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dynzdf_exp.F90 in branches/UKMO/r6232_tracer_advection/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/DYN – NEMO

source: branches/UKMO/r6232_tracer_advection/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/DYN/dynzdf_exp.F90 @ 9295

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RevLine 
[3]1MODULE dynzdf_exp
2   !!==============================================================================
3   !!                     ***  MODULE  dynzdf_exp  ***
4   !! Ocean dynamics:  vertical component(s) of the momentum mixing trend
5   !!==============================================================================
[2528]6   !! History :  OPA  !  1990-10  (B. Blanke)  Original code
7   !!            8.0  !  1997-05  (G. Madec)  vertical component of isopycnal
[2715]8   !!   NEMO     0.5  !  2002-08  (G. Madec)  F90: Free form and module
[2528]9   !!            3.3  !  2010-04  (M. Leclair, G. Madec)  Forcing averaged over 2 time steps
[503]10   !!----------------------------------------------------------------------
[3]11
12   !!----------------------------------------------------------------------
13   !!   dyn_zdf_exp  : update the momentum trend with the vertical diffu-
14   !!                  sion using an explicit time-stepping scheme.
15   !!----------------------------------------------------------------------
16   USE oce             ! ocean dynamics and tracers
17   USE dom_oce         ! ocean space and time domain
18   USE phycst          ! physical constants
19   USE zdf_oce         ! ocean vertical physics
[888]20   USE sbc_oce         ! surface boundary condition: ocean
[2715]21   USE lib_mpp         ! MPP library
[3]22   USE in_out_manager  ! I/O manager
[2715]23   USE lib_mpp         ! MPP library
[3294]24   USE wrk_nemo        ! Memory Allocation
25   USE timing          ! Timing
[3]26
[3294]27
[3]28   IMPLICIT NONE
29   PRIVATE
30
[2528]31   PUBLIC   dyn_zdf_exp   ! called by step.F90
[2715]32   
[3]33   !! * Substitutions
34#  include "domzgr_substitute.h90"
35#  include "vectopt_loop_substitute.h90"
36   !!----------------------------------------------------------------------
[2528]37   !! NEMO/OPA 3.3 , NEMO Consortium (2010)
[888]38   !! $Id$
[2715]39   !! Software governed by the CeCILL licence     (NEMOGCM/NEMO_CeCILL.txt)
[3]40   !!----------------------------------------------------------------------
41CONTAINS
42
[503]43   SUBROUTINE dyn_zdf_exp( kt, p2dt )
[3]44      !!----------------------------------------------------------------------
45      !!                  ***  ROUTINE dyn_zdf_exp  ***
46      !!                   
47      !! ** Purpose :   Compute the trend due to the vert. momentum diffusion
48      !!
49      !! ** Method  :   Explicit forward time stepping with a time splitting
50      !!      technique. The vertical diffusion of momentum is given by:
51      !!         diffu = dz( avmu dz(u) ) = 1/e3u dk+1( avmu/e3uw dk(ub) )
[2528]52      !!      Surface boundary conditions: wind stress input (averaged over kt-1/2 & kt+1/2)
[3]53      !!      Bottom boundary conditions : bottom stress (cf zdfbfr.F90)
54      !!      Add this trend to the general trend ua :
55      !!         ua = ua + dz( avmu dz(u) )
56      !!
57      !! ** Action : - Update (ua,va) with the vertical diffusive trend
58      !!---------------------------------------------------------------------
[2528]59      INTEGER , INTENT(in) ::   kt     ! ocean time-step index
60      REAL(wp), INTENT(in) ::   p2dt   ! time-step
[2715]61      !
62      INTEGER  ::   ji, jj, jk, jl   ! dummy loop indices
[3625]63      REAL(wp) ::   zlavmr, zua, zva   ! local scalars
[3294]64      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:,:,:) ::  zwx, zwy, zwz, zww
[3]65      !!----------------------------------------------------------------------
[3294]66      !
67      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_start('dyn_zdf_exp')
68      !
69      CALL wrk_alloc( jpi,jpj,jpk, zwx, zwy, zwz, zww ) 
70      !
[2715]71      IF( kt == nit000 .AND. lwp ) THEN
72         WRITE(numout,*)
73         WRITE(numout,*) 'dyn_zdf_exp : vertical momentum diffusion - explicit operator'
74         WRITE(numout,*) '~~~~~~~~~~~ '
75      ENDIF
76
[2528]77      zlavmr = 1. / REAL( nn_zdfexp )
[216]78
[2715]79
80      DO jj = 2, jpjm1                 ! Surface boundary condition
81         DO ji = 2, jpim1
[3625]82            zwy(ji,jj,1) = ( utau_b(ji,jj) + utau(ji,jj) ) * r1_rau0
83            zww(ji,jj,1) = ( vtau_b(ji,jj) + vtau(ji,jj) ) * r1_rau0
[3]84         END DO 
[2715]85      END DO 
86      DO jk = 1, jpk                   ! Initialization of x, z and contingently trends array
87         DO jj = 2, jpjm1 
[3]88            DO ji = 2, jpim1
[2715]89               zwx(ji,jj,jk) = ub(ji,jj,jk)
90               zwz(ji,jj,jk) = vb(ji,jj,jk)
[3]91            END DO 
92         END DO 
[2715]93      END DO 
94      !
95      DO jl = 1, nn_zdfexp             ! Time splitting loop
[2528]96         !
[2715]97         DO jk = 2, jpk                      ! First vertical derivative
98            DO jj = 2, jpjm1 
[3]99               DO ji = 2, jpim1
[2715]100                  zwy(ji,jj,jk) = avmu(ji,jj,jk) * ( zwx(ji,jj,jk-1) - zwx(ji,jj,jk) ) / fse3uw(ji,jj,jk) 
101                  zww(ji,jj,jk) = avmv(ji,jj,jk) * ( zwz(ji,jj,jk-1) - zwz(ji,jj,jk) ) / fse3vw(ji,jj,jk)
[3]102               END DO 
103            END DO 
[2715]104         END DO 
105         DO jk = 1, jpkm1                    ! Second vertical derivative and trend estimation at kt+l*rdt/nn_zdfexp
106            DO jj = 2, jpjm1 
[3]107               DO ji = 2, jpim1
[2715]108                  zua = zlavmr * ( zwy(ji,jj,jk) - zwy(ji,jj,jk+1) ) / fse3u(ji,jj,jk)
109                  zva = zlavmr * ( zww(ji,jj,jk) - zww(ji,jj,jk+1) ) / fse3v(ji,jj,jk)
[3]110                  ua(ji,jj,jk) = ua(ji,jj,jk) + zua
111                  va(ji,jj,jk) = va(ji,jj,jk) + zva
[2528]112                  !
[2715]113                  zwx(ji,jj,jk) = zwx(ji,jj,jk) + p2dt * zua * umask(ji,jj,jk)
114                  zwz(ji,jj,jk) = zwz(ji,jj,jk) + p2dt * zva * vmask(ji,jj,jk)
[3]115               END DO 
116            END DO 
117         END DO 
[2715]118         !
119      END DO                           ! End of time splitting
120      !
[3294]121      CALL wrk_dealloc( jpi,jpj,jpk, zwx, zwy, zwz, zww ) 
[2715]122      !
[3294]123      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_stop('dyn_zdf_exp')
124      !
[3]125   END SUBROUTINE dyn_zdf_exp
126
127   !!==============================================================================
128END MODULE dynzdf_exp
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.