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.
limrhg_2.F90 in branches/dev_1784_EVP/NEMO/LIM_SRC_2 – NEMO

source: branches/dev_1784_EVP/NEMO/LIM_SRC_2/limrhg_2.F90 @ 2293

Last change on this file since 2293 was 2095, checked in by cbricaud, 14 years ago

add correction from reviewer
  • Property svn:eol-style set to native
  • Property svn:keywords set to Id
File size: 33.2 KB
Line 
1MODULE limrhg_2
2   !!======================================================================
3   !!                     ***  MODULE  limrhg_2  ***
4   !!   Ice rheology :  performs sea ice rheology
5   !!======================================================================
6   !! History :  LIM  !  1993-12  (M.A. Morales Maqueda.)  Original code
7   !!            1.0  !  1994-12  (H. Goosse)
8   !!            2.0  !  2003-12  (C. Ethe, G. Madec)  F90, mpp
9   !!             -   !  2006-08  (G. Madec)  surface module, ice-stress at I-point
10   !!             -   !  2009-09  (G. Madec)  Huge verctor optimisation
11   !!            3.3  !  2009-05  (G.Garric, C. Bricaud) addition of the lim2_evp case
12   !!----------------------------------------------------------------------
13#if defined   key_lim2   &&   defined key_lim2_vp
14   !!----------------------------------------------------------------------
15   !!   'key_lim2'                and                 LIM 2.0 sea-ice model
16   !!   'key_lim2_vp'                                       VP ice rheology
17   !!----------------------------------------------------------------------
18   !!   lim_rhg_2   : computes ice velocities
19   !!----------------------------------------------------------------------
20   USE par_oce        ! ocean parameter
21   USE dom_oce        ! ocean space and time domain
22   USE sbc_oce        ! surface boundary condition: ocean variables
23   USE sbc_ice        ! surface boundary condition: ice variables
24   USE dom_ice_2      ! LIM2: ice domain
25   USE phycst         ! physical constants
26   USE ice_2          ! LIM2: ice variables
27   USE lbclnk         ! lateral boundary condition - MPP exchanges
28   USE lib_mpp        ! MPP library
29   USE in_out_manager ! I/O manager
30   USE prtctl         ! Print control
31
32   IMPLICIT NONE
33   PRIVATE
34
35   PUBLIC   lim_rhg_2   ! routine called by lim_dyn
36
37   REAL(wp) ::   rzero   = 0.e0   ! constant value: zero
38   REAL(wp) ::   rone    = 1.e0   !            and  one
39
40   !! * Substitutions
41#  include "vectopt_loop_substitute.h90"
42   !!----------------------------------------------------------------------
43   !! NEMO/LIM2 3.3, UCL-LOCEAN-IPSL (2010)
44   !! $Id$
45   !! Software governed by the CeCILL licence (modipsl/doc/NEMO_CeCILL.txt)
46   !!----------------------------------------------------------------------
47
48CONTAINS
49
50   SUBROUTINE lim_rhg_2( k_j1, k_jpj )
51      !!-------------------------------------------------------------------
52      !!                 ***  SUBROUTINR lim_rhg_2  ***
53      !!
54      !! ** purpose :   determines the velocity field of sea ice by using
55      !!  atmospheric (wind stress) and oceanic (water stress and surface
56      !!  tilt) forcings. Ice-ice interaction is described by a non-linear
57      !!  viscous-plastic law including shear strength and a bulk rheology.
58      !!
59      !! ** Action  : - compute u_ice, v_ice the sea-ice velocity defined
60      !!              at I-point
61      !!-------------------------------------------------------------------
62      INTEGER, INTENT(in) ::   k_j1    ! southern j-index for ice computation
63      INTEGER, INTENT(in) ::   k_jpj   ! northern j-index for ice computation
64      !!
65      INTEGER ::   ji, jj              ! dummy loop indices
66      INTEGER ::   iter, jter          ! temporary integers
67      CHARACTER (len=50) ::   charout
68      REAL(wp) ::   ze11  , ze12  , ze22  , ze21               ! temporary scalars
69      REAL(wp) ::   zt11  , zt12  , zt21  , zt22               !    "         "
70      REAL(wp) ::   zvis11, zvis21, zvis12, zvis22             !    "         "
71      REAL(wp) ::   zgphsx, ztagnx, zgsshx, zunw, zur, zusw    !    "         "
72      REAL(wp) ::   zgphsy, ztagny, zgsshy, zvnw, zvr          !    "         "
73      REAL(wp) ::   zresm,  za, zac, zmod
74      REAL(wp) ::   zmpzas, zstms, zindu, zusdtp, zmassdt, zcorlal
75      REAL(wp) ::   ztrace2, zdeter, zdelta, zmask, zdgp, zdgi, zdiag
76      REAL(wp) ::   za1, zb1, zc1, zd1
77      REAL(wp) ::   za2, zb2, zc2, zd2, zden
78      REAL(wp) ::   zs11_11, zs11_12, zs11_21, zs11_22
79      REAL(wp) ::   zs12_11, zs12_12, zs12_21, zs12_22
80      REAL(wp) ::   zs21_11, zs21_12, zs21_21, zs21_22
81      REAL(wp) ::   zs22_11, zs22_12, zs22_21, zs22_22
82      REAL(wp), DIMENSION(jpi,  jpj  ) ::   zfrld, zmass, zcorl
83      REAL(wp), DIMENSION(jpi,  jpj  ) ::   za1ct, za2ct, zresr
84      REAL(wp), DIMENSION(jpi,  jpj  ) ::   zc1u, zc1v, zc2u, zc2v
85      REAL(wp), DIMENSION(jpi,  jpj  ) ::   zsang
86      REAL(wp), DIMENSION(jpi,0:jpj+1) ::   zu0, zv0
87      REAL(wp), DIMENSION(jpi,0:jpj+1) ::   zu_n, zv_n
88      REAL(wp), DIMENSION(jpi,0:jpj+1) ::   zu_a, zv_a
89      REAL(wp), DIMENSION(jpi,0:jpj+1) ::   zviszeta, zviseta
90      REAL(wp), DIMENSION(jpi,0:jpj+1) ::   zzfrld, zztms
91      REAL(wp), DIMENSION(jpi,0:jpj+1) ::   zi1, zi2, zmasst, zpresh
92      !!-------------------------------------------------------------------
93     
94      !  Store initial velocities
95      !  ----------------
96      zztms(:,0    ) = 0.e0       ;    zzfrld(:,0    ) = 0.e0
97      zztms(:,jpj+1) = 0.e0       ;    zzfrld(:,jpj+1) = 0.e0
98      zu0(:,0    ) = 0.e0         ;    zv0(:,0    ) = 0.e0
99      zu0(:,jpj+1) = 0.e0         ;    zv0(:,jpj+1) = 0.e0
100      zztms(:,1:jpj) = tms(:,:)   ;    zzfrld(:,1:jpj) = frld(:,:)
101      zu0(:,1:jpj) = u_ice(:,:)   ;    zv0(:,1:jpj) = v_ice(:,:)
102      !
103      zu_a(:,:)    = zu0(:,:)     ;   zv_a(:,:) = zv0(:,:)
104      zu_n(:,:)    = zu0(:,:)     ;   zv_n(:,:) = zv0(:,:)
105
106!i
107      zi1   (:,:) = 0.e0
108      zi2   (:,:) = 0.e0
109      zpresh(:,:) = 0.e0
110      zmasst(:,:) = 0.e0
111!i
112!!gm violant
113      zfrld(:,:) =0.e0
114      zcorl(:,:) =0.e0
115      zmass(:,:) =0.e0
116      za1ct(:,:) =0.e0
117      za2ct(:,:) =0.e0
118!!gm end
119
120      zviszeta(:,:) = 0.e0
121      zviseta (:,:) = 0.e0
122
123
124      ! Ice mass, ice strength, and wind stress at the center            |
125      ! of the grid squares.                                             |
126      !-------------------------------------------------------------------
127
128!CDIR NOVERRCHK
129      DO jj = k_j1 , k_jpj-1
130!CDIR NOVERRCHK
131         DO ji = 1 , jpi
132            ! only the sinus changes its sign with the hemisphere
133            zsang(ji,jj)  = SIGN( 1.e0, fcor(ji,jj) ) * sangvg   ! only the sinus changes its sign with the hemisphere
134            !
135            zmasst(ji,jj) = tms(ji,jj) * ( rhosn * hsnm(ji,jj) + rhoic * hicm(ji,jj) )
136            zpresh(ji,jj) = tms(ji,jj) *  pstarh * hicm(ji,jj) * EXP( -c_rhg * frld(ji,jj) )
137!!gm  :: stress given at I-point (F-point for the ocean) only compute the ponderation with the ice fraction (1-frld)
138            zi1(ji,jj)    = tms(ji,jj) * ( 1.0 - frld(ji,jj) )
139            zi2(ji,jj)    = tms(ji,jj) * ( 1.0 - frld(ji,jj) )
140         END DO
141      END DO
142
143
144      !---------------------------------------------------------------------------
145      !  Wind stress, coriolis and mass terms at the corners of the grid squares |
146      !  Gradient of ice strenght.                                               |
147      !---------------------------------------------------------------------------
148         
149      DO jj = k_j1+1, k_jpj-1
150         DO ji = 2, jpi    ! NO vector opt.
151            zstms = zztms(ji,jj  ) * wght(ji,jj,2,2) + zztms(ji-1,jj  ) * wght(ji,jj,1,2)   &
152               &  + zztms(ji,jj-1) * wght(ji,jj,2,1) + zztms(ji-1,jj-1) * wght(ji,jj,1,1)
153            zusw  = 1.0 / MAX( zstms, epsd )
154
155            zt11 = zztms(ji  ,jj  ) * zzfrld(ji  ,jj  ) 
156            zt12 = zztms(ji-1,jj  ) * zzfrld(ji-1,jj  ) 
157            zt21 = zztms(ji  ,jj-1) * zzfrld(ji  ,jj-1) 
158            zt22 = zztms(ji-1,jj-1) * zzfrld(ji-1,jj-1)
159
160            ! Leads area.
161            zfrld(ji,jj) =  (  zt11 * wght(ji,jj,2,2) + zt12 * wght(ji,jj,1,2)   &
162               &             + zt21 * wght(ji,jj,2,1) + zt22 * wght(ji,jj,1,1) ) * zusw
163
164            ! Mass and coriolis coeff. at I-point
165            zmass(ji,jj) = ( zmasst(ji,jj  ) * wght(ji,jj,2,2) + zmasst(ji-1,jj  ) * wght(ji,jj,1,2)   &
166               &           + zmasst(ji,jj-1) * wght(ji,jj,2,1) + zmasst(ji-1,jj-1) * wght(ji,jj,1,1) ) * zusw
167            zcorl(ji,jj) = zmass(ji,jj) &
168               &           *( fcor(ji,jj  ) * wght(ji,jj,2,2) + fcor(ji-1,jj  )*wght(ji,jj,1,2)   &
169               &            + fcor(ji,jj-1) * wght(ji,jj,2,1) + fcor(ji-1,jj-1)*wght(ji,jj,1,1) ) * zusw
170
171            ! Wind stress.
172            ! always provide stress at I-point
173            ztagnx = ( zi1(ji,jj  ) * wght(ji,jj,2,2) + zi1(ji-1,jj  ) * wght(ji,jj,1,2)   &
174               &     + zi1(ji,jj-1) * wght(ji,jj,2,1) + zi1(ji-1,jj-1) * wght(ji,jj,1,1) ) * zusw * utau_ice(ji,jj)
175            ztagny = ( zi2(ji,jj  ) * wght(ji,jj,2,2) + zi2(ji-1,jj  ) * wght(ji,jj,1,2)   &
176               &     + zi2(ji,jj-1) * wght(ji,jj,2,1) + zi2(ji-1,jj-1) * wght(ji,jj,1,1) ) * zusw * vtau_ice(ji,jj)
177
178            ! Gradient of ice strength
179            zgphsx =   ( alambd(ji,jj,2,2,2,1) - alambd(ji,jj,2,1,2,1) ) * zpresh(ji  ,jj-1)   &
180               &     + ( alambd(ji,jj,2,2,2,2) - alambd(ji,jj,2,1,2,2) ) * zpresh(ji  ,jj  )   &
181               &     - ( alambd(ji,jj,2,2,1,1) + alambd(ji,jj,2,1,1,1) ) * zpresh(ji-1,jj-1)   &
182               &     - ( alambd(ji,jj,2,2,1,2) + alambd(ji,jj,2,1,1,2) ) * zpresh(ji-1,jj  )
183
184            zgphsy = - ( alambd(ji,jj,1,1,2,1) + alambd(ji,jj,1,2,2,1) ) * zpresh(ji  ,jj-1)   &
185               &     - ( alambd(ji,jj,1,1,1,1) + alambd(ji,jj,1,2,1,1) ) * zpresh(ji-1,jj-1)   &
186               &     + ( alambd(ji,jj,1,1,2,2) - alambd(ji,jj,1,2,2,2) ) * zpresh(ji  ,jj  )   &
187               &     + ( alambd(ji,jj,1,1,1,2) - alambd(ji,jj,1,2,1,2) ) * zpresh(ji-1,jj  )
188
189            ! Gradient of the sea surface height
190            zgsshx =  (   (ssh_m(ji  ,jj  ) - ssh_m(ji-1,jj  ))/e1u(ji-1,jj  )   &
191               &       +  (ssh_m(ji  ,jj-1) - ssh_m(ji-1,jj-1))/e1u(ji-1,jj-1)   ) * 0.5
192            zgsshy =  (   (ssh_m(ji  ,jj  ) - ssh_m(ji  ,jj-1))/e2v(ji  ,jj-1)   &
193               &       +  (ssh_m(ji-1,jj  ) - ssh_m(ji-1,jj-1))/e2v(ji-1,jj-1)   ) * 0.5
194
195            ! Computation of the velocity field taking into account the ice-ice interaction.                                 
196            ! Terms that are independent of the ice velocity field.
197            za1ct(ji,jj) = ztagnx - zmass(ji,jj) * grav * zgsshx - zgphsx
198            za2ct(ji,jj) = ztagny - zmass(ji,jj) * grav * zgsshy - zgphsy
199         END DO
200      END DO
201
202
203      ! SOLUTION OF THE MOMENTUM EQUATION.
204      !------------------------------------------
205      !                                                   ! ==================== !
206      DO iter = 1 , 2 * nbiter                            !    loop over iter    !
207         !                                                ! ==================== !       
208         zindu = MOD( iter , 2 )
209         zusdtp = ( zindu * 2.0 + ( 1.0 - zindu ) * 1.0 )  * REAL( nbiter ) / rdt_ice
210
211         ! Computation of free drift field for free slip boundary conditions.
212
213!CDIR NOVERRCHK
214         DO jj = k_j1, k_jpj-1
215!CDIR NOVERRCHK
216            DO ji = 1, fs_jpim1
217               !- Rate of strain tensor.
218               zt11 =   akappa(ji,jj,1,1) * ( zu_a(ji+1,jj) + zu_a(ji+1,jj+1) - zu_a(ji,jj  ) - zu_a(ji  ,jj+1) )  &
219                  &   + akappa(ji,jj,1,2) * ( zv_a(ji+1,jj) + zv_a(ji+1,jj+1) + zv_a(ji,jj  ) + zv_a(ji  ,jj+1) )
220               zt12 = - akappa(ji,jj,2,2) * ( zu_a(ji  ,jj) + zu_a(ji+1,jj  ) - zu_a(ji,jj+1) - zu_a(ji+1,jj+1) )  &
221                  &   - akappa(ji,jj,2,1) * ( zv_a(ji  ,jj) + zv_a(ji+1,jj  ) + zv_a(ji,jj+1) + zv_a(ji+1,jj+1) )
222               zt22 = - akappa(ji,jj,2,2) * ( zv_a(ji  ,jj) + zv_a(ji+1,jj  ) - zv_a(ji,jj+1) - zv_a(ji+1,jj+1) )  &
223                  &   + akappa(ji,jj,2,1) * ( zu_a(ji  ,jj) + zu_a(ji+1,jj  ) + zu_a(ji,jj+1) + zu_a(ji+1,jj+1) )
224               zt21 =   akappa(ji,jj,1,1) * ( zv_a(ji+1,jj) + zv_a(ji+1,jj+1) - zv_a(ji,jj  ) - zv_a(ji  ,jj+1) )  &
225                  &   - akappa(ji,jj,1,2) * ( zu_a(ji+1,jj) + zu_a(ji+1,jj+1) + zu_a(ji,jj  ) + zu_a(ji  ,jj+1) )
226
227               !- Rate of strain tensor.
228               zdgp = zt11 + zt22
229               zdgi = zt12 + zt21
230               ztrace2 = zdgp * zdgp 
231               zdeter  = zt11 * zt22 - 0.25 * zdgi * zdgi
232
233               !  Creep limit depends on the size of the grid.
234               zdelta = MAX( SQRT( ztrace2 + ( ztrace2 - 4.0 * zdeter ) * usecc2 ),  creepl)
235
236               !-  Computation of viscosities.
237               zviszeta(ji,jj) = MAX( zpresh(ji,jj) / zdelta, etamn )
238               zviseta (ji,jj) = zviszeta(ji,jj) * usecc2
239            END DO
240         END DO
241
242         !-  Determination of zc1u, zc2u, zc1v and zc2v.
243         DO jj = k_j1+1, k_jpj-1
244            DO ji = 2, fs_jpim1   ! NO vector opt.
245               !* zc1u , zc2v
246               zvis11 = 2.0 * zviseta (ji-1,jj-1) + dm
247               zvis12 =       zviseta (ji-1,jj-1) + dm
248               zvis21 =       zviseta (ji-1,jj-1)
249               zvis22 =       zviszeta(ji-1,jj-1) - zviseta(ji-1,jj-1)
250               zdiag  = zvis22 * ( akappa(ji-1,jj-1,1,1) + akappa(ji-1,jj-1,2,1) )
251               zs11_11 =  zvis11 * akappa(ji-1,jj-1,1,1) + zdiag
252               zs12_11 =  zvis12 * akappa(ji-1,jj-1,2,2) - zvis21 * akappa(ji-1,jj-1,1,2)
253               zs21_11 = -zvis12 * akappa(ji-1,jj-1,1,2) + zvis21 * akappa(ji-1,jj-1,2,2)
254               zs22_11 =  zvis11 * akappa(ji-1,jj-1,2,1) + zdiag
255
256               zvis11 = 2.0 * zviseta (ji,jj-1) + dm
257               zvis22 =       zviszeta(ji,jj-1) - zviseta(ji,jj-1)
258               zvis12 =       zviseta (ji,jj-1) + dm
259               zvis21 =       zviseta (ji,jj-1)
260               zdiag = zvis22 * ( -akappa(ji,jj-1,1,1) + akappa(ji,jj-1,2,1) )
261               zs11_21 = -zvis11 * akappa(ji,jj-1,1,1) + zdiag
262               zs12_21 =  zvis12 * akappa(ji,jj-1,2,2) - zvis21 * akappa(ji,jj-1,1,2)
263               zs22_21 =  zvis11 * akappa(ji,jj-1,2,1) + zdiag
264               zs21_21 = -zvis12 * akappa(ji,jj-1,1,2) + zvis21 * akappa(ji,jj-1,2,2)
265
266               zvis11 = 2.0 * zviseta (ji-1,jj) + dm
267               zvis22 =       zviszeta(ji-1,jj) - zviseta(ji-1,jj)
268               zvis12 =       zviseta (ji-1,jj) + dm
269               zvis21 =       zviseta (ji-1,jj)
270               zdiag = zvis22 * ( akappa(ji-1,jj,1,1) + akappa(ji-1,jj,2,1) )
271               zs11_12 =  zvis11 * akappa(ji-1,jj,1,1) + zdiag
272               zs12_12 = -zvis12 * akappa(ji-1,jj,2,2) - zvis21 * akappa(ji-1,jj,1,2)
273               zs22_12 =  zvis11 * akappa(ji-1,jj,2,1) + zdiag
274               zs21_12 = -zvis12 * akappa(ji-1,jj,1,2) - zvis21 * akappa(ji-1,jj,2,2)
275
276               zvis11 = 2.0 * zviseta (ji,jj) + dm
277               zvis22 =       zviszeta(ji,jj) - zviseta(ji,jj)
278               zvis12 =       zviseta (ji,jj) + dm
279               zvis21 =       zviseta (ji,jj)
280               zdiag = zvis22 * ( -akappa(ji,jj,1,1) + akappa(ji,jj,2,1) )
281               zs11_22 = -zvis11 * akappa(ji,jj,1,1) + zdiag
282               zs12_22 = -zvis12 * akappa(ji,jj,2,2) - zvis21 * akappa(ji,jj,1,2)
283               zs22_22 =  zvis11 * akappa(ji,jj,2,1) + zdiag
284               zs21_22 = -zvis12 * akappa(ji,jj,1,2) - zvis21 * akappa(ji,jj,2,2)
285
286               zc1u(ji,jj) = + alambd(ji,jj,2,2,2,1) * zs11_21 + alambd(ji,jj,2,2,2,2) * zs11_22   &
287                  &          - alambd(ji,jj,2,2,1,1) * zs11_11 - alambd(ji,jj,2,2,1,2) * zs11_12   &
288                  &          - alambd(ji,jj,1,1,2,1) * zs12_21 - alambd(ji,jj,1,1,1,1) * zs12_11   &
289                  &          + alambd(ji,jj,1,1,2,2) * zs12_22 + alambd(ji,jj,1,1,1,2) * zs12_12   &
290                  &          + alambd(ji,jj,1,2,1,1) * zs21_11 + alambd(ji,jj,1,2,2,1) * zs21_21   &
291                  &          + alambd(ji,jj,1,2,1,2) * zs21_12 + alambd(ji,jj,1,2,2,2) * zs21_22   &
292                  &          - alambd(ji,jj,2,1,1,1) * zs22_11 - alambd(ji,jj,2,1,2,1) * zs22_21   &
293                  &          - alambd(ji,jj,2,1,1,2) * zs22_12 - alambd(ji,jj,2,1,2,2) * zs22_22
294
295               zc2u(ji,jj) = + alambd(ji,jj,2,2,2,1) * zs21_21 + alambd(ji,jj,2,2,2,2) * zs21_22   &
296                  &          - alambd(ji,jj,2,2,1,1) * zs21_11 - alambd(ji,jj,2,2,1,2) * zs21_12   &
297                  &          - alambd(ji,jj,1,1,2,1) * zs22_21 - alambd(ji,jj,1,1,1,1) * zs22_11   &
298                  &          + alambd(ji,jj,1,1,2,2) * zs22_22 + alambd(ji,jj,1,1,1,2) * zs22_12   &
299                  &          - alambd(ji,jj,1,2,1,1) * zs11_11 - alambd(ji,jj,1,2,2,1) * zs11_21   &
300                  &          - alambd(ji,jj,1,2,1,2) * zs11_12 - alambd(ji,jj,1,2,2,2) * zs11_22   &
301                  &          + alambd(ji,jj,2,1,1,1) * zs12_11 + alambd(ji,jj,2,1,2,1) * zs12_21   &
302                  &          + alambd(ji,jj,2,1,1,2) * zs12_12 + alambd(ji,jj,2,1,2,2) * zs12_22
303
304               !* zc1v , zc2v.
305               zvis11 = 2.0 * zviseta (ji-1,jj-1) + dm
306               zvis22 =       zviszeta(ji-1,jj-1) - zviseta(ji-1,jj-1)
307               zvis12 =       zviseta (ji-1,jj-1) + dm
308               zvis21 =       zviseta (ji-1,jj-1)
309               zdiag = zvis22 * ( akappa(ji-1,jj-1,1,2) + akappa(ji-1,jj-1,2,2) )
310               zs11_11 =  zvis11 * akappa(ji-1,jj-1,1,2) + zdiag
311               zs12_11 = -zvis12 * akappa(ji-1,jj-1,2,1) + zvis21 * akappa(ji-1,jj-1,1,1)
312               zs22_11 =  zvis11 * akappa(ji-1,jj-1,2,2) + zdiag
313               zs21_11 =  zvis12 * akappa(ji-1,jj-1,1,1) - zvis21 * akappa(ji-1,jj-1,2,1)
314 
315               zvis11 = 2.0 * zviseta (ji,jj-1) + dm
316               zvis22 =       zviszeta(ji,jj-1) - zviseta(ji,jj-1)
317               zvis12 =       zviseta (ji,jj-1) + dm
318               zvis21 =       zviseta (ji,jj-1)
319               zdiag = zvis22 * ( akappa(ji,jj-1,1,2) + akappa(ji,jj-1,2,2) )
320               zs11_21 =  zvis11 * akappa(ji,jj-1,1,2) + zdiag
321               zs12_21 = -zvis12 * akappa(ji,jj-1,2,1) - zvis21 * akappa(ji,jj-1,1,1)
322               zs22_21 =  zvis11 * akappa(ji,jj-1,2,2) + zdiag
323               zs21_21 = -zvis12 * akappa(ji,jj-1,1,1) - zvis21 * akappa(ji,jj-1,2,1)
324
325               zvis11 = 2.0 * zviseta (ji-1,jj) + dm
326               zvis22 =       zviszeta(ji-1,jj) - zviseta(ji-1,jj)
327               zvis12 =       zviseta (ji-1,jj) + dm
328               zvis21 =       zviseta (ji-1,jj)
329               zdiag = zvis22 * ( akappa(ji-1,jj,1,2) - akappa(ji-1,jj,2,2) )
330               zs11_12 =  zvis11 * akappa(ji-1,jj,1,2) + zdiag
331               zs12_12 = -zvis12 * akappa(ji-1,jj,2,1) + zvis21 * akappa(ji-1,jj,1,1)
332               zs22_12 = -zvis11 * akappa(ji-1,jj,2,2) + zdiag
333               zs21_12 =  zvis12 * akappa(ji-1,jj,1,1) - zvis21 * akappa(ji-1,jj,2,1)
334
335               zvis11 = 2.0 * zviseta (ji,jj) + dm
336               zvis22 =       zviszeta(ji,jj) - zviseta(ji,jj)
337               zvis12 =       zviseta (ji,jj) + dm
338               zvis21 =       zviseta (ji,jj)
339               zdiag = zvis22 * ( akappa(ji,jj,1,2) - akappa(ji,jj,2,2) )
340               zs11_22 =  zvis11 * akappa(ji,jj,1,2) + zdiag
341               zs12_22 = -zvis12 * akappa(ji,jj,2,1) - zvis21 * akappa(ji,jj,1,1)
342               zs22_22 = -zvis11 * akappa(ji,jj,2,2) + zdiag
343               zs21_22 = -zvis12 * akappa(ji,jj,1,1) - zvis21 * akappa(ji,jj,2,1)
344
345               zc1v(ji,jj) = + alambd(ji,jj,2,2,2,1) * zs11_21 + alambd(ji,jj,2,2,2,2) * zs11_22   &
346                  &          - alambd(ji,jj,2,2,1,1) * zs11_11 - alambd(ji,jj,2,2,1,2) * zs11_12   &
347                  &          - alambd(ji,jj,1,1,2,1) * zs12_21 - alambd(ji,jj,1,1,1,1) * zs12_11   &
348                  &          + alambd(ji,jj,1,1,2,2) * zs12_22 + alambd(ji,jj,1,1,1,2) * zs12_12   &
349                  &          + alambd(ji,jj,1,2,1,1) * zs21_11 + alambd(ji,jj,1,2,2,1) * zs21_21   &
350                  &          + alambd(ji,jj,1,2,1,2) * zs21_12 + alambd(ji,jj,1,2,2,2) * zs21_22   &
351                  &          - alambd(ji,jj,2,1,1,1) * zs22_11 - alambd(ji,jj,2,1,2,1) * zs22_21   &
352                  &          - alambd(ji,jj,2,1,1,2) * zs22_12 - alambd(ji,jj,2,1,2,2) * zs22_22
353
354               zc2v(ji,jj) = + alambd(ji,jj,2,2,2,1) * zs21_21 + alambd(ji,jj,2,2,2,2) * zs21_22   &
355                  &          - alambd(ji,jj,2,2,1,1) * zs21_11 - alambd(ji,jj,2,2,1,2) * zs21_12   &
356                  &          - alambd(ji,jj,1,1,2,1) * zs22_21 - alambd(ji,jj,1,1,1,1) * zs22_11   &
357                  &          + alambd(ji,jj,1,1,2,2) * zs22_22 + alambd(ji,jj,1,1,1,2) * zs22_12   &
358                  &          - alambd(ji,jj,1,2,1,1) * zs11_11 - alambd(ji,jj,1,2,2,1) * zs11_21   &
359                  &          - alambd(ji,jj,1,2,1,2) * zs11_12 - alambd(ji,jj,1,2,2,2) * zs11_22   &
360                  &          + alambd(ji,jj,2,1,1,1) * zs12_11 + alambd(ji,jj,2,1,2,1) * zs12_21   &
361                  &          + alambd(ji,jj,2,1,1,2) * zs12_12 + alambd(ji,jj,2,1,2,2) * zs12_22
362            END DO
363         END DO
364         !
365         !                                                      ! ================ !
366iflag:   DO jter = 1 , nbitdr                                   !    Relaxation    ! GAUSS-SEIDEL method
367            !                                                   ! ================ !
368!CDIR NOVERRCHK
369            DO jj = k_j1+1, k_jpj-1
370!CDIR NOVERRCHK
371               DO ji = 2, fs_jpim1   ! NO vector opt.
372                  !
373                  ze11 =   akappa(ji,jj-1,1,1) * zu_a(ji+1,jj) + akappa(ji,jj-1,1,2) * zv_a(ji+1,jj)
374                  ze12 = + akappa(ji,jj-1,2,2) * zu_a(ji+1,jj) - akappa(ji,jj-1,2,1) * zv_a(ji+1,jj)
375                  ze22 = + akappa(ji,jj-1,2,2) * zv_a(ji+1,jj) + akappa(ji,jj-1,2,1) * zu_a(ji+1,jj)
376                  ze21 =   akappa(ji,jj-1,1,1) * zv_a(ji+1,jj) - akappa(ji,jj-1,1,2) * zu_a(ji+1,jj)
377                  zvis11 = 2.0 * zviseta (ji,jj-1) + dm
378                  zvis22 =       zviszeta(ji,jj-1) - zviseta(ji,jj-1)
379                  zvis12 =       zviseta (ji,jj-1) + dm
380                  zvis21 =       zviseta (ji,jj-1)
381                  zdiag = zvis22 * ( ze11 + ze22 )
382                  zs11_21 =  zvis11 * ze11 + zdiag
383                  zs12_21 =  zvis12 * ze12 + zvis21 * ze21
384                  zs22_21 =  zvis11 * ze22 + zdiag
385                  zs21_21 =  zvis12 * ze21 + zvis21 * ze12
386
387                  ze11 =   akappa(ji-1,jj,1,1) * ( zu_a(ji  ,jj+1) - zu_a(ji-1,jj+1) )   &
388                     &   + akappa(ji-1,jj,1,2) * ( zv_a(ji  ,jj+1) + zv_a(ji-1,jj+1) )
389                  ze12 = + akappa(ji-1,jj,2,2) * ( zu_a(ji-1,jj+1) + zu_a(ji  ,jj+1) )   &
390                     &   - akappa(ji-1,jj,2,1) * ( zv_a(ji-1,jj+1) + zv_a(ji  ,jj+1) )
391                  ze22 = + akappa(ji-1,jj,2,2) * ( zv_a(ji-1,jj+1) + zv_a(ji  ,jj+1) )   &
392                     &   + akappa(ji-1,jj,2,1) * ( zu_a(ji-1,jj+1) + zu_a(ji  ,jj+1) )
393                  ze21 =   akappa(ji-1,jj,1,1) * ( zv_a(ji  ,jj+1) - zv_a(ji-1,jj+1) )   &
394                     &   - akappa(ji-1,jj,1,2) * ( zu_a(ji  ,jj+1) + zu_a(ji-1,jj+1) )
395                  zvis11 = 2.0 * zviseta (ji-1,jj) + dm
396                  zvis22 =       zviszeta(ji-1,jj) - zviseta(ji-1,jj)
397                  zvis12 =       zviseta (ji-1,jj) + dm
398                  zvis21 =       zviseta (ji-1,jj)
399                  zdiag = zvis22 * ( ze11 + ze22 )
400                  zs11_12 =  zvis11 * ze11 + zdiag
401                  zs12_12 =  zvis12 * ze12 + zvis21 * ze21
402                  zs22_12 =  zvis11 * ze22 + zdiag
403                  zs21_12 =  zvis12 * ze21 + zvis21 * ze12
404
405                  ze11 =   akappa(ji,jj,1,1) * ( zu_a(ji+1,jj) + zu_a(ji+1,jj+1) - zu_a(ji  ,jj+1) )   &
406                     &   + akappa(ji,jj,1,2) * ( zv_a(ji+1,jj) + zv_a(ji+1,jj+1) + zv_a(ji  ,jj+1) )
407                  ze12 = - akappa(ji,jj,2,2) * ( zu_a(ji+1,jj) - zu_a(ji  ,jj+1) - zu_a(ji+1,jj+1) )   &
408                     &   - akappa(ji,jj,2,1) * ( zv_a(ji+1,jj) + zv_a(ji  ,jj+1) + zv_a(ji+1,jj+1) )
409                  ze22 = - akappa(ji,jj,2,2) * ( zv_a(ji+1,jj) - zv_a(ji  ,jj+1) - zv_a(ji+1,jj+1) )   &
410                     &   + akappa(ji,jj,2,1) * ( zu_a(ji+1,jj) + zu_a(ji  ,jj+1) + zu_a(ji+1,jj+1) )
411                  ze21 =   akappa(ji,jj,1,1) * ( zv_a(ji+1,jj) + zv_a(ji+1,jj+1) - zv_a(ji  ,jj+1) )   &
412                     &   - akappa(ji,jj,1,2) * ( zu_a(ji+1,jj) + zu_a(ji+1,jj+1) + zu_a(ji  ,jj+1) )
413                  zvis11 = 2.0 * zviseta (ji,jj) + dm
414                  zvis22 =       zviszeta(ji,jj) - zviseta(ji,jj)
415                  zvis12 =       zviseta (ji,jj) + dm
416                  zvis21 =       zviseta (ji,jj)
417                  zdiag = zvis22 * ( ze11 + ze22 )
418                  zs11_22 =  zvis11 * ze11 + zdiag
419                  zs12_22 =  zvis12 * ze12 + zvis21 * ze21
420                  zs22_22 =  zvis11 * ze22 + zdiag
421                  zs21_22 =  zvis12 * ze21 + zvis21 * ze12
422
423            ! 2nd part
424                  ze11 =   akappa(ji-1,jj-1,1,1) * ( zu_a(ji  ,jj-1) - zu_a(ji-1,jj-1) - zu_a(ji-1,jj) )   &
425                     &   + akappa(ji-1,jj-1,1,2) * ( zv_a(ji  ,jj-1) + zv_a(ji-1,jj-1) + zv_a(ji-1,jj) )
426                  ze12 = - akappa(ji-1,jj-1,2,2) * ( zu_a(ji-1,jj-1) + zu_a(ji  ,jj-1) - zu_a(ji-1,jj) )   &
427                     &   - akappa(ji-1,jj-1,2,1) * ( zv_a(ji-1,jj-1) + zv_a(ji  ,jj-1) + zv_a(ji-1,jj) )
428                  ze22 = - akappa(ji-1,jj-1,2,2) * ( zv_a(ji-1,jj-1) + zv_a(ji  ,jj-1) - zv_a(ji-1,jj) )   &
429                     &   + akappa(ji-1,jj-1,2,1) * ( zu_a(ji-1,jj-1) + zu_a(ji  ,jj-1) + zu_a(ji-1,jj) )
430                  ze21 =   akappa(ji-1,jj-1,1,1) * ( zv_a(ji  ,jj-1) - zv_a(ji-1,jj-1) - zv_a(ji-1,jj) )   &
431                     &  -  akappa(ji-1,jj-1,1,2) * ( zu_a(ji  ,jj-1) + zu_a(ji-1,jj-1) + zu_a(ji-1,jj) )
432                  zvis11 = 2.0 * zviseta (ji-1,jj-1) + dm
433                  zvis22 =       zviszeta(ji-1,jj-1) - zviseta(ji-1,jj-1)
434                  zvis12 =       zviseta (ji-1,jj-1) + dm
435                  zvis21 =       zviseta (ji-1,jj-1)
436                  zdiag = zvis22 * ( ze11 + ze22 )
437                  zs11_11 =  zvis11 * ze11 + zdiag
438                  zs12_11 =  zvis12 * ze12 + zvis21 * ze21
439                  zs22_11 =  zvis11 * ze22 + zdiag
440                  zs21_11 =  zvis12 * ze21 + zvis21 * ze12
441
442                  ze11 =   akappa(ji,jj-1,1,1) * ( zu_a(ji+1,jj-1) - zu_a(ji  ,jj-1) )   &
443                     &   + akappa(ji,jj-1,1,2) * ( zv_a(ji+1,jj-1) + zv_a(ji  ,jj-1) )
444                  ze12 = - akappa(ji,jj-1,2,2) * ( zu_a(ji  ,jj-1) + zu_a(ji+1,jj-1) )   &
445                     &   - akappa(ji,jj-1,2,1) * ( zv_a(ji  ,jj-1) + zv_a(ji+1,jj-1) )
446                  ze22 = - akappa(ji,jj-1,2,2) * ( zv_a(ji  ,jj-1) + zv_a(ji+1,jj-1) )   &
447                     &   + akappa(ji,jj-1,2,1) * ( zu_a(ji  ,jj-1) + zu_a(ji+1,jj-1) )
448                  ze21 =   akappa(ji,jj-1,1,1) * ( zv_a(ji+1,jj-1) - zv_a(ji  ,jj-1) )   &
449                     &   - akappa(ji,jj-1,1,2) * ( zu_a(ji+1,jj-1) + zu_a(ji  ,jj-1) )
450                  zvis11 = 2.0 * zviseta (ji,jj-1) + dm
451                  zvis22 =       zviszeta(ji,jj-1) - zviseta(ji,jj-1)
452                  zvis12 =       zviseta (ji,jj-1) + dm
453                  zvis21 =       zviseta (ji,jj-1)
454                  zdiag = zvis22 * ( ze11 + ze22 )
455                  zs11_21 =  zs11_21 + zvis11 * ze11 + zdiag
456                  zs12_21 =  zs12_21 + zvis12 * ze12 + zvis21 * ze21
457                  zs22_21 =  zs22_21 + zvis11 * ze22 + zdiag
458                  zs21_21 =  zs21_21 + zvis12 * ze21 + zvis21 * ze12
459
460                  ze11 = - akappa(ji-1,jj,1,1) * zu_a(ji-1,jj) + akappa(ji-1,jj,1,2) * zv_a(ji-1,jj)
461                  ze12 = - akappa(ji-1,jj,2,2) * zu_a(ji-1,jj) - akappa(ji-1,jj,2,1) * zv_a(ji-1,jj)
462                  ze22 = - akappa(ji-1,jj,2,2) * zv_a(ji-1,jj) + akappa(ji-1,jj,2,1) * zu_a(ji-1,jj)
463                  ze21 = - akappa(ji-1,jj,1,1) * zv_a(ji-1,jj) - akappa(ji-1,jj,1,2) * zu_a(ji-1,jj)
464                  zvis11 = 2.0 * zviseta (ji-1,jj) + dm
465                  zvis22 =       zviszeta(ji-1,jj) - zviseta(ji-1,jj)
466                  zvis12 =       zviseta (ji-1,jj) + dm
467                  zvis21 =       zviseta (ji-1,jj)
468                  zdiag = zvis22 * ( ze11 + ze22 )
469                  zs11_12 =  zs11_12 + zvis11 * ze11 + zdiag
470                  zs12_12 =  zs12_12 + zvis12 * ze12 + zvis21 * ze21
471                  zs22_12 =  zs22_12 + zvis11 * ze22 + zdiag
472                  zs21_12 =  zs21_12 + zvis12 * ze21 + zvis21 * ze12
473
474                  zd1 = + alambd(ji,jj,2,2,2,1) * zs11_21 + alambd(ji,jj,2,2,2,2) * zs11_22  &
475                     &  - alambd(ji,jj,2,2,1,1) * zs11_11 - alambd(ji,jj,2,2,1,2) * zs11_12  &
476                     &  - alambd(ji,jj,1,1,2,1) * zs12_21 - alambd(ji,jj,1,1,1,1) * zs12_11  &
477                     &  + alambd(ji,jj,1,1,2,2) * zs12_22 + alambd(ji,jj,1,1,1,2) * zs12_12  &
478                     &  + alambd(ji,jj,1,2,1,1) * zs21_11 + alambd(ji,jj,1,2,2,1) * zs21_21  &
479                     &  + alambd(ji,jj,1,2,1,2) * zs21_12 + alambd(ji,jj,1,2,2,2) * zs21_22  &
480                     &  - alambd(ji,jj,2,1,1,1) * zs22_11 - alambd(ji,jj,2,1,2,1) * zs22_21  &
481                     &  - alambd(ji,jj,2,1,1,2) * zs22_12 - alambd(ji,jj,2,1,2,2) * zs22_22
482
483                  zd2 = + alambd(ji,jj,2,2,2,1) * zs21_21 + alambd(ji,jj,2,2,2,2) * zs21_22  &
484                     &  - alambd(ji,jj,2,2,1,1) * zs21_11 - alambd(ji,jj,2,2,1,2) * zs21_12  &
485                     &  - alambd(ji,jj,1,1,2,1) * zs22_21 - alambd(ji,jj,1,1,1,1) * zs22_11  &
486                     &  + alambd(ji,jj,1,1,2,2) * zs22_22 + alambd(ji,jj,1,1,1,2) * zs22_12  &
487                     &  - alambd(ji,jj,1,2,1,1) * zs11_11 - alambd(ji,jj,1,2,2,1) * zs11_21  &
488                     &  - alambd(ji,jj,1,2,1,2) * zs11_12 - alambd(ji,jj,1,2,2,2) * zs11_22  &
489                     &  + alambd(ji,jj,2,1,1,1) * zs12_11 + alambd(ji,jj,2,1,2,1) * zs12_21  &
490                     &  + alambd(ji,jj,2,1,1,2) * zs12_12 + alambd(ji,jj,2,1,2,2) * zs12_22
491
492                  zur     = zu_a(ji,jj) - u_oce(ji,jj)
493                  zvr     = zv_a(ji,jj) - v_oce(ji,jj)
494!!!!
495                  zmod    = SQRT( zur*zur + zvr*zvr ) * ( 1.0 - zfrld(ji,jj) )
496                  za      = rhoco * zmod
497!!!!
498!!gm chg resul    za      = rhoco * SQRT( zur*zur + zvr*zvr ) * ( 1.0 - zfrld(ji,jj) )
499                  zac     = za * cangvg
500                  zmpzas  = alpha * zcorl(ji,jj) + za * zsang(ji,jj)
501                  zmassdt = zusdtp * zmass(ji,jj)
502                  zcorlal = ( 1.0 - alpha ) * zcorl(ji,jj)
503
504                  za1 =  zmassdt * zu0(ji,jj) + zcorlal * zv0(ji,jj) + za1ct(ji,jj)   &
505                     &        + za * ( cangvg * u_oce(ji,jj) - zsang(ji,jj) * v_oce(ji,jj) )
506                  za2 =  zmassdt * zv0(ji,jj) - zcorlal * zu0(ji,jj) + za2ct(ji,jj)   &
507                     &        + za * ( cangvg * v_oce(ji,jj) + zsang(ji,jj) * u_oce(ji,jj) )
508                  zb1    = zmassdt + zac - zc1u(ji,jj)
509                  zb2    = zmpzas        - zc2u(ji,jj)
510                  zc1    = zmpzas        + zc1v(ji,jj)
511                  zc2    = zmassdt + zac - zc2v(ji,jj)
512                  zdeter = zc1 * zb2 + zc2 * zb1
513                  zden   = SIGN( rone, zdeter) / MAX( epsd , ABS( zdeter ) )
514                  zunw   = (  ( za1 + zd1 ) * zc2 + ( za2 + zd2 ) * zc1 ) * zden
515                  zvnw   = (  ( za2 + zd2 ) * zb1 - ( za1 + zd1 ) * zb2 ) * zden
516                  zmask  = ( 1.0 - MAX( rzero, SIGN( rone , 1.0 - zmass(ji,jj) ) ) ) * tmu(ji,jj)
517
518                  zu_n(ji,jj) = ( zu_a(ji,jj) + om * ( zunw - zu_a(ji,jj) ) * tmu(ji,jj) ) * zmask
519                  zv_n(ji,jj) = ( zv_a(ji,jj) + om * ( zvnw - zv_a(ji,jj) ) * tmu(ji,jj) ) * zmask
520               END DO
521            END DO
522
523            CALL lbc_lnk( zu_n(:,1:jpj), 'I', -1. )
524            CALL lbc_lnk( zv_n(:,1:jpj), 'I', -1. )
525
526            ! Test of Convergence
527            DO jj = k_j1+1 , k_jpj-1
528               zresr(:,jj) = MAX( ABS( zu_a(:,jj) - zu_n(:,jj) ) , ABS( zv_a(:,jj) - zv_n(:,jj) ) )
529            END DO
530            zresm = MAXVAL( zresr(1:jpi,k_j1+1:k_jpj-1) )
531!!!! this should be faster on scalar processor
532!           zresm = MAXVAL(  MAX( ABS( zu_a(1:jpi,k_j1+1:k_jpj-1) - zu_n(1:jpi,k_j1+1:k_jpj-1) ),   &
533!              &                  ABS( zv_a(1:jpi,k_j1+1:k_jpj-1) - zv_n(1:jpi,k_j1+1:k_jpj-1) ) )  )
534!!!!
535            IF( lk_mpp )   CALL mpp_max( zresm )   ! max over the global domain
536
537            DO jj = k_j1, k_jpj
538               zu_a(:,jj) = zu_n(:,jj)
539               zv_a(:,jj) = zv_n(:,jj)
540            END DO
541
542            IF( zresm <= resl )   EXIT   iflag
543
544            !                                                   ! ================ !
545         END DO    iflag                                        !  end Relaxation  !
546         !                                                      ! ================ !
547
548         IF( zindu == 0 ) THEN      ! even iteration
549            DO jj = k_j1 , k_jpj-1
550               zu0(:,jj) = zu_a(:,jj)
551               zv0(:,jj) = zv_a(:,jj)
552            END DO
553         ENDIF
554         !                                                ! ==================== !
555      END DO                                              !  end loop over iter  !
556      !                                                   ! ==================== !
557
558      u_ice(:,:) = zu_a(:,1:jpj)
559      v_ice(:,:) = zv_a(:,1:jpj)
560
561      IF(ln_ctl) THEN
562         WRITE(charout,FMT="('lim_rhg  : res =',D23.16, ' iter =',I4)") zresm, jter
563         CALL prt_ctl_info(charout)
564         CALL prt_ctl(tab2d_1=u_ice, clinfo1=' lim_rhg  : u_ice :', tab2d_2=v_ice, clinfo2=' v_ice :')
565      ENDIF
566
567   END SUBROUTINE lim_rhg_2
568
569#else
570   !!----------------------------------------------------------------------
571   !!   Default option          Dummy module       NO 2.0 LIM sea-ice model
572   !!----------------------------------------------------------------------
573CONTAINS
574   SUBROUTINE lim_rhg_2( k1 , k2 )       ! Dummy routine
575      WRITE(*,*) 'lim_rhg_2: You should not have seen this print! error?', k1, k2
576   END SUBROUTINE lim_rhg_2
577#endif
578
579   !!==============================================================================
580END MODULE limrhg_2
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.