhvra = MAX(hv_0(ji,jj) + zsshv_a(ji,jj), rn_wdmin1)
932                  ELSE
933                    zhura = hu_0(ji,jj) + zsshu_a(ji,jj)
934                    zhvra = hv_0(ji,jj) + zsshv_a(ji,jj)
935                  END IF
936                  zhura = ssumask(ji,jj)/(zhura + 1._wp - ssumask(ji,jj))
937                  zhvra = ssvmask(ji,jj)/(zhvra + 1._wp - ssvmask(ji,jj))
938
939                  ua_e(ji,jj) = (                hu_e(ji,jj)  *   un_e(ji,jj)   & 
940                            &     + rdtbt * ( zhust_e(ji,jj)  *    zwx(ji,jj)   & 
941                            &               + zhup2_e(ji,jj)  * zu_trd(ji,jj)   &
942                            &               +    hu_n(ji,jj)  * zu_frc(ji,jj) ) &
943                            &   ) * zhura
944
945                  va_e(ji,jj) = (                hv_e(ji,jj)  *   vn_e(ji,jj)   &
946                            &     + rdtbt * ( zhvst_e(ji,jj)  *    zwy(ji,jj)   &
947                            &               + zhvp2_e(ji,jj)  * zv_trd(ji,jj)   &
948                            &               +    hv_n(ji,jj)  * zv_frc(ji,jj) ) &
949                            &   ) * zhvra
950               END DO
951            END DO
952         ENDIF
953         !
954         IF( .NOT.ln_linssh ) THEN                     !* Update ocean depth (variable volume case only)
955            IF( ln_wd ) THEN
956              hu_e (:,:) = MAX(hu_0(:,:) + zsshu_a(:,:), rn_wdmin1)
957              hv_e (:,:) = MAX(hv_0(:,:) + zsshv_a(:,:), rn_wdmin1)
958            ELSE
959              hu_e (:,:) = hu_0(:,:) + zsshu_a(:,:)
960              hv_e (:,:) = hv_0(:,:) + zsshv_a(:,:)
961            END IF
962            hur_e(:,:) = ssumask(:,:) / ( hu_e(:,:) + 1._wp - ssumask(:,:) )
963            hvr_e(:,:) = ssvmask(:,:) / ( hv_e(:,:) + 1._wp - ssvmask(:,:) )
964            !
965         ENDIF
966         !                                             !* domain lateral boundary
967         CALL lbc_lnk_multi( ua_e, 'U', -1._wp, va_e , 'V', -1._wp )
968         !
969#if defined key_bdy 
970         !                                                 ! open boundaries
971         IF( lk_bdy )   CALL bdy_dyn2d( jn, ua_e, va_e, un_e, vn_e, hur_e, hvr_e, ssha_e )
972#endif
973#if defined key_agrif                                                           
974         IF( .NOT.Agrif_Root() )  CALL agrif_dyn_ts( jn )  ! Agrif
975#endif
976         !                                             !* Swap
977         !                                             !  ----
978         ubb_e  (:,:) = ub_e  (:,:)
979         ub_e   (:,:) = un_e  (:,:)
980         un_e   (:,:) = ua_e  (:,:)
981         !
982         vbb_e  (:,:) = vb_e  (:,:)
983         vb_e   (:,:) = vn_e  (:,:)
984         vn_e   (:,:) = va_e  (:,:)
985         !
986         sshbb_e(:,:) = sshb_e(:,:)
987         sshb_e (:,:) = sshn_e(:,:)
988         sshn_e (:,:) = ssha_e(:,:)
989
990         !                                             !* Sum over whole bt loop
991         !                                             !  ----------------------
992         za1 = wgtbtp1(jn)                                   
993         IF( ln_dynadv_vec .OR. ln_linssh ) THEN    ! Sum velocities
994            ua_b  (:,:) = ua_b  (:,:) + za1 * ua_e  (:,:) 
995            va_b  (:,:) = va_b  (:,:) + za1 * va_e  (:,:) 
996         ELSE                                              ! Sum transports
997            ua_b  (:,:) = ua_b  (:,:) + za1 * ua_e  (:,:) * hu_e (:,:)
998            va_b  (:,:) = va_b  (:,:) + za1 * va_e  (:,:) * hv_e (:,:)
999         ENDIF
1000         !                                   ! Sum sea level
1001         ssha(:,:) = ssha(:,:) + za1 * ssha_e(:,:)
1002         !                                                 ! ==================== !
1003      END DO                                               !        end loop      !
1004      !                                                    ! ==================== !
1005      ! -----------------------------------------------------------------------------
1006      ! Phase 3. update the general trend with the barotropic trend
1007      ! -----------------------------------------------------------------------------
1008      !
1009      ! Set advection velocity correction:
1010      zwx(:,:) = un_adv(:,:)
1011      zwy(:,:) = vn_adv(:,:)
1012      IF( ( kt == nit000 .AND. neuler==0 ) .OR. .NOT.ln_bt_fw ) THEN     
1013         un_adv(:,:) = zwx(:,:) * r1_hu_n(:,:)
1014         vn_adv(:,:) = zwy(:,:) * r1_hv_n(:,:)
1015      ELSE
1016         un_adv(:,:) = z1_2 * ( ub2_b(:,:) + zwx(:,:) ) * r1_hu_n(:,:)
1017         vn_adv(:,:) = z1_2 * ( vb2_b(:,:) + zwy(:,:) ) * r1_hv_n(:,:)
1018      END IF
1019
1020      IF( ln_bt_fw ) THEN ! Save integrated transport for next computation
1021         ub2_b(:,:) = zwx(:,:)
1022         vb2_b(:,:) = zwy(:,:)
1023      ENDIF
1024      !
1025      ! Update barotropic trend:
1026      IF( ln_dynadv_vec .OR. ln_linssh ) THEN
1027         DO jk=1,jpkm1
1028            ua(:,:,jk) = ua(:,:,jk) + ( ua_b(:,:) - ub_b(:,:) ) * z1_2dt_b
1029            va(:,:,jk) = va(:,:,jk) + ( va_b(:,:) - vb_b(:,:) ) * z1_2dt_b
1030         END DO
1031      ELSE
1032         ! At this stage, ssha has been corrected: compute new depths at velocity points
1033         DO jj = 1, jpjm1
1034            DO ji = 1, jpim1      ! NO Vector Opt.
1035               zsshu_a(ji,jj) = z1_2 * umask(ji,jj,1)  * r1_e1e2u(ji,jj) &
1036                  &              * ( e1e2t(ji  ,jj) * ssha(ji  ,jj)    &
1037                  &              +   e1e2t(ji+1,jj) * ssha(ji+1,jj) )
1038               zsshv_a(ji,jj) = z1_2 * vmask(ji,jj,1)  * r1_e1e2v(ji,jj) &
1039                  &              * ( e1e2t(ji,jj  ) * ssha(ji,jj  )    &
1040                  &              +   e1e2t(ji,jj+1) * ssha(ji,jj+1) )
1041            END DO
1042         END DO
1043         CALL lbc_lnk_multi( zsshu_a, 'U', 1._wp, zsshv_a, 'V', 1._wp ) ! Boundary conditions
1044         !
1045         DO jk=1,jpkm1
1046            ua(:,:,jk) = ua(:,:,jk) + r1_hu_n(:,:) * ( ua_b(:,:) - ub_b(:,:) * hu_b(:,:) ) * z1_2dt_b
1047            va(:,:,jk) = va(:,:,jk) + r1_hv_n(:,:) * ( va_b(:,:) - vb_b(:,:) * hv_b(:,:) ) * z1_2dt_b
1048         END DO
1049         ! Save barotropic velocities not transport:
1050         ua_b(:,:) =  ua_b(:,:) / ( hu_0(:,:) + zsshu_a(:,:) + 1._wp - ssumask(:,:) )
1051         va_b(:,:) =  va_b(:,:) / ( hv_0(:,:) + zsshv_a(:,:) + 1._wp - ssvmask(:,:) )
1052      ENDIF
1053      !
1054      DO jk = 1, jpkm1
1055         ! Correct velocities:
1056         un(:,:,jk) = ( un(:,:,jk) + un_adv(:,:) - un_b(:,:) ) * umask(:,:,jk)
1057         vn(:,:,jk) = ( vn(:,:,jk) + vn_adv(:,:) - vn_b(:,:) ) * vmask(:,:,jk)
1058         !
1059      END DO
1060      !
1061      CALL iom_put(  "ubar", un_adv(:,:)      )    ! barotropic i-current
1062      CALL iom_put(  "vbar", vn_adv(:,:)      )    ! barotropic i-current
1063      !
1064#if defined key_agrif
1065      ! Save time integrated fluxes during child grid integration
1066      ! (used to update coarse grid transports at next time step)
1067      !
1068      IF( .NOT.Agrif_Root() .AND. ln_bt_fw ) THEN
1069         IF( Agrif_NbStepint() == 0 ) THEN
1070            ub2_i_b(:,:) = 0._wp
1071            vb2_i_b(:,:) = 0._wp
1072         END IF
1073         !
1074         za1 = 1._wp / REAL(Agrif_rhot(), wp)
1075         ub2_i_b(:,:) = ub2_i_b(:,:) + za1 * ub2_b(:,:)
1076         vb2_i_b(:,:) = vb2_i_b(:,:) + za1 * vb2_b(:,:)
1077      ENDIF
1078#endif     
1079      !                                   !* write time-spliting arrays in the restart
1080      IF( lrst_oce .AND.ln_bt_fw )   CALL ts_rst( kt, 'WRITE' )
1081      !
1082      CALL wrk_dealloc( jpi,jpj,   zsshp2_e, zhdiv )
1083      CALL wrk_dealloc( jpi,jpj,   zu_trd, zv_trd )
1084      CALL wrk_dealloc( jpi,jpj,   zwx, zwy, zssh_frc, zu_frc, zv_frc )
1085      CALL wrk_dealloc( jpi,jpj,   zhup2_e, zhvp2_e, zhust_e, zhvst_e )
1086      CALL wrk_dealloc( jpi,jpj,   zsshu_a, zsshv_a                                   )
1087      CALL wrk_dealloc( jpi,jpj,   zhf )
1088      IF( ln_wd ) CALL wrk_dealloc( jpi, jpj, zcpx, zcpy, wduflt1, wdvflt1 )
1089      !
1090      IF ( ln_diatmb ) THEN
1091         CALL iom_put( "baro_u" , un_b*umask(:,:,1)+zmdi*(1-umask(:,:,1 ) ) )  ! Barotropic  U Velocity
1092         CALL iom_put( "baro_v" , vn_b*vmask(:,:,1)+zmdi*(1-vmask(:,:,1 ) ) )  ! Barotropic  V Velocity
1093      ENDIF
1094      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_stop('dyn_spg_ts')
1095      !
1096   END SUBROUTINE dyn_spg_ts
1097
1098
1099   SUBROUTINE ts_wgt( ll_av, ll_fw, jpit, zwgt1, zwgt2)
1100      !!---------------------------------------------------------------------
1101      !!                   ***  ROUTINE ts_wgt  ***
1102      !!
1103      !! ** Purpose : Set time-splitting weights for temporal averaging (or not)
1104      !!----------------------------------------------------------------------
1105      LOGICAL, INTENT(in) ::   ll_av      ! temporal averaging=.true.
1106      LOGICAL, INTENT(in) ::   ll_fw      ! forward time splitting =.true.
1107      INTEGER, INTENT(inout) :: jpit      ! cycle length   
1108      REAL(wp), DIMENSION(3*nn_baro), INTENT(inout) ::   zwgt1, & ! Primary weights
1109                                                         zwgt2    ! Secondary weights
1110     
1111      INTEGER ::  jic, jn, ji                      ! temporary integers
1112      REAL(wp) :: za1, za2
1113      !!----------------------------------------------------------------------
1114
1115      zwgt1(:) = 0._wp
1116      zwgt2(:) = 0._wp
1117
1118      ! Set time index when averaged value is requested
1119      IF (ll_fw) THEN
1120         jic = nn_baro
1121      ELSE
1122         jic = 2 * nn_baro
1123      ENDIF
1124
1125      ! Set primary weights:
1126      IF (ll_av) THEN
1127           ! Define simple boxcar window for primary weights
1128           ! (width = nn_baro, centered around jic)     
1129         SELECT CASE ( nn_bt_flt )
1130              CASE( 0 )  ! No averaging
1131                 zwgt1(jic) = 1._wp
1132                 jpit = jic
1133
1134              CASE( 1 )  ! Boxcar, width = nn_baro
1135                 DO jn = 1, 3*nn_baro
1136                    za1 = ABS(float(jn-jic))/float(nn_baro) 
1137                    IF (za1 < 0.5_wp) THEN
1138                      zwgt1(jn) = 1._wp
1139                      jpit = jn
1140                    ENDIF
1141                 ENDDO
1142
1143              CASE( 2 )  ! Boxcar, width = 2 * nn_baro
1144                 DO jn = 1, 3*nn_baro
1145                    za1 = ABS(float(jn-jic))/float(nn_baro) 
1146                    IF (za1 < 1._wp) THEN
1147                      zwgt1(jn) = 1._wp
1148                      jpit = jn
1149                    ENDIF
1150                 ENDDO
1151              CASE DEFAULT   ;   CALL ctl_stop( 'unrecognised value for nn_bt_flt' )
1152         END SELECT
1153
1154      ELSE ! No time averaging
1155         zwgt1(jic) = 1._wp
1156         jpit = jic
1157      ENDIF
1158   
1159      ! Set secondary weights
1160      DO jn = 1, jpit
1161        DO ji = jn, jpit
1162             zwgt2(jn) = zwgt2(jn) + zwgt1(ji)
1163        END DO
1164      END DO
1165
1166      ! Normalize weigths:
1167      za1 = 1._wp / SUM(zwgt1(1:jpit))
1168      za2 = 1._wp / SUM(zwgt2(1:jpit))
1169      DO jn = 1, jpit
1170        zwgt1(jn) = zwgt1(jn) * za1
1171        zwgt2(jn) = zwgt2(jn) * za2
1172      END DO
1173      !
1174   END SUBROUTINE ts_wgt
1175
1176
1177   SUBROUTINE ts_rst( kt, cdrw )
1178      !!---------------------------------------------------------------------
1179      !!                   ***  ROUTINE ts_rst  ***
1180      !!
1181      !! ** Purpose : Read or write time-splitting arrays in restart file
1182      !!----------------------------------------------------------------------
1183      INTEGER         , INTENT(in) ::   kt         ! ocean time-step
1184      CHARACTER(len=*), INTENT(in) ::   cdrw       ! "READ"/"WRITE" flag
1185      !
1186      !!----------------------------------------------------------------------
1187      !
1188      IF( TRIM(cdrw) == 'READ' ) THEN
1189         CALL iom_get( numror, jpdom_autoglo, 'ub2_b'  , ub2_b  (:,:) )   
1190         CALL iom_get( numror, jpdom_autoglo, 'vb2_b'  , vb2_b  (:,:) ) 
1191         IF( .NOT.ln_bt_av ) THEN
1192            CALL iom_get( numror, jpdom_autoglo, 'sshbb_e'  , sshbb_e(:,:) )   
1193            CALL iom_get( numror, jpdom_autoglo, 'ubb_e'    ,   ubb_e(:,:) )   
1194            CALL iom_get( numror, jpdom_autoglo, 'vbb_e'    ,   vbb_e(:,:) )
1195            CALL iom_get( numror, jpdom_autoglo, 'sshb_e'   ,  sshb_e(:,:) ) 
1196            CALL iom_get( numror, jpdom_autoglo, 'ub_e'     ,    ub_e(:,:) )   
1197            CALL iom_get( numror, jpdom_autoglo, 'vb_e'     ,    vb_e(:,:) )
1198         ENDIF
1199#if defined key_agrif
1200         ! Read time integrated fluxes
1201         IF ( .NOT.Agrif_Root() ) THEN
1202            CALL iom_get( numror, jpdom_autoglo, 'ub2_i_b'  , ub2_i_b(:,:) )   
1203            CALL iom_get( numror, jpdom_autoglo, 'vb2_i_b'  , vb2_i_b(:,:) )
1204         ENDIF
1205#endif
1206      !
1207      ELSEIF( TRIM(cdrw) == 'WRITE' ) THEN
1208         CALL iom_rstput( kt, nitrst, numrow, 'ub2_b'   , ub2_b  (:,:) )
1209         CALL iom_rstput( kt, nitrst, numrow, 'vb2_b'   , vb2_b  (:,:) )
1210         !
1211         IF (.NOT.ln_bt_av) THEN
1212            CALL iom_rstput( kt, nitrst, numrow, 'sshbb_e'  , sshbb_e(:,:) ) 
1213            CALL iom_rstput( kt, nitrst, numrow, 'ubb_e'    ,   ubb_e(:,:) )
1214            CALL iom_rstput( kt, nitrst, numrow, 'vbb_e'    ,   vbb_e(:,:) )
1215            CALL iom_rstput( kt, nitrst, numrow, 'sshb_e'   ,  sshb_e(:,:) )
1216            CALL iom_rstput( kt, nitrst, numrow, 'ub_e'     ,    ub_e(:,:) )
1217            CALL iom_rstput( kt, nitrst, numrow, 'vb_e'     ,    vb_e(:,:) )
1218         ENDIF
1219#if defined key_agrif
1220         ! Save time integrated fluxes
1221         IF ( .NOT.Agrif_Root() ) THEN
1222            CALL iom_rstput( kt, nitrst, numrow, 'ub2_i_b'  , ub2_i_b(:,:) )
1223            CALL iom_rstput( kt, nitrst, numrow, 'vb2_i_b'  , vb2_i_b(:,:) )
1224         ENDIF
1225#endif
1226      ENDIF
1227      !
1228   END SUBROUTINE ts_rst
1229
1230
1231   SUBROUTINE dyn_spg_ts_init
1232      !!---------------------------------------------------------------------
1233      !!                   ***  ROUTINE dyn_spg_ts_init  ***
1234      !!
1235      !! ** Purpose : Set time splitting options
1236      !!----------------------------------------------------------------------
1237      INTEGER  ::   ji ,jj              ! dummy loop indices
1238      REAL(wp) ::   zxr2, zyr2, zcmax   ! local scalar
1239      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:,:) ::   zcu
1240      !!----------------------------------------------------------------------
1241      !
1242      ! Max courant number for ext. grav. waves
1243      !
1244      CALL wrk_alloc( jpi,jpj,   zcu )
1245      !
1246      DO jj = 1, jpj
1247         DO ji =1, jpi
1248            zxr2 = r1_e1t(ji,jj) * r1_e1t(ji,jj)
1249            zyr2 = r1_e2t(ji,jj) * r1_e2t(ji,jj)
1250            zcu(ji,jj) = SQRT( grav * ht_0(ji,jj) * (zxr2 + zyr2) )
1251         END DO
1252      END DO
1253      !
1254      zcmax = MAXVAL( zcu(:,:) )
1255      IF( lk_mpp )   CALL mpp_max( zcmax )
1256
1257      ! Estimate number of iterations to satisfy a max courant number= rn_bt_cmax
1258      IF( ln_bt_auto )   nn_baro = CEILING( rdt / rn_bt_cmax * zcmax)
1259     
1260      rdtbt = rdt / REAL( nn_baro , wp )
1261      zcmax = zcmax * rdtbt
1262                     ! Print results
1263      IF(lwp) WRITE(numout,*)
1264      IF(lwp) WRITE(numout,*) 'dyn_spg_ts : split-explicit free surface'
1265      IF(lwp) WRITE(numout,*) '~~~~~~~~~~'
1266      IF( ln_bt_auto ) THEN
1267         IF(lwp) WRITE(numout,*) '     ln_ts_auto=.true. Automatically set nn_baro '
1268         IF(lwp) WRITE(numout,*) '     Max. courant number allowed: ', rn_bt_cmax
1269      ELSE
1270         IF(lwp) WRITE(numout,*) '     ln_ts_auto=.false.: Use nn_baro in namelist '
1271      ENDIF
1272
1273      IF(ln_bt_av) THEN
1274         IF(lwp) WRITE(numout,*) '     ln_bt_av=.true.  => Time averaging over nn_baro time steps is on '
1275      ELSE
1276         IF(lwp) WRITE(numout,*) '     ln_bt_av=.false. => No time averaging of barotropic variables '
1277      ENDIF
1278      !
1279      !
1280      IF(ln_bt_fw) THEN
1281         IF(lwp) WRITE(numout,*) '     ln_bt_fw=.true.  => Forward integration of barotropic variables '
1282      ELSE
1283         IF(lwp) WRITE(numout,*) '     ln_bt_fw =.false.=> Centred integration of barotropic variables '
1284      ENDIF
1285      !
1286#if defined key_agrif
1287      ! Restrict the use of Agrif to the forward case only
1288      IF( .NOT.ln_bt_fw .AND. .NOT.Agrif_Root() )   CALL ctl_stop( 'AGRIF not implemented if ln_bt_fw=.FALSE.' )
1289#endif
1290      !
1291      IF(lwp) WRITE(numout,*)    '     Time filter choice, nn_bt_flt: ', nn_bt_flt
1292      SELECT CASE ( nn_bt_flt )
1293         CASE( 0 )      ;   IF(lwp) WRITE(numout,*) '           Dirac'
1294         CASE( 1 )      ;   IF(lwp) WRITE(numout,*) '           Boxcar: width = nn_baro'
1295         CASE( 2 )      ;   IF(lwp) WRITE(numout,*) '           Boxcar: width = 2*nn_baro' 
1296         CASE DEFAULT   ;   CALL ctl_stop( 'unrecognised value for nn_bt_flt: should 0,1,2' )
1297      END SELECT
1298      !
1299      IF(lwp) WRITE(numout,*) ' '
1300      IF(lwp) WRITE(numout,*) '     nn_baro = ', nn_baro
1301      IF(lwp) WRITE(numout,*) '     Barotropic time step [s] is :', rdtbt
1302      IF(lwp) WRITE(numout,*) '     Maximum Courant number is   :', zcmax
1303      !
1304      IF( .NOT.ln_bt_av .AND. .NOT.ln_bt_fw ) THEN
1305         CALL ctl_stop( 'dynspg_ts ERROR: No time averaging => only forward integration is possible' )
1306      ENDIF
1307      IF( zcmax>0.9_wp ) THEN
1308         CALL ctl_stop( 'dynspg_ts ERROR: Maximum Courant number is greater than 0.9: Inc. nn_baro !' )         
1309      ENDIF
1310      !
1311      CALL wrk_dealloc( jpi,jpj,   zcu )
1312      !
1313   END SUBROUTINE dyn_spg_ts_init
1314
1315   !!======================================================================
1316END MODULE dynspg_ts
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.