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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.
zpshde.F90 in trunk/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/TRA – NEMO

source: trunk/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/TRA/zpshde.F90 @ 7702

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update trunk with OpenMP parallelization

  • Property svn:keywords set to Id
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RevLine 
[3]1MODULE zpshde
[2528]2   !!======================================================================
[3]3   !!                       ***  MODULE zpshde   ***
[2528]4   !! z-coordinate + partial step : Horizontal Derivative at ocean bottom level
5   !!======================================================================
6   !! History :  OPA  !  2002-04  (A. Bozec)  Original code
7   !!   NEMO     1.0  !  2002-08  (G. Madec E. Durand)  Optimization and Free form
8   !!             -   !  2004-03  (C. Ethe)  adapted for passive tracers
9   !!            3.3  !  2010-05  (C. Ethe, G. Madec)  merge TRC-TRA
[5120]10   !!            3.6  !  2014-11  (P. Mathiot) Add zps_hde_isf (needed to open a cavity)
[2528]11   !!======================================================================
[457]12   
[3]13   !!----------------------------------------------------------------------
14   !!   zps_hde      :  Horizontal DErivative of T, S and rd at the last
15   !!                   ocean level (Z-coord. with Partial Steps)
16   !!----------------------------------------------------------------------
[2528]17   USE oce             ! ocean: dynamics and tracers variables
18   USE dom_oce         ! domain: ocean variables
[3]19   USE phycst          ! physical constants
[2528]20   USE eosbn2          ! ocean equation of state
[3]21   USE in_out_manager  ! I/O manager
22   USE lbclnk          ! lateral boundary conditions (or mpp link)
[2715]23   USE lib_mpp         ! MPP library
[3294]24   USE wrk_nemo        ! Memory allocation
25   USE timing          ! Timing
[3]26
27   IMPLICIT NONE
28   PRIVATE
29
[5120]30   PUBLIC   zps_hde     ! routine called by step.F90
31   PUBLIC   zps_hde_isf ! routine called by step.F90
[3]32
33   !! * Substitutions
34#  include "vectopt_loop_substitute.h90"
35   !!----------------------------------------------------------------------
[2528]36   !! NEMO/OPA 3.3 , NEMO Consortium (2010)
37   !! $Id$
38   !! Software governed by the CeCILL licence     (NEMOGCM/NEMO_CeCILL.txt)
[247]39   !!----------------------------------------------------------------------
[3]40CONTAINS
41
[2528]42   SUBROUTINE zps_hde( kt, kjpt, pta, pgtu, pgtv,   &
[5120]43      &                          prd, pgru, pgrv    )
44      !!----------------------------------------------------------------------
45      !!                     ***  ROUTINE zps_hde  ***
46      !!                   
47      !! ** Purpose :   Compute the horizontal derivative of T, S and rho
48      !!      at u- and v-points with a linear interpolation for z-coordinate
49      !!      with partial steps.
50      !!
51      !! ** Method  :   In z-coord with partial steps, scale factors on last
52      !!      levels are different for each grid point, so that T, S and rd
53      !!      points are not at the same depth as in z-coord. To have horizontal
54      !!      gradients again, we interpolate T and S at the good depth :
55      !!      Linear interpolation of T, S   
56      !!         Computation of di(tb) and dj(tb) by vertical interpolation:
57      !!          di(t) = t~ - t(i,j,k) or t(i+1,j,k) - t~
58      !!          dj(t) = t~ - t(i,j,k) or t(i,j+1,k) - t~
59      !!         This formulation computes the two cases:
60      !!                 CASE 1                   CASE 2 
61      !!         k-1  ___ ___________   k-1   ___ ___________
62      !!                    Ti  T~                  T~  Ti+1
63      !!                  _____                        _____
64      !!         k        |   |Ti+1     k           Ti |   |
65      !!                  |   |____                ____|   |
66      !!              ___ |   |   |           ___  |   |   |
67      !!                 
68      !!      case 1->   e3w(i+1) >= e3w(i) ( and e3w(j+1) >= e3w(j) ) then
69      !!          t~ = t(i+1,j  ,k) + (e3w(i+1) - e3w(i)) * dk(Ti+1)/e3w(i+1)
70      !!        ( t~ = t(i  ,j+1,k) + (e3w(j+1) - e3w(j)) * dk(Tj+1)/e3w(j+1)  )
71      !!          or
72      !!      case 2->   e3w(i+1) <= e3w(i) ( and e3w(j+1) <= e3w(j) ) then
73      !!          t~ = t(i,j,k) + (e3w(i) - e3w(i+1)) * dk(Ti)/e3w(i )
74      !!        ( t~ = t(i,j,k) + (e3w(j) - e3w(j+1)) * dk(Tj)/e3w(j ) )
75      !!          Idem for di(s) and dj(s)         
76      !!
77      !!      For rho, we call eos which will compute rd~(t~,s~) at the right
78      !!      depth zh from interpolated T and S for the different formulations
79      !!      of the equation of state (eos).
80      !!      Gradient formulation for rho :
81      !!          di(rho) = rd~ - rd(i,j,k)   or   rd(i+1,j,k) - rd~
82      !!
83      !! ** Action  : compute for top interfaces
84      !!              - pgtu, pgtv: horizontal gradient of tracer at u- & v-points
85      !!              - pgru, pgrv: horizontal gradient of rho (if present) at u- & v-points
86      !!----------------------------------------------------------------------
87      INTEGER                              , INTENT(in   )           ::  kt          ! ocean time-step index
88      INTEGER                              , INTENT(in   )           ::  kjpt        ! number of tracers
89      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk,kjpt), INTENT(in   )           ::  pta         ! 4D tracers fields
90      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,    kjpt), INTENT(  out)           ::  pgtu, pgtv  ! hor. grad. of ptra at u- & v-pts
91      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk     ), INTENT(in   ), OPTIONAL ::  prd         ! 3D density anomaly fields
92      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj         ), INTENT(  out), OPTIONAL ::  pgru, pgrv  ! hor. grad of prd at u- & v-pts (bottom)
93      !
[5836]94      INTEGER  ::   ji, jj, jn                  ! Dummy loop indices
95      INTEGER  ::   iku, ikv, ikum1, ikvm1      ! partial step level (ocean bottom level) at u- and v-points
96      REAL(wp) ::   ze3wu, ze3wv, zmaxu, zmaxv  ! local scalars
97      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj)      ::   zri, zrj, zhi, zhj   ! NB: 3rd dim=1 to use eos
98      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,kjpt) ::   zti, ztj             !
[5120]99      !!----------------------------------------------------------------------
100      !
[5836]101      IF( nn_timing == 1 )   CALL timing_start( 'zps_hde')
[5120]102      !
[7698]103      DO jn = 1, kjpt
104!$OMP PARALLEL DO schedule(static) private(jj,ji)
105         DO jj = 1, jpjm1
106            DO ji = 1, jpim1
107               pgtu(ji,jj,jn)=0._wp   ;   zti (ji,jj,jn)=0._wp
108               pgtv(ji,jj,jn)=0._wp   ;   ztj (ji,jj,jn)=0._wp
109            END DO
110         END DO
111      END DO
112!$OMP PARALLEL DO schedule(static) private(jj,ji)
113      DO jj = 1, jpjm1
114         DO ji = 1, jpim1
115            zhi (ji,jj  )=0._wp
116            zhj (ji,jj  )=0._wp
117         END DO
118       END DO
[5120]119      !
120      DO jn = 1, kjpt      !==   Interpolation of tracers at the last ocean level   ==!
121         !
[7698]122!$OMP PARALLEL DO schedule(static) private(jj,ji,iku,ikv,ze3wu,ze3wv,zmaxu,zmaxv)
[5120]123         DO jj = 1, jpjm1
124            DO ji = 1, jpim1
125               iku = mbku(ji,jj)   ;   ikum1 = MAX( iku - 1 , 1 )    ! last and before last ocean level at u- & v-points
126               ikv = mbkv(ji,jj)   ;   ikvm1 = MAX( ikv - 1 , 1 )    ! if level first is a p-step, ik.m1=1
[6140]127!!gm BUG ? when applied to before fields, e3w_b should be used....
128               ze3wu = e3w_n(ji+1,jj  ,iku) - e3w_n(ji,jj,iku)
129               ze3wv = e3w_n(ji  ,jj+1,ikv) - e3w_n(ji,jj,ikv)
[5120]130               !
131               ! i- direction
132               IF( ze3wu >= 0._wp ) THEN      ! case 1
[6140]133                  zmaxu =  ze3wu / e3w_n(ji+1,jj,iku)
[5120]134                  ! interpolated values of tracers
135                  zti (ji,jj,jn) = pta(ji+1,jj,iku,jn) + zmaxu * ( pta(ji+1,jj,ikum1,jn) - pta(ji+1,jj,iku,jn) )
136                  ! gradient of  tracers
137                  pgtu(ji,jj,jn) = umask(ji,jj,1) * ( zti(ji,jj,jn) - pta(ji,jj,iku,jn) )
138               ELSE                           ! case 2
[6140]139                  zmaxu = -ze3wu / e3w_n(ji,jj,iku)
[5120]140                  ! interpolated values of tracers
141                  zti (ji,jj,jn) = pta(ji,jj,iku,jn) + zmaxu * ( pta(ji,jj,ikum1,jn) - pta(ji,jj,iku,jn) )
142                  ! gradient of tracers
143                  pgtu(ji,jj,jn) = umask(ji,jj,1) * ( pta(ji+1,jj,iku,jn) - zti(ji,jj,jn) )
144               ENDIF
145               !
146               ! j- direction
147               IF( ze3wv >= 0._wp ) THEN      ! case 1
[6140]148                  zmaxv =  ze3wv / e3w_n(ji,jj+1,ikv)
[5120]149                  ! interpolated values of tracers
150                  ztj (ji,jj,jn) = pta(ji,jj+1,ikv,jn) + zmaxv * ( pta(ji,jj+1,ikvm1,jn) - pta(ji,jj+1,ikv,jn) )
151                  ! gradient of tracers
152                  pgtv(ji,jj,jn) = vmask(ji,jj,1) * ( ztj(ji,jj,jn) - pta(ji,jj,ikv,jn) )
153               ELSE                           ! case 2
[6140]154                  zmaxv =  -ze3wv / e3w_n(ji,jj,ikv)
[5120]155                  ! interpolated values of tracers
156                  ztj (ji,jj,jn) = pta(ji,jj,ikv,jn) + zmaxv * ( pta(ji,jj,ikvm1,jn) - pta(ji,jj,ikv,jn) )
157                  ! gradient of tracers
158                  pgtv(ji,jj,jn) = vmask(ji,jj,1) * ( pta(ji,jj+1,ikv,jn) - ztj(ji,jj,jn) )
159               ENDIF
160            END DO
161         END DO
162         CALL lbc_lnk( pgtu(:,:,jn), 'U', -1. )   ;   CALL lbc_lnk( pgtv(:,:,jn), 'V', -1. )   ! Lateral boundary cond.
163         !
164      END DO
[5836]165      !               
166      IF( PRESENT( prd ) ) THEN    !==  horizontal derivative of density anomalies (rd)  ==!    (optional part)
[7698]167!$OMP PARALLEL
168!$OMP DO schedule(static) private(jj,ji)
[5120]169         DO jj = 1, jpjm1
170            DO ji = 1, jpim1
[7698]171               pgru(ji,jj) = 0._wp
172               pgrv(ji,jj) = 0._wp                ! depth of the partial step level
173            END DO
174         END DO
175!$OMP END DO NOWAIT
176!$OMP DO schedule(static) private(jj,ji,iku,ikv,ze3wu,ze3wv)
177         DO jj = 1, jpjm1
178            DO ji = 1, jpim1
[5120]179               iku = mbku(ji,jj)
180               ikv = mbkv(ji,jj)
[6140]181               ze3wu  = e3w_n(ji+1,jj  ,iku) - e3w_n(ji,jj,iku)
182               ze3wv  = e3w_n(ji  ,jj+1,ikv) - e3w_n(ji,jj,ikv)
183               IF( ze3wu >= 0._wp ) THEN   ;   zhi(ji,jj) = gdept_n(ji  ,jj,iku)     ! i-direction: case 1
184               ELSE                        ;   zhi(ji,jj) = gdept_n(ji+1,jj,iku)     ! -     -      case 2
[5120]185               ENDIF
[6140]186               IF( ze3wv >= 0._wp ) THEN   ;   zhj(ji,jj) = gdept_n(ji,jj  ,ikv)     ! j-direction: case 1
187               ELSE                        ;   zhj(ji,jj) = gdept_n(ji,jj+1,ikv)     ! -     -      case 2
[5120]188               ENDIF
189            END DO
190         END DO
[7698]191!$OMP END DO NOWAIT
192!$OMP END PARALLEL
[5836]193         !
194         CALL eos( zti, zhi, zri )        ! interpolated density from zti, ztj
195         CALL eos( ztj, zhj, zrj )        ! at the partial step depth output in  zri, zrj
196         !
[7698]197!$OMP PARALLEL DO schedule(static) private(jj,ji,iku,ikv,ze3wu,ze3wv)
[5836]198         DO jj = 1, jpjm1                 ! Gradient of density at the last level
[5120]199            DO ji = 1, jpim1
200               iku = mbku(ji,jj)
201               ikv = mbkv(ji,jj)
[6140]202               ze3wu  = e3w_n(ji+1,jj  ,iku) - e3w_n(ji,jj,iku)
203               ze3wv  = e3w_n(ji  ,jj+1,ikv) - e3w_n(ji,jj,ikv)
[5120]204               IF( ze3wu >= 0._wp ) THEN   ;   pgru(ji,jj) = umask(ji,jj,1) * ( zri(ji  ,jj    ) - prd(ji,jj,iku) )   ! i: 1
205               ELSE                        ;   pgru(ji,jj) = umask(ji,jj,1) * ( prd(ji+1,jj,iku) - zri(ji,jj    ) )   ! i: 2
206               ENDIF
207               IF( ze3wv >= 0._wp ) THEN   ;   pgrv(ji,jj) = vmask(ji,jj,1) * ( zrj(ji,jj      ) - prd(ji,jj,ikv) )   ! j: 1
208               ELSE                        ;   pgrv(ji,jj) = vmask(ji,jj,1) * ( prd(ji,jj+1,ikv) - zrj(ji,jj    ) )   ! j: 2
209               ENDIF
210            END DO
211         END DO
212         CALL lbc_lnk( pgru , 'U', -1. )   ;   CALL lbc_lnk( pgrv , 'V', -1. )   ! Lateral boundary conditions
213         !
214      END IF
215      !
[5836]216      IF( nn_timing == 1 )   CALL timing_stop( 'zps_hde')
[5120]217      !
218   END SUBROUTINE zps_hde
[6140]219   !
220   SUBROUTINE zps_hde_isf( kt, kjpt, pta, pgtu, pgtv, pgtui, pgtvi,  &
221      &                          prd, pgru, pgrv, pgrui, pgrvi )
[3]222      !!----------------------------------------------------------------------
[6140]223      !!                     ***  ROUTINE zps_hde_isf  ***
[3]224      !!                   
[2528]225      !! ** Purpose :   Compute the horizontal derivative of T, S and rho
[3]226      !!      at u- and v-points with a linear interpolation for z-coordinate
[6140]227      !!      with partial steps for top (ice shelf) and bottom.
[3]228      !!
229      !! ** Method  :   In z-coord with partial steps, scale factors on last
230      !!      levels are different for each grid point, so that T, S and rd
231      !!      points are not at the same depth as in z-coord. To have horizontal
[6140]232      !!      gradients again, we interpolate T and S at the good depth :
233      !!      For the bottom case:
[3]234      !!      Linear interpolation of T, S   
235      !!         Computation of di(tb) and dj(tb) by vertical interpolation:
236      !!          di(t) = t~ - t(i,j,k) or t(i+1,j,k) - t~
237      !!          dj(t) = t~ - t(i,j,k) or t(i,j+1,k) - t~
238      !!         This formulation computes the two cases:
239      !!                 CASE 1                   CASE 2 
240      !!         k-1  ___ ___________   k-1   ___ ___________
241      !!                    Ti  T~                  T~  Ti+1
242      !!                  _____                        _____
243      !!         k        |   |Ti+1     k           Ti |   |
244      !!                  |   |____                ____|   |
245      !!              ___ |   |   |           ___  |   |   |
246      !!                 
247      !!      case 1->   e3w(i+1) >= e3w(i) ( and e3w(j+1) >= e3w(j) ) then
248      !!          t~ = t(i+1,j  ,k) + (e3w(i+1) - e3w(i)) * dk(Ti+1)/e3w(i+1)
249      !!        ( t~ = t(i  ,j+1,k) + (e3w(j+1) - e3w(j)) * dk(Tj+1)/e3w(j+1)  )
250      !!          or
251      !!      case 2->   e3w(i+1) <= e3w(i) ( and e3w(j+1) <= e3w(j) ) then
252      !!          t~ = t(i,j,k) + (e3w(i) - e3w(i+1)) * dk(Ti)/e3w(i )
253      !!        ( t~ = t(i,j,k) + (e3w(j) - e3w(j+1)) * dk(Tj)/e3w(j ) )
254      !!          Idem for di(s) and dj(s)         
255      !!
[4990]256      !!      For rho, we call eos which will compute rd~(t~,s~) at the right
257      !!      depth zh from interpolated T and S for the different formulations
258      !!      of the equation of state (eos).
[3]259      !!      Gradient formulation for rho :
[4990]260      !!          di(rho) = rd~ - rd(i,j,k)   or   rd(i+1,j,k) - rd~
[3]261      !!
[6140]262      !!      For the top case (ice shelf): As for the bottom case but upside down
263      !!
[4990]264      !! ** Action  : compute for top and bottom interfaces
[5120]265      !!              - pgtu, pgtv, pgtui, pgtvi: horizontal gradient of tracer at u- & v-points
266      !!              - pgru, pgrv, pgrui, pgtvi: horizontal gradient of rho (if present) at u- & v-points
[2528]267      !!----------------------------------------------------------------------
[6140]268      INTEGER                              , INTENT(in   )           ::  kt           ! ocean time-step index
269      INTEGER                              , INTENT(in   )           ::  kjpt         ! number of tracers
270      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk,kjpt), INTENT(in   )           ::  pta          ! 4D tracers fields
271      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,    kjpt), INTENT(  out)           ::  pgtu, pgtv   ! hor. grad. of ptra at u- & v-pts
272      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,    kjpt), INTENT(  out)           ::  pgtui, pgtvi ! hor. grad. of stra at u- & v-pts (ISF)
273      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk     ), INTENT(in   ), OPTIONAL ::  prd          ! 3D density anomaly fields
274      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj         ), INTENT(  out), OPTIONAL ::  pgru, pgrv   ! hor. grad of prd at u- & v-pts (bottom)
275      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj         ), INTENT(  out), OPTIONAL ::  pgrui, pgrvi ! hor. grad of prd at u- & v-pts (top)
[2715]276      !
[2528]277      INTEGER  ::   ji, jj, jn      ! Dummy loop indices
[4990]278      INTEGER  ::   iku, ikv, ikum1, ikvm1,ikup1, ikvp1   ! partial step level (ocean bottom level) at u- and v-points
[6140]279      REAL(wp) ::  ze3wu, ze3wv, zmaxu, zmaxv             ! temporary scalars
[4990]280      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj)      ::  zri, zrj, zhi, zhj   ! NB: 3rd dim=1 to use eos
281      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,kjpt) ::  zti, ztj             !
[3]282      !!----------------------------------------------------------------------
[3294]283      !
[5120]284      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_start( 'zps_hde_isf')
[3294]285      !
[5836]286      pgtu (:,:,:) = 0._wp   ;   pgtv (:,:,:) =0._wp
287      pgtui(:,:,:) = 0._wp   ;   pgtvi(:,:,:) =0._wp
288      zti  (:,:,:) = 0._wp   ;   ztj  (:,:,:) =0._wp
289      zhi  (:,:  ) = 0._wp   ;   zhj  (:,:  ) =0._wp
[3294]290      !
[2528]291      DO jn = 1, kjpt      !==   Interpolation of tracers at the last ocean level   ==!
292         !
[3]293         DO jj = 1, jpjm1
[2528]294            DO ji = 1, jpim1
[6140]295
296               iku = mbku(ji,jj); ikum1 = MAX( iku - 1 , 1 )    ! last and before last ocean level at u- & v-points
297               ikv = mbkv(ji,jj); ikvm1 = MAX( ikv - 1 , 1 )    ! if level first is a p-step, ik.m1=1
298               ze3wu = gdept_n(ji+1,jj,iku) - gdept_n(ji,jj,iku)
299               ze3wv = gdept_n(ji,jj+1,ikv) - gdept_n(ji,jj,ikv)
[2528]300               !
301               ! i- direction
302               IF( ze3wu >= 0._wp ) THEN      ! case 1
[6140]303                  zmaxu =  ze3wu / e3w_n(ji+1,jj,iku)
[2528]304                  ! interpolated values of tracers
[4990]305                  zti (ji,jj,jn) = pta(ji+1,jj,iku,jn) + zmaxu * ( pta(ji+1,jj,ikum1,jn) - pta(ji+1,jj,iku,jn) )
[2528]306                  ! gradient of  tracers
[6140]307                  pgtu(ji,jj,jn) = ssumask(ji,jj) * ( zti(ji,jj,jn) - pta(ji,jj,iku,jn) )
[2528]308               ELSE                           ! case 2
[6140]309                  zmaxu = -ze3wu / e3w_n(ji,jj,iku)
[2528]310                  ! interpolated values of tracers
[4990]311                  zti (ji,jj,jn) = pta(ji,jj,iku,jn) + zmaxu * ( pta(ji,jj,ikum1,jn) - pta(ji,jj,iku,jn) )
[2528]312                  ! gradient of tracers
[6140]313                  pgtu(ji,jj,jn) = ssumask(ji,jj) * ( pta(ji+1,jj,iku,jn) - zti(ji,jj,jn) )
[2528]314               ENDIF
315               !
316               ! j- direction
317               IF( ze3wv >= 0._wp ) THEN      ! case 1
[6140]318                  zmaxv =  ze3wv / e3w_n(ji,jj+1,ikv)
[2528]319                  ! interpolated values of tracers
[4990]320                  ztj (ji,jj,jn) = pta(ji,jj+1,ikv,jn) + zmaxv * ( pta(ji,jj+1,ikvm1,jn) - pta(ji,jj+1,ikv,jn) )
[2528]321                  ! gradient of tracers
[6140]322                  pgtv(ji,jj,jn) = ssvmask(ji,jj) * ( ztj(ji,jj,jn) - pta(ji,jj,ikv,jn) )
[2528]323               ELSE                           ! case 2
[6140]324                  zmaxv =  -ze3wv / e3w_n(ji,jj,ikv)
[2528]325                  ! interpolated values of tracers
[4990]326                  ztj (ji,jj,jn) = pta(ji,jj,ikv,jn) + zmaxv * ( pta(ji,jj,ikvm1,jn) - pta(ji,jj,ikv,jn) )
[2528]327                  ! gradient of tracers
[6140]328                  pgtv(ji,jj,jn) = ssvmask(ji,jj) * ( pta(ji,jj+1,ikv,jn) - ztj(ji,jj,jn) )
[2528]329               ENDIF
[6140]330
[3]331            END DO
332         END DO
[2528]333         CALL lbc_lnk( pgtu(:,:,jn), 'U', -1. )   ;   CALL lbc_lnk( pgtv(:,:,jn), 'V', -1. )   ! Lateral boundary cond.
334         !
335      END DO
[3]336
[6140]337      ! horizontal derivative of density anomalies (rd)
338      IF( PRESENT( prd ) ) THEN         ! depth of the partial step level
339         pgru(:,:)=0.0_wp   ; pgrv(:,:)=0.0_wp ; 
[5836]340         !
[6140]341         DO jj = 1, jpjm1
[2528]342            DO ji = 1, jpim1
[6140]343
[2528]344               iku = mbku(ji,jj)
345               ikv = mbkv(ji,jj)
[6140]346               ze3wu = gdept_n(ji+1,jj,iku) - gdept_n(ji,jj,iku)
347               ze3wv = gdept_n(ji,jj+1,ikv) - gdept_n(ji,jj,ikv)
[5836]348               !
[6140]349               IF( ze3wu >= 0._wp ) THEN   ;   zhi(ji,jj) = gdept_n(ji  ,jj,iku)    ! i-direction: case 1
350               ELSE                        ;   zhi(ji,jj) = gdept_n(ji+1,jj,iku)    ! -     -      case 2
[2528]351               ENDIF
[6140]352               IF( ze3wv >= 0._wp ) THEN   ;   zhj(ji,jj) = gdept_n(ji,jj  ,ikv)    ! j-direction: case 1
353               ELSE                        ;   zhj(ji,jj) = gdept_n(ji,jj+1,ikv)    ! -     -      case 2
[2528]354               ENDIF
[6140]355
[2528]356            END DO
[3]357         END DO
358
[6140]359         ! Compute interpolated rd from zti, ztj for the 2 cases at the depth of the partial
360         ! step and store it in  zri, zrj for each  case
361         CALL eos( zti, zhi, zri )
362         CALL eos( ztj, zhj, zrj )
363
[5836]364         DO jj = 1, jpjm1                 ! Gradient of density at the last level
[4990]365            DO ji = 1, jpim1
[6140]366               iku = mbku(ji,jj)
367               ikv = mbkv(ji,jj)
368               ze3wu = gdept_n(ji+1,jj,iku) - gdept_n(ji,jj,iku)
369               ze3wv = gdept_n(ji,jj+1,ikv) - gdept_n(ji,jj,ikv)
370
371               IF( ze3wu >= 0._wp ) THEN   ;   pgru(ji,jj) = ssumask(ji,jj) * ( zri(ji  ,jj    ) - prd(ji,jj,iku) )   ! i: 1
372               ELSE                        ;   pgru(ji,jj) = ssumask(ji,jj) * ( prd(ji+1,jj,iku) - zri(ji,jj    ) )   ! i: 2
[4990]373               ENDIF
[6140]374               IF( ze3wv >= 0._wp ) THEN   ;   pgrv(ji,jj) = ssvmask(ji,jj) * ( zrj(ji,jj      ) - prd(ji,jj,ikv) )   ! j: 1
375               ELSE                        ;   pgrv(ji,jj) = ssvmask(ji,jj) * ( prd(ji,jj+1,ikv) - zrj(ji,jj    ) )   ! j: 2
[4990]376               ENDIF
[6140]377
[4990]378            END DO
379         END DO
[6140]380
381         CALL lbc_lnk( pgru , 'U', -1. )   ;   CALL lbc_lnk( pgrv , 'V', -1. )   ! Lateral boundary conditions
[4990]382         !
383      END IF
[5836]384      !
385      !     !==  (ISH)  compute grui and gruvi  ==!
386      !
[4990]387      DO jn = 1, kjpt      !==   Interpolation of tracers at the last ocean level   ==!            !
388         DO jj = 1, jpjm1
389            DO ji = 1, jpim1
[6140]390               iku = miku(ji,jj); ikup1 = miku(ji,jj) + 1
391               ikv = mikv(ji,jj); ikvp1 = mikv(ji,jj) + 1
[4990]392               !
393               ! (ISF) case partial step top and bottom in adjacent cell in vertical
394               ! cannot used e3w because if 2 cell water column, we have ps at top and bottom
395               ! in this case e3w(i,j) - e3w(i,j+1) is not the distance between Tj~ and Tj
396               ! the only common depth between cells (i,j) and (i,j+1) is gdepw_0
[6140]397               ze3wu  =  gdept_n(ji,jj,iku) - gdept_n(ji+1,jj,iku)
398               ze3wv  =  gdept_n(ji,jj,ikv) - gdept_n(ji,jj+1,ikv) 
399
[4990]400               ! i- direction
401               IF( ze3wu >= 0._wp ) THEN      ! case 1
[6140]402                  zmaxu = ze3wu / e3w_n(ji+1,jj,ikup1)
[4990]403                  ! interpolated values of tracers
[6140]404                  zti(ji,jj,jn) = pta(ji+1,jj,iku,jn) + zmaxu * ( pta(ji+1,jj,ikup1,jn) - pta(ji+1,jj,iku,jn) )
[4990]405                  ! gradient of tracers
[6140]406                  pgtui(ji,jj,jn) = ssumask(ji,jj) * ( zti(ji,jj,jn) - pta(ji,jj,iku,jn) )
[4990]407               ELSE                           ! case 2
[6140]408                  zmaxu = - ze3wu / e3w_n(ji,jj,ikup1)
[4990]409                  ! interpolated values of tracers
[6140]410                  zti(ji,jj,jn) = pta(ji,jj,iku,jn) + zmaxu * ( pta(ji,jj,ikup1,jn) - pta(ji,jj,iku,jn) )
[4990]411                  ! gradient of  tracers
[6140]412                  pgtui(ji,jj,jn) = ssumask(ji,jj) * ( pta(ji+1,jj,iku,jn) - zti(ji,jj,jn) )
[4990]413               ENDIF
414               !
415               ! j- direction
416               IF( ze3wv >= 0._wp ) THEN      ! case 1
[6140]417                  zmaxv =  ze3wv / e3w_n(ji,jj+1,ikvp1)
[4990]418                  ! interpolated values of tracers
[6140]419                  ztj(ji,jj,jn) = pta(ji,jj+1,ikv,jn) + zmaxv * ( pta(ji,jj+1,ikvp1,jn) - pta(ji,jj+1,ikv,jn) )
[4990]420                  ! gradient of tracers
[6140]421                  pgtvi(ji,jj,jn) = ssvmask(ji,jj) * ( ztj(ji,jj,jn) - pta(ji,jj,ikv,jn) )
[4990]422               ELSE                           ! case 2
[6140]423                  zmaxv =  - ze3wv / e3w_n(ji,jj,ikvp1)
[4990]424                  ! interpolated values of tracers
[6140]425                  ztj(ji,jj,jn) = pta(ji,jj,ikv,jn) + zmaxv * ( pta(ji,jj,ikvp1,jn) - pta(ji,jj,ikv,jn) )
[4990]426                  ! gradient of tracers
[6140]427                  pgtvi(ji,jj,jn) = ssvmask(ji,jj) * ( pta(ji,jj+1,ikv,jn) - ztj(ji,jj,jn) )
[4990]428               ENDIF
[6140]429
430            END DO
431         END DO
432         CALL lbc_lnk( pgtui(:,:,jn), 'U', -1. ); CALL lbc_lnk( pgtvi(:,:,jn), 'V', -1. )   ! Lateral boundary cond.
[4990]433         !
434      END DO
435
[5836]436      IF( PRESENT( prd ) ) THEN    !==  horizontal derivative of density anomalies (rd)  ==!    (optional part)
437         !
[6140]438         pgrui(:,:)  =0.0_wp; pgrvi(:,:)  =0.0_wp;
439         DO jj = 1, jpjm1
[4990]440            DO ji = 1, jpim1
[6140]441
[4990]442               iku = miku(ji,jj)
443               ikv = mikv(ji,jj)
[6140]444               ze3wu  =  gdept_n(ji,jj,iku) - gdept_n(ji+1,jj,iku)
445               ze3wv  =  gdept_n(ji,jj,ikv) - gdept_n(ji,jj+1,ikv) 
[5836]446               !
[6140]447               IF( ze3wu >= 0._wp ) THEN   ;   zhi(ji,jj) = gdept_n(ji  ,jj,iku)    ! i-direction: case 1
448               ELSE                        ;   zhi(ji,jj) = gdept_n(ji+1,jj,iku)    ! -     -      case 2
[4990]449               ENDIF
[6140]450
451               IF( ze3wv >= 0._wp ) THEN   ;   zhj(ji,jj) = gdept_n(ji,jj  ,ikv)    ! j-direction: case 1
452               ELSE                        ;   zhj(ji,jj) = gdept_n(ji,jj+1,ikv)    ! -     -      case 2
[4990]453               ENDIF
[6140]454
[4990]455            END DO
456         END DO
[5836]457         !
458         CALL eos( zti, zhi, zri )        ! interpolated density from zti, ztj
459         CALL eos( ztj, zhj, zrj )        ! at the partial step depth output in  zri, zrj
460         !
461         DO jj = 1, jpjm1                 ! Gradient of density at the last level
[2528]462            DO ji = 1, jpim1
[6140]463               iku = miku(ji,jj) 
464               ikv = mikv(ji,jj) 
465               ze3wu  =  gdept_n(ji,jj,iku) - gdept_n(ji+1,jj,iku)
466               ze3wv  =  gdept_n(ji,jj,ikv) - gdept_n(ji,jj+1,ikv) 
467
468               IF( ze3wu >= 0._wp ) THEN ; pgrui(ji,jj) = ssumask(ji,jj) * ( zri(ji  ,jj      ) - prd(ji,jj,iku) ) ! i: 1
469               ELSE                      ; pgrui(ji,jj) = ssumask(ji,jj) * ( prd(ji+1,jj  ,iku) - zri(ji,jj    ) ) ! i: 2
[2528]470               ENDIF
[6140]471               IF( ze3wv >= 0._wp ) THEN ; pgrvi(ji,jj) = ssvmask(ji,jj) * ( zrj(ji  ,jj      ) - prd(ji,jj,ikv) ) ! j: 1
472               ELSE                      ; pgrvi(ji,jj) = ssvmask(ji,jj) * ( prd(ji  ,jj+1,ikv) - zrj(ji,jj    ) ) ! j: 2
[2528]473               ENDIF
[6140]474
[2528]475            END DO
[3]476         END DO
[6140]477         CALL lbc_lnk( pgrui   , 'U', -1. ); CALL lbc_lnk( pgrvi   , 'V', -1. )   ! Lateral boundary conditions
[2528]478         !
[4990]479      END IF 
[2528]480      !
[5836]481      IF( nn_timing == 1 )   CALL timing_stop( 'zps_hde_isf')
[2715]482      !
[5120]483   END SUBROUTINE zps_hde_isf
[3]484   !!======================================================================
485END MODULE zpshde
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.