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.
tradmp.F90 in trunk/NEMO/OPA_SRC/TRA – NEMO

source: trunk/NEMO/OPA_SRC/TRA/tradmp.F90 @ 1838

Last change on this file since 1838 was 1601, checked in by ctlod, 15 years ago

Doctor naming of OPA namelist variables , see ticket: #526

  • Property svn:eol-style set to native
  • Property svn:keywords set to Id
File size: 33.0 KB
RevLine 
[3]1MODULE tradmp
2   !!======================================================================
3   !!                       ***  MODULE  tradmp  ***
4   !! Ocean physics: internal restoring trend on active tracers (T and S)
5   !!======================================================================
[1601]6   !! History :  OPA  ! 1991-03  (O. Marti, G. Madec)  Original code
7   !!                 ! 1992-06  (M. Imbard)  doctor norme
8   !!                 ! 1996-01  (G. Madec)  statement function for e3
9   !!                 ! 1997-05  (G. Madec)  macro-tasked on jk-slab
10   !!                 ! 1998-07  (M. Imbard, G. Madec) ORCA version
11   !!            7.0  ! 2001-02  (M. Imbard)  cofdis, Original code
12   !!            8.1  ! 2001-02  (G. Madec, E. Durand)  cleaning
13   !!  NEMO      1.0  ! 2002-08  (G. Madec, E. Durand)  free form + modules
14   !!            3.2  ! 2009-08  (G. Madec, C. Talandier)  DOCTOR norm for namelist parameter
[503]15   !!----------------------------------------------------------------------
[32]16#if   defined key_tradmp   ||   defined key_esopa
[3]17   !!----------------------------------------------------------------------
18   !!   key_tradmp                                         internal damping
19   !!----------------------------------------------------------------------
20   !!   tra_dmp      : update the tracer trend with the internal damping
21   !!   tra_dmp_init : initialization, namlist read, parameters control
22   !!   dtacof_zoom  : restoring coefficient for zoom domain
23   !!   dtacof       : restoring coefficient for global domain
24   !!   cofdis       : compute the distance to the coastline
25   !!----------------------------------------------------------------------
26   USE oce             ! ocean dynamics and tracers variables
27   USE dom_oce         ! ocean space and time domain variables
[216]28   USE trdmod          ! ocean active tracers trends
29   USE trdmod_oce      ! ocean variables trends
[3]30   USE zdf_oce         ! ocean vertical physics
31   USE phycst          ! Define parameters for the routines
32   USE dtatem          ! temperature data
33   USE dtasal          ! salinity data
34   USE zdfmxl          ! mixed layer depth
[1601]35   USE in_out_manager  ! I/O manager
[216]36   USE lib_mpp         ! distribued memory computing
[258]37   USE prtctl          ! Print control
[3]38
39   IMPLICIT NONE
40   PRIVATE
41
[1601]42   PUBLIC   tra_dmp    ! routine called by step.F90
[3]43
[392]44#if ! defined key_agrif
[503]45   LOGICAL, PUBLIC, PARAMETER ::   lk_tradmp = .TRUE.     !: internal damping flag
46#else
47   LOGICAL, PUBLIC            ::   lk_tradmp = .TRUE.     !: internal damping flag
[389]48#endif
[503]49   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj,jpk) ::   resto    !: restoring coeff. on T and S (s-1)
50   
[1601]51   !                             !!* Namelist namtra_dmp : T & S newtonian damping *
52   INTEGER  ::   nn_hdmp =   -1   ! = 0/-1/'latitude' for damping over T and S
53   INTEGER  ::   nn_zdmp =    0   ! = 0/1/2 flag for damping in the mixed layer
54   REAL(wp) ::   rn_surf =   50.  ! surface time scale for internal damping        [days]
55   REAL(wp) ::   rn_bot  =  360.  ! bottom time scale for internal damping         [days]
56   REAL(wp) ::   rn_dep  =  800.  ! depth of transition between rn_surf and rn_bot [meters]
57   INTEGER  ::   nn_file =    2   ! = 1 create a damping.coeff NetCDF file
[3]58
59   !! * Substitutions
60#  include "domzgr_substitute.h90"
61#  include "vectopt_loop_substitute.h90"
62   !!----------------------------------------------------------------------
[1601]63   !! NEMO/OPA 3.2 , LOCEAN-IPSL (2009)
[1152]64   !! $Id$
[503]65   !! Software governed by the CeCILL licence (modipsl/doc/NEMO_CeCILL.txt)
[3]66   !!----------------------------------------------------------------------
67
68CONTAINS
69
70   SUBROUTINE tra_dmp( kt )
71      !!----------------------------------------------------------------------
72      !!                   ***  ROUTINE tra_dmp  ***
73      !!                 
74      !! ** Purpose :   Compute the tracer trend due to a newtonian damping
75      !!      of the tracer field towards given data field and add it to the
76      !!      general tracer trends.
77      !!
78      !! ** Method  :   Newtonian damping towards t_dta and s_dta computed
79      !!      and add to the general tracer trends:
80      !!                     ta = ta + resto * (t_dta - tb)
81      !!                     sa = sa + resto * (s_dta - sb)
82      !!         The trend is computed either throughout the water column
83      !!      (nlmdmp=0) or in area of weak vertical mixing (nlmdmp=1) or
84      !!      below the well mixed layer (nlmdmp=2)
85      !!
[1601]86      !! ** Action  : - (ta,sa)   tracer trends updated with the damping trend
[503]87      !!----------------------------------------------------------------------
88      USE oce, ONLY :   ztrdt => ua   ! use ua as 3D workspace   
89      USE oce, ONLY :   ztrds => va   ! use va as 3D workspace   
[3]90      !!
[1601]91      INTEGER, INTENT(in) ::   kt   ! ocean time-step index
[503]92      !!
[1601]93      INTEGER ::   ji, jj, jk   ! dummy loop indices
[3]94      !!----------------------------------------------------------------------
95
[503]96      IF( kt == nit000 )   CALL tra_dmp_init      ! Initialization
[3]97
[503]98      IF( l_trdtra )   THEN                       ! Save ta and sa trends
99         ztrdt(:,:,:) = ta(:,:,:) 
100         ztrds(:,:,:) = sa(:,:,:) 
[216]101      ENDIF
102
[1601]103      SELECT CASE ( nn_zdmp ) 
[503]104      !
[1601]105      CASE( 0 )                   !==  newtonian damping throughout the water column  ==!
[3]106         DO jk = 1, jpkm1
107            DO jj = 2, jpjm1
108               DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.
[1601]109                  ta(ji,jj,jk) = ta(ji,jj,jk) + resto(ji,jj,jk) * ( t_dta(ji,jj,jk) - tb(ji,jj,jk) )
110                  sa(ji,jj,jk) = sa(ji,jj,jk) + resto(ji,jj,jk) * ( s_dta(ji,jj,jk) - sb(ji,jj,jk) )
[3]111               END DO
112            END DO
113         END DO
[503]114         !
[1601]115      CASE ( 1 )                  !==  no damping in the turbocline (avt > 5 cm2/s)  ==!
[3]116         DO jk = 1, jpkm1
117            DO jj = 2, jpjm1
118               DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.
[1601]119                  IF( avt(ji,jj,jk) <= 5.e-4 ) THEN
120                     ta(ji,jj,jk) = ta(ji,jj,jk) + resto(ji,jj,jk) * ( t_dta(ji,jj,jk) - tb(ji,jj,jk) )
121                     sa(ji,jj,jk) = sa(ji,jj,jk) + resto(ji,jj,jk) * ( s_dta(ji,jj,jk) - sb(ji,jj,jk) )
[3]122                  ENDIF
123               END DO
124            END DO
125         END DO
[503]126         !
[1601]127      CASE ( 2 )                  !==  no damping in the mixed layer   ==!
[3]128         DO jk = 1, jpkm1
129            DO jj = 2, jpjm1
130               DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.
131                  IF( fsdept(ji,jj,jk) >= hmlp (ji,jj) ) THEN
[1601]132                     ta(ji,jj,jk) = ta(ji,jj,jk) + resto(ji,jj,jk) * ( t_dta(ji,jj,jk) - tb(ji,jj,jk) )
133                     sa(ji,jj,jk) = sa(ji,jj,jk) + resto(ji,jj,jk) * ( s_dta(ji,jj,jk) - sb(ji,jj,jk) )
[3]134                  ENDIF
135               END DO
136            END DO
137         END DO
[503]138         !
[3]139      END SELECT
140
[1601]141      IF( l_trdtra )   THEN       ! trend diagnostic
[503]142         ztrdt(:,:,:) = ta(:,:,:) - ztrdt(:,:,:)
143         ztrds(:,:,:) = sa(:,:,:) - ztrds(:,:,:)
[1601]144         CALL trd_mod( ztrdt, ztrds, jptra_trd_dmp, 'TRA', kt )
[216]145      ENDIF
[1601]146      !                           ! Control print
[503]147      IF(ln_ctl)   CALL prt_ctl( tab3d_1=ta, clinfo1=' dmp  - Ta: ', mask1=tmask,   &
148         &                       tab3d_2=sa, clinfo2=       ' Sa: ', mask2=tmask, clinfo3='tra' )
149      !
[3]150   END SUBROUTINE tra_dmp
151
152
153   SUBROUTINE tra_dmp_init
154      !!----------------------------------------------------------------------
155      !!                  ***  ROUTINE tra_dmp_init  ***
156      !!
157      !! ** Purpose :   Initialization for the newtonian damping
158      !!
159      !! ** Method  :   read the nammbf namelist and check the parameters
160      !!----------------------------------------------------------------------
[1601]161      NAMELIST/namtra_dmp/ nn_hdmp, nn_zdmp, rn_surf, rn_bot, rn_dep, nn_file
[541]162      !!----------------------------------------------------------------------
[3]163
[1601]164      REWIND ( numnam )                  ! Read Namelist namtra_dmp : temperature and salinity damping term
165      READ   ( numnam, namtra_dmp )
166      IF( lzoom )   nn_zdmp = 0           ! restoring to climatology at closed north or south boundaries
[3]167
[503]168      IF(lwp) THEN                       ! Namelist print
[3]169         WRITE(numout,*)
170         WRITE(numout,*) 'tra_dmp : T and S newtonian damping'
171         WRITE(numout,*) '~~~~~~~'
[1601]172         WRITE(numout,*) '   Namelist namtra_dmp : set damping parameter'
173         WRITE(numout,*) '      T and S damping option         nn_hdmp = ', nn_hdmp
174         WRITE(numout,*) '      mixed layer damping option     nn_zdmp = ', nn_zdmp, '(zoom: forced to 0)'
175         WRITE(numout,*) '      surface time scale (days)      rn_surf = ', rn_surf
176         WRITE(numout,*) '      bottom time scale (days)       rn_bot  = ', rn_bot
177         WRITE(numout,*) '      depth of transition (meters)   rn_dep  = ', rn_dep
178         WRITE(numout,*) '      create a damping.coeff file    nn_file = ', nn_file
[3]179      ENDIF
180
[1601]181      SELECT CASE ( nn_hdmp )
182      CASE (  -1  )   ;   IF(lwp) WRITE(numout,*) '   tracer damping in the Med & Red seas only'
183      CASE ( 1:90 )   ;   IF(lwp) WRITE(numout,*) '   tracer damping poleward of', nn_hdmp, ' degrees'
[3]184      CASE DEFAULT
[1601]185         WRITE(ctmp1,*) '          bad flag value for nn_hdmp = ', nn_hdmp
[473]186         CALL ctl_stop(ctmp1)
[3]187      END SELECT
188
[1601]189      SELECT CASE ( nn_zdmp )
190      CASE ( 0 )   ;   IF(lwp) WRITE(numout,*) '   tracer damping throughout the water column'
191      CASE ( 1 )   ;   IF(lwp) WRITE(numout,*) '   no tracer damping in the turbocline (avt > 5 cm2/s)'
192      CASE ( 2 )   ;   IF(lwp) WRITE(numout,*) '   no tracer damping in the mixed layer'
[3]193      CASE DEFAULT
[1601]194         WRITE(ctmp1,*) 'bad flag value for nn_zdmp = ', nn_zdmp
[473]195         CALL ctl_stop(ctmp1)
[3]196      END SELECT
197
[503]198      IF( .NOT.lk_dtasal .OR. .NOT.lk_dtatem )   &
199         &   CALL ctl_stop( 'no temperature and/or salinity data define key_dtatem and key_dtasal' )
[3]200
[503]201      !                          ! Damping coefficients initialization
202      IF( lzoom ) THEN   ;   CALL dtacof_zoom
203      ELSE               ;   CALL dtacof
[3]204      ENDIF
[503]205      !
[3]206   END SUBROUTINE tra_dmp_init
207
208
209   SUBROUTINE dtacof_zoom
210      !!----------------------------------------------------------------------
211      !!                  ***  ROUTINE dtacof_zoom  ***
212      !!
213      !! ** Purpose :   Compute the damping coefficient for zoom domain
214      !!
215      !! ** Method  : - set along closed boundary due to zoom a damping over
[1601]216      !!                6 points with a max time scale of 5 days.
[3]217      !!              - ORCA arctic/antarctic zoom: set the damping along
[1601]218      !!                south/north boundary over a latitude strip.
[3]219      !!
220      !! ** Action  : - resto, the damping coeff. for T and S
221      !!----------------------------------------------------------------------
[503]222      INTEGER  ::   ji, jj, jk, jn              ! dummy loop indices
223      REAL(wp) ::   zlat, zlat0, zlat1, zlat2   ! temporary scalar
224      REAL(wp), DIMENSION(6)  ::   zfact        ! temporary workspace
[3]225      !!----------------------------------------------------------------------
226
227      zfact(1) =  1.
228      zfact(2) =  1. 
229      zfact(3) = 11./12.
230      zfact(4) =  8./12.
231      zfact(5) =  4./12.
232      zfact(6) =  1./12.
233      zfact(:) = zfact(:) / ( 5. * rday )    ! 5 days max restoring time scale
234
235      resto(:,:,:) = 0.e0
236
237      ! damping along the forced closed boundary over 6 grid-points
238      DO jn = 1, 6
[503]239         IF( lzoom_w )   resto( mi0(jn+jpizoom):mi1(jn+jpizoom), : , : )                    = zfact(jn)   ! west  closed
240         IF( lzoom_s )   resto( : , mj0(jn+jpjzoom):mj1(jn+jpjzoom), : )                    = zfact(jn)   ! south closed
241         IF( lzoom_e )   resto( mi0(jpiglo+jpizoom-1-jn):mi1(jpiglo+jpizoom-1-jn) , : , : ) = zfact(jn)   ! east  closed
242         IF( lzoom_n )   resto( : , mj0(jpjglo+jpjzoom-1-jn):mj1(jpjglo+jpjzoom-1-jn) , : ) = zfact(jn)   ! north closed
[3]243      END DO
244
[1601]245      !                                           ! ====================================================
246      IF( lzoom_arct .AND. lzoom_anta ) THEN      !  ORCA configuration : arctic zoom or antarctic zoom
247         !                                        ! ====================================================
[3]248         IF(lwp) WRITE(numout,*)
249         IF(lwp .AND. lzoom_arct ) WRITE(numout,*) '              dtacof_zoom : ORCA    Arctic zoom'
250         IF(lwp .AND. lzoom_arct ) WRITE(numout,*) '              dtacof_zoom : ORCA Antarctic zoom'
251         IF(lwp) WRITE(numout,*)
[1601]252         !
253         !                          ! Initialization :
[3]254         resto(:,:,:) = 0.e0
[1601]255         zlat0 = 10.                     ! zlat0 : latitude strip where resto decreases
256         zlat1 = 30.                     ! zlat1 : resto = 1 before zlat1
257         zlat2 = zlat1 + zlat0           ! zlat2 : resto decreases from 1 to 0 between zlat1 and zlat2
[3]258
[1601]259         DO jk = 2, jpkm1           ! Compute arrays resto ; value for internal damping : 5 days
[3]260            DO jj = 1, jpj
261               DO ji = 1, jpi
262                  zlat = ABS( gphit(ji,jj) )
[1601]263                  IF( zlat1 <= zlat .AND. zlat <= zlat2 ) THEN
264                     resto(ji,jj,jk) = 0.5 * ( 1./(5.*rday) ) * ( 1. - cos(rpi*(zlat2-zlat)/zlat0) ) 
265                  ELSEIF( zlat < zlat1 ) THEN
[3]266                     resto(ji,jj,jk) = 1./(5.*rday)
267                  ENDIF
268               END DO
269            END DO
270         END DO
[503]271         !
[3]272      ENDIF
[1601]273      !                             ! Mask resto array
[3]274      resto(:,:,:) = resto(:,:,:) * tmask(:,:,:)
[503]275      !
[3]276   END SUBROUTINE dtacof_zoom
277
[503]278
[3]279   SUBROUTINE dtacof
280      !!----------------------------------------------------------------------
281      !!                  ***  ROUTINE dtacof  ***
282      !!
283      !! ** Purpose :   Compute the damping coefficient
284      !!
285      !! ** Method  :   Arrays defining the damping are computed for each grid
[1601]286      !!                point for temperature and salinity (resto)
287      !!                Damping depends on distance to coast, depth and latitude
[3]288      !!
289      !! ** Action  : - resto, the damping coeff. for T and S
290      !!----------------------------------------------------------------------
[473]291      USE iom
[3]292      USE ioipsl
[503]293      !!
[1415]294      INTEGER ::   ji, jj, jk                   ! dummy loop indices
[1601]295      INTEGER ::   ii0, ii1, ij0, ij1           !    -          -
[1438]296      INTEGER ::   inum0                        ! logical unit for file restoring damping term
[1415]297      INTEGER ::   icot                         ! logical unit for file distance to the coast
298      REAL(wp) ::   zinfl, zlon                 ! temporary scalars
[1601]299      REAL(wp) ::   zlat, zlat0, zlat1, zlat2   !    -         -
300      REAL(wp) ::   zsdmp, zbdmp                !    -         -
[503]301      REAL(wp), DIMENSION(jpk)         ::   zhfac
302      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj)     ::   zmrs
303      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk) ::   zdct
[3]304      !!----------------------------------------------------------------------
305
306      ! ====================================
307      !  ORCA configuration : global domain
308      ! ====================================
309
310      IF(lwp) WRITE(numout,*)
311      IF(lwp) WRITE(numout,*) '              dtacof : Global domain of ORCA'
312      IF(lwp) WRITE(numout,*) '              ------------------------------'
313
314      ! ... Initialization :
315      resto(:,:,:) = 0.e0
316
[1601]317      !                           !-----------------------------------------!
318      IF( nn_hdmp > 0 ) THEN      !  Damping poleward of 'nn_hdmp' degrees  !
319         !                        !-----------------------------------------!
[3]320         IF(lwp) WRITE(numout,*)
[1601]321         IF(lwp) WRITE(numout,*) '              Damping poleward of ', nn_hdmp,' deg.'
322         !
[1217]323         CALL iom_open ( 'dist.coast.nc', icot, ldstop = .FALSE. )
[1601]324         !
325         IF( icot > 0 ) THEN          ! distance-to-coast read in file
326            CALL iom_get  ( icot, jpdom_data, 'Tcoast', zdct )
327            CALL iom_close( icot )
328         ELSE                         ! distance-to-coast computed and saved in file (output in zdct)
[473]329            CALL cofdis( zdct )
[3]330         ENDIF
331
[1601]332         !                            ! Compute arrays resto
333         zinfl = 1000.e3                   ! distance of influence for damping term
334         zlat0 = 10.                       ! latitude strip where resto decreases
335         zlat1 = REAL( nn_hdmp )           ! resto = 0 between -zlat1 and zlat1
336         zlat2 = zlat1 + zlat0             ! resto increases from 0 to 1 between |zlat1| and |zlat2|
[3]337
338         DO jj = 1, jpj
339            DO ji = 1, jpi
340               zlat = ABS( gphit(ji,jj) )
341               IF ( zlat1 <= zlat .AND. zlat <= zlat2 ) THEN
342                  resto(ji,jj,1) = 0.5 * ( 1. - cos(rpi*(zlat-zlat1)/zlat0 ) )
343               ELSEIF ( zlat > zlat2 ) THEN
344                  resto(ji,jj,1) = 1.
345               ENDIF
346            END DO
347         END DO
348
[1601]349         IF ( nn_hdmp == 20 ) THEN       ! North Indian ocean (20N/30N x 45E/100E) : resto=0
[3]350            DO jj = 1, jpj
351               DO ji = 1, jpi
352                  zlat = gphit(ji,jj)
353                  zlon = MOD( glamt(ji,jj), 360. )
[1601]354                  IF ( zlat1 < zlat .AND. zlat < zlat2 .AND. 45. < zlon .AND. zlon < 100. ) THEN
355                     resto(ji,jj,1) = 0.e0
[3]356                  ENDIF
357               END DO
358            END DO
359         ENDIF
360
[1601]361         zsdmp = 1./(rn_surf * rday)
362         zbdmp = 1./(rn_bot  * rday)
[3]363         DO jk = 2, jpkm1
364            DO jj = 1, jpj
365               DO ji = 1, jpi
[61]366                  zdct(ji,jj,jk) = MIN( zinfl, zdct(ji,jj,jk) )
[3]367                  !   ... Decrease the value in the vicinity of the coast
[503]368                  resto(ji,jj,jk) = resto(ji,jj,1) * 0.5 * ( 1. - COS( rpi*zdct(ji,jj,jk)/zinfl) )
[3]369                  !   ... Vertical variation from zsdmp (sea surface) to zbdmp (bottom)
[1601]370                  resto(ji,jj,jk) = resto(ji,jj,jk)      * ( zbdmp + (zsdmp-zbdmp)*EXP(-fsdept(ji,jj,jk)/rn_dep) )
[3]371               END DO
372            END DO
373         END DO
[503]374         !
[3]375      ENDIF
376
377
[1601]378      IF( cp_cfg == "orca" .AND. ( nn_hdmp > 0 .OR. nn_hdmp == -1 ) ) THEN
[3]379
380         !                                         ! =========================
381         !                                         !  Med and Red Sea damping
382         !                                         ! =========================
383         IF(lwp)WRITE(numout,*)
384         IF(lwp)WRITE(numout,*) '              ORCA configuration: Damping in Med and Red Seas'
385
386
387         zmrs(:,:) = 0.e0                             ! damping term on the Med or Red Sea
388
389         SELECT CASE ( jp_cfg )
390         !                                           ! =======================
391         CASE ( 4 )                                  !  ORCA_R4 configuration
392            !                                        ! =======================
393            ! Mediterranean Sea
[32]394            ij0 =  50   ;   ij1 =  56
395            ii0 =  81   ;   ii1 =  91   ;   zmrs( mi0(ii0):mi1(ii1) , mj0(ij0):mj1(ij1) ) = 1.e0
396            ij0 =  50   ;   ij1 =  55
[163]397            ii0 =  75   ;   ii1 =  80   ;   zmrs( mi0(ii0):mi1(ii1) , mj0(ij0):mj1(ij1) ) = 1.e0
[32]398            ij0 =  52   ;   ij1 =  53
399            ii0 =  70   ;   ii1 =  74   ;   zmrs( mi0(ii0):mi1(ii1) , mj0(ij0):mj1(ij1) ) = 1.e0
[3]400            ! Smooth transition from 0 at surface to 1./rday at the 18th level in Med and Red Sea
401            DO jk = 1, 17
402               zhfac (jk) = 0.5*( 1.- COS( rpi*(jk-1)/16. ) ) / rday
403            END DO
404            DO jk = 18, jpkm1
405               zhfac (jk) = 1./rday
406            END DO
407            !                                        ! =======================
408         CASE ( 2 )                                  !  ORCA_R2 configuration
409            !                                        ! =======================
410            ! Mediterranean Sea
[32]411            ij0 =  96   ;   ij1 = 110
412            ii0 = 157   ;   ii1 = 181   ;   zmrs( mi0(ii0):mi1(ii1) , mj0(ij0):mj1(ij1) ) = 1.e0
413            ij0 = 100   ;   ij1 = 110
414            ii0 = 144   ;   ii1 = 156   ;   zmrs( mi0(ii0):mi1(ii1) , mj0(ij0):mj1(ij1) ) = 1.e0
415            ij0 = 100   ;   ij1 = 103
416            ii0 = 139   ;   ii1 = 143   ;   zmrs( mi0(ii0):mi1(ii1) , mj0(ij0):mj1(ij1) ) = 1.e0
[3]417            ! Decrease before Gibraltar Strait
[32]418            ij0 = 101   ;   ij1 = 102
419            ii0 = 139   ;   ii1 = 141   ;   zmrs( mi0(ii0):mi1(ii1) , mj0(ij0):mj1(ij1) ) = 0.e0
420            ii0 = 142   ;   ii1 = 142   ;   zmrs( mi0(ii0):mi1(ii1) , mj0(ij0):mj1(ij1) ) = 1.e0 / 90.e0
421            ii0 = 143   ;   ii1 = 143   ;   zmrs( mi0(ii0):mi1(ii1) , mj0(ij0):mj1(ij1) ) = 0.40e0
422            ii0 = 144   ;   ii1 = 144   ;   zmrs( mi0(ii0):mi1(ii1) , mj0(ij0):mj1(ij1) ) = 0.75e0
[3]423            ! Red Sea
[32]424            ij0 =  87   ;   ij1 =  96
425            ii0 = 147   ;   ii1 = 163   ;   zmrs( mi0(ii0):mi1(ii1) , mj0(ij0):mj1(ij1) ) = 1.e0
[3]426            ! Decrease before Bab el Mandeb Strait
[32]427            ij0 =  91   ;   ij1 =  91
428            ii0 = 153   ;   ii1 = 160   ;   zmrs( mi0(ii0):mi1(ii1) , mj0(ij0):mj1(ij1) ) = 0.80e0
429            ij0 =  90   ;   ij1 =  90
430            ii0 = 153   ;   ii1 = 160   ;   zmrs( mi0(ii0):mi1(ii1) , mj0(ij0):mj1(ij1) ) = 0.40e0
431            ij0 =  89   ;   ij1 =  89
432            ii0 = 158   ;   ii1 = 160   ;   zmrs( mi0(ii0):mi1(ii1) , mj0(ij0):mj1(ij1) ) = 1.e0 / 90.e0
433            ij0 =  88   ;   ij1 =  88
434            ii0 = 160   ;   ii1 = 163   ;   zmrs( mi0(ii0):mi1(ii1) , mj0(ij0):mj1(ij1) ) = 0.e0
[3]435            ! Smooth transition from 0 at surface to 1./rday at the 18th level in Med and Red Sea
436            DO jk = 1, 17
437               zhfac (jk) = 0.5*( 1.- COS( rpi*(jk-1)/16. ) ) / rday
438            END DO
439            DO jk = 18, jpkm1
440               zhfac (jk) = 1./rday
441            END DO
442            !                                        ! =======================
443         CASE ( 05 )                                 !  ORCA_R05 configuration
444            !                                        ! =======================
445            ! Mediterranean Sea
446            ii0 = 568   ;   ii1 = 574 
447            ij0 = 324   ;   ij1 = 333   ;   zmrs( mi0(ii0):mi1(ii1) , mj0(ij0):mj1(ij1) ) = 1.e0
[61]448            ii0 = 575   ;   ii1 = 658
[3]449            ij0 = 314   ;   ij1 = 366   ;   zmrs( mi0(ii0):mi1(ii1) , mj0(ij0):mj1(ij1) ) = 1.e0
450            ! Black Sea (remaining part
451            ii0 = 641   ;   ii1 = 651
452            ij0 = 367   ;   ij1 = 372   ;   zmrs( mi0(ii0):mi1(ii1) , mj0(ij0):mj1(ij1) ) = 1.e0
453            ! Decrease before Gibraltar Strait
[225]454            ij0 = 324   ;   ij1 = 333
455            ii0 = 565   ;   ii1 = 565   ;   zmrs( mi0(ii0):mi1(ii1) , mj0(ij0):mj1(ij1) ) = 1.e0 / 90.e0
456            ii0 = 566   ;   ii1 = 566   ;   zmrs( mi0(ii0):mi1(ii1) , mj0(ij0):mj1(ij1) ) = 0.40
457            ii0 = 567   ;   ii1 = 567   ;   zmrs( mi0(ii0):mi1(ii1) , mj0(ij0):mj1(ij1) ) = 0.75
[3]458            ! Red Sea
459            ii0 = 641   ;   ii1 = 665
460            ij0 = 270   ;   ij1 = 310   ;   zmrs( mi0(ii0):mi1(ii1) , mj0(ij0):mj1(ij1) ) = 1.e0
461            ! Decrease before Bab el Mandeb Strait
462            ii0 = 666   ;   ii1 = 675
463            ij0 = 270   ;   ij1 = 290   
464            DO ji = mi0(ii0), mi1(ii1)
465               zmrs( ji , mj0(ij0):mj1(ij1) ) = 0.1 * ABS( FLOAT(ji - mi1(ii1)) )
466            END DO
[1601]467            zsdmp = 1./(rn_surf * rday)
468            zbdmp = 1./(rn_bot * rday)
[3]469            DO jk = 1, jpk
[1601]470               zhfac (jk) = ( zbdmp + (zsdmp-zbdmp) * EXP(-fsdept(1,1,jk)/rn_dep) )
[3]471            END DO
472            !                                       ! ========================
473         CASE ( 025 )                               !  ORCA_R025 configuration
474            !                                       ! ========================
[473]475            CALL ctl_stop( ' Not yet implemented in ORCA_R025' )
[503]476            !
[3]477         END SELECT
478
479         DO jk = 1, jpkm1
480            resto(:,:,jk) = zmrs(:,:) * zhfac(jk) + ( 1. - zmrs(:,:) ) * resto(:,:,jk)
481         END DO
482
483         ! Mask resto array and set to 0 first and last levels
484         resto(:,:, : ) = resto(:,:,:) * tmask(:,:,:)
485         resto(:,:, 1 ) = 0.e0
486         resto(:,:,jpk) = 0.e0
[1601]487         !                         !--------------------!
488      ELSE                         !     No damping     !
489         !                         !--------------------!
490         CALL ctl_stop( 'Choose a correct value of nn_hdmp or DO NOT defined key_tradmp' )
[3]491      ENDIF
492
[1601]493      !                            !--------------------------------!
494      IF( nn_file == 1 ) THEN      !  save damping coef. in a file  !
495         !                         !--------------------------------!
[3]496         IF(lwp) WRITE(numout,*) '              create damping.coeff.nc file'
[1415]497         CALL iom_open  ( 'damping.coeff', inum0, ldwrt = .TRUE., kiolib = jprstlib )
498         CALL iom_rstput( 0, 0, inum0, 'Resto', resto )
499         CALL iom_close ( inum0 )
[3]500      ENDIF
[503]501      !
[3]502   END SUBROUTINE dtacof
503
504
[473]505   SUBROUTINE cofdis( pdct )
[3]506      !!----------------------------------------------------------------------
507      !!                 ***  ROUTINE cofdis  ***
508      !!
509      !! ** Purpose :   Compute the distance between ocean T-points and the
510      !!      ocean model coastlines. Save the distance in a NetCDF file.
511      !!
512      !! ** Method  :   For each model level, the distance-to-coast is
513      !!      computed as follows :
514      !!       - The coastline is defined as the serie of U-,V-,F-points
515      !!      that are at the ocean-land bound.
516      !!       - For each ocean T-point, the distance-to-coast is then
517      !!      computed as the smallest distance (on the sphere) between the
518      !!      T-point and all the coastline points.
519      !!       - For land T-points, the distance-to-coast is set to zero.
520      !!      C A U T I O N : Computation not yet implemented in mpp case.
521      !!
522      !! ** Action  : - pdct, distance to the coastline (argument)
523      !!              - NetCDF file 'dist.coast.nc'
524      !!----------------------------------------------------------------------
[503]525      USE ioipsl      ! IOipsl librairy
526      !!
527      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk), INTENT( out ) ::   pdct   ! distance to the coastline
528      !!
529      INTEGER ::   ji, jj, jk, jl      ! dummy loop indices
530      INTEGER ::   iju, ijt            ! temporary integers
531      INTEGER ::   icoast, itime
532      INTEGER ::   icot         ! logical unit for file distance to the coast
533      LOGICAL, DIMENSION(jpi,jpj) ::   llcotu, llcotv, llcotf   ! ???
[3]534      CHARACTER (len=32) ::   clname
535      REAL(wp) ::   zdate0
[503]536      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj)   ::   zxt, zyt, zzt, zmask   ! cartesian coordinates for T-points
537      REAL(wp), DIMENSION(3*jpi*jpj) ::   zxc, zyc, zzc, zdis    ! temporary workspace
[3]538      !!----------------------------------------------------------------------
539
540      ! 0. Initialization
541      ! -----------------
542      IF(lwp) WRITE(numout,*)
543      IF(lwp) WRITE(numout,*) 'cofdis : compute the distance to coastline'
544      IF(lwp) WRITE(numout,*) '~~~~~~'
545      IF(lwp) WRITE(numout,*)
[473]546      IF( lk_mpp ) &
547           & CALL ctl_stop('         Computation not yet implemented with key_mpp_...', &
548           &               '         Rerun the code on another computer or ', &
549           &               '         create the "dist.coast.nc" file using IDL' )
[3]550
551      pdct(:,:,:) = 0.e0
552      zxt(:,:) = cos( rad * gphit(:,:) ) * cos( rad * glamt(:,:) )
553      zyt(:,:) = cos( rad * gphit(:,:) ) * sin( rad * glamt(:,:) )
554      zzt(:,:) = sin( rad * gphit(:,:) )
555
556
557      ! 1. Loop on vertical levels
558      ! --------------------------
559      !                                                ! ===============
560      DO jk = 1, jpkm1                                 ! Horizontal slab
561         !                                             ! ===============
562         ! Define the coastline points (U, V and F)
563         DO jj = 2, jpjm1
564            DO ji = 2, jpim1
[163]565               zmask(ji,jj) =  ( tmask(ji,jj+1,jk) + tmask(ji+1,jj+1,jk) &
566                   &           + tmask(ji,jj  ,jk) + tmask(ji+1,jj  ,jk) )
567               llcotu(ji,jj) = ( tmask(ji,jj,  jk) + tmask(ji+1,jj  ,jk) == 1. ) 
568               llcotv(ji,jj) = ( tmask(ji,jj  ,jk) + tmask(ji  ,jj+1,jk) == 1. ) 
569               llcotf(ji,jj) = ( zmask(ji,jj) > 0. ) .AND. ( zmask(ji,jj) < 4. )
[3]570            END DO
571         END DO
572
573         ! Lateral boundaries conditions
574         llcotu(:, 1 ) = umask(:,  2  ,jk) == 1
575         llcotu(:,jpj) = umask(:,jpjm1,jk) == 1
576         llcotv(:, 1 ) = vmask(:,  2  ,jk) == 1
577         llcotv(:,jpj) = vmask(:,jpjm1,jk) == 1
578         llcotf(:, 1 ) = fmask(:,  2  ,jk) == 1
579         llcotf(:,jpj) = fmask(:,jpjm1,jk) == 1
580
581         IF( nperio == 1 .OR. nperio == 4 .OR. nperio == 6 ) THEN
582            llcotu( 1 ,:) = llcotu(jpim1,:)
583            llcotu(jpi,:) = llcotu(  2  ,:)
584            llcotv( 1 ,:) = llcotv(jpim1,:)
585            llcotv(jpi,:) = llcotv(  2  ,:)
586            llcotf( 1 ,:) = llcotf(jpim1,:)
587            llcotf(jpi,:) = llcotf(  2  ,:)
588         ELSE
589            llcotu( 1 ,:) = umask(  2  ,:,jk) == 1
590            llcotu(jpi,:) = umask(jpim1,:,jk) == 1
591            llcotv( 1 ,:) = vmask(  2  ,:,jk) == 1
592            llcotv(jpi,:) = vmask(jpim1,:,jk) == 1
593            llcotf( 1 ,:) = fmask(  2  ,:,jk) == 1
594            llcotf(jpi,:) = fmask(jpim1,:,jk) == 1
595         ENDIF
596         IF( nperio == 3 .OR. nperio == 4 ) THEN
597            DO ji = 1, jpim1
598               iju = jpi - ji + 1
599               llcotu(ji,jpj  ) = llcotu(iju,jpj-2)
[473]600               llcotf(ji,jpjm1) = llcotf(iju,jpj-2)
[3]601               llcotf(ji,jpj  ) = llcotf(iju,jpj-3)
602            END DO
[473]603            DO ji = jpi/2, jpim1
[3]604               iju = jpi - ji + 1
605               llcotu(ji,jpjm1) = llcotu(iju,jpjm1)
606            END DO
607            DO ji = 2, jpi
608               ijt = jpi - ji + 2
[473]609               llcotv(ji,jpjm1) = llcotv(ijt,jpj-2)
[3]610               llcotv(ji,jpj  ) = llcotv(ijt,jpj-3)
611            END DO
612         ENDIF
613         IF( nperio == 5 .OR. nperio == 6 ) THEN
614            DO ji = 1, jpim1
615               iju = jpi - ji
[473]616               llcotu(ji,jpj  ) = llcotu(iju,jpjm1)
[3]617               llcotf(ji,jpj  ) = llcotf(iju,jpj-2)
618            END DO
[473]619            DO ji = jpi/2, jpim1
[3]620               iju = jpi - ji
621               llcotf(ji,jpjm1) = llcotf(iju,jpjm1)
622            END DO
623            DO ji = 1, jpi
624               ijt = jpi - ji + 1
[473]625               llcotv(ji,jpj  ) = llcotv(ijt,jpjm1)
[3]626            END DO
627            DO ji = jpi/2+1, jpi
628               ijt = jpi - ji + 1
629               llcotv(ji,jpjm1) = llcotv(ijt,jpjm1)
630            END DO
631         ENDIF
632
633         ! Compute cartesian coordinates of coastline points
634         ! and the number of coastline points
635
636         icoast = 0
637         DO jj = 1, jpj
638            DO ji = 1, jpi
639               IF( llcotf(ji,jj) ) THEN
640                  icoast = icoast + 1
641                  zxc(icoast) = COS( rad*gphif(ji,jj) ) * COS( rad*glamf(ji,jj) )
642                  zyc(icoast) = COS( rad*gphif(ji,jj) ) * SIN( rad*glamf(ji,jj) )
643                  zzc(icoast) = SIN( rad*gphif(ji,jj) )
644               ENDIF
645               IF( llcotu(ji,jj) ) THEN
646                  icoast = icoast+1
647                  zxc(icoast) = COS( rad*gphiu(ji,jj) ) * COS( rad*glamu(ji,jj) )
648                  zyc(icoast) = COS( rad*gphiu(ji,jj) ) * SIN( rad*glamu(ji,jj) )
649                  zzc(icoast) = SIN( rad*gphiu(ji,jj) )
650               ENDIF
651               IF( llcotv(ji,jj) ) THEN
652                  icoast = icoast+1
653                  zxc(icoast) = COS( rad*gphiv(ji,jj) ) * COS( rad*glamv(ji,jj) )
654                  zyc(icoast) = COS( rad*gphiv(ji,jj) ) * SIN( rad*glamv(ji,jj) )
655                  zzc(icoast) = SIN( rad*gphiv(ji,jj) )
656               ENDIF
657            END DO
658         END DO
659
660         ! Distance for the T-points
661
662         DO jj = 1, jpj
663            DO ji = 1, jpi
664               IF( tmask(ji,jj,jk) == 0. ) THEN
665                  pdct(ji,jj,jk) = 0.
666               ELSE
667                  DO jl = 1, icoast
668                     zdis(jl) = ( zxt(ji,jj) - zxc(jl) )**2   &
[503]669                        &     + ( zyt(ji,jj) - zyc(jl) )**2   &
670                        &     + ( zzt(ji,jj) - zzc(jl) )**2
[3]671                  END DO
672                  pdct(ji,jj,jk) = ra * SQRT( MINVAL( zdis(1:icoast) ) )
673               ENDIF
674            END DO
675         END DO
676         !                                                ! ===============
677      END DO                                              !   End of slab
678      !                                                   ! ===============
679
680
681      ! 2. Create the  distance to the coast file in NetCDF format
682      ! ----------------------------------------------------------   
683      clname = 'dist.coast'
684      itime = 0
[473]685      CALL ymds2ju( 0     , 1      , 1     , 0.e0 , zdate0 )
686      CALL restini( 'NONE', jpi    , jpj   , glamt, gphit ,   &
[503]687         &          jpk   , gdept_0, clname, itime, zdate0,   &
688         &          rdt   , icot                         )
[3]689      CALL restput( icot, 'Tcoast', jpi, jpj, jpk, 0, pdct )
690      CALL restclo( icot )
691
692   END SUBROUTINE cofdis
693
694#else
695   !!----------------------------------------------------------------------
696   !!   Default key                                     NO internal damping
697   !!----------------------------------------------------------------------
[32]698   LOGICAL , PUBLIC, PARAMETER ::   lk_tradmp = .FALSE.    !: internal damping flag
[3]699CONTAINS
700   SUBROUTINE tra_dmp( kt )        ! Empty routine
[32]701      WRITE(*,*) 'tra_dmp: You should not have seen this print! error?', kt
[3]702   END SUBROUTINE tra_dmp
703#endif
704
705   !!======================================================================
706END MODULE tradmp
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.