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.
Changeset 12928 for NEMO/branches/2019/dev_r11078_OSMOSIS_IMMERSE_Nurser/src/OCE/ZDF/zdftke.F90 – NEMO

Ignore:
Timestamp:
2020-05-14T21:46:00+02:00 (4 years ago)
Author:
smueller
Message:

Synchronizing with /NEMO/trunk@12925 (ticket #2170)

Location:
NEMO/branches/2019/dev_r11078_OSMOSIS_IMMERSE_Nurser
Files:
2 edited

Legend:

Unmodified
Added
Removed
  • NEMO/branches/2019/dev_r11078_OSMOSIS_IMMERSE_Nurser

    • Property svn:externals
      •  

        old new  
        66^/vendors/FCM@HEAD            ext/FCM 
        77^/vendors/IOIPSL@HEAD         ext/IOIPSL 
         8 
         9# SETTE 
         10^/utils/CI/sette@HEAD         sette 
  • NEMO/branches/2019/dev_r11078_OSMOSIS_IMMERSE_Nurser/src/OCE/ZDF/zdftke.F90

    r12178 r12928  
    8989 
    9090   !! * Substitutions 
    91 #  include "vectopt_loop_substitute.h90" 
     91#  include "do_loop_substitute.h90" 
    9292   !!---------------------------------------------------------------------- 
    9393   !! NEMO/OCE 4.0 , NEMO Consortium (2018) 
     
    109109 
    110110 
    111    SUBROUTINE zdf_tke( kt, p_sh2, p_avm, p_avt ) 
     111   SUBROUTINE zdf_tke( kt, Kbb, Kmm, p_sh2, p_avm, p_avt ) 
    112112      !!---------------------------------------------------------------------- 
    113113      !!                   ***  ROUTINE zdf_tke  *** 
     
    155155      !!---------------------------------------------------------------------- 
    156156      INTEGER                   , INTENT(in   ) ::   kt             ! ocean time step 
     157      INTEGER                   , INTENT(in   ) ::   Kbb, Kmm       ! ocean time level indices 
    157158      REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), INTENT(in   ) ::   p_sh2          ! shear production term 
    158159      REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), INTENT(inout) ::   p_avm, p_avt   !  momentum and tracer Kz (w-points) 
    159160      !!---------------------------------------------------------------------- 
    160161      ! 
    161       CALL tke_tke( gdepw_n, e3t_n, e3w_n, p_sh2, p_avm, p_avt )   ! now tke (en) 
    162       ! 
    163       CALL tke_avn( gdepw_n, e3t_n, e3w_n,        p_avm, p_avt )   ! now avt, avm, dissl 
     162      CALL tke_tke( Kbb, Kmm, p_sh2, p_avm, p_avt )   ! now tke (en) 
     163      ! 
     164      CALL tke_avn( Kbb, Kmm,        p_avm, p_avt )   ! now avt, avm, dissl 
    164165      ! 
    165166  END SUBROUTINE zdf_tke 
    166167 
    167168 
    168    SUBROUTINE tke_tke( pdepw, p_e3t, p_e3w, p_sh2, p_avm, p_avt ) 
     169   SUBROUTINE tke_tke( Kbb, Kmm, p_sh2, p_avm, p_avt ) 
    169170      !!---------------------------------------------------------------------- 
    170171      !!                   ***  ROUTINE tke_tke  *** 
     
    186187      USE zdf_oce , ONLY : en   ! ocean vertical physics 
    187188      !! 
    188       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:) , INTENT(in   ) ::   pdepw          ! depth of w-points 
    189       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:) , INTENT(in   ) ::   p_e3t, p_e3w   ! level thickness (t- & w-points) 
     189      INTEGER                    , INTENT(in   ) ::   Kbb, Kmm       ! ocean time level indices 
    190190      REAL(wp), DIMENSION(:,:,:) , INTENT(in   ) ::   p_sh2          ! shear production term 
    191191      REAL(wp), DIMENSION(:,:,:) , INTENT(in   ) ::   p_avm, p_avt   ! vertical eddy viscosity & diffusivity (w-points) 
     
    206206      !!-------------------------------------------------------------------- 
    207207      ! 
    208       zbbrau = rn_ebb / rau0       ! Local constant initialisation 
    209       zfact1 = -.5_wp * rdt  
    210       zfact2 = 1.5_wp * rdt * rn_ediss 
     208      zbbrau = rn_ebb / rho0       ! Local constant initialisation 
     209      zfact1 = -.5_wp * rn_Dt  
     210      zfact2 = 1.5_wp * rn_Dt * rn_ediss 
    211211      zfact3 = 0.5_wp       * rn_ediss 
    212212      ! 
     
    214214      !                     !  Surface/top/bottom boundary condition on tke 
    215215      !                     !<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<< 
    216        
    217       DO jj = 2, jpjm1            ! en(1)   = rn_ebb taum / rau0  (min value rn_emin0) 
    218          DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt. 
    219             en(ji,jj,1) = MAX( rn_emin0, zbbrau * taum(ji,jj) ) * tmask(ji,jj,1) 
    220          END DO 
    221       END DO 
    222       IF ( ln_isfcav ) THEN 
    223          DO jj = 2, jpjm1            ! en(mikt(ji,jj))   = rn_emin 
    224             DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt. 
    225                en(ji,jj,mikt(ji,jj)) = rn_emin * tmask(ji,jj,1) 
    226             END DO 
    227          END DO 
    228       ENDIF 
     216      !  
     217      DO_2D_00_00 
     218         en(ji,jj,1) = MAX( rn_emin0, zbbrau * taum(ji,jj) ) * tmask(ji,jj,1) 
     219      END_2D 
    229220      ! 
    230221      !                     !<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<< 
     
    232223      !                     !<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<< 
    233224      ! 
    234       !   en(bot)   = (ebb0/rau0)*0.5*sqrt(u_botfr^2+v_botfr^2) (min value rn_emin) 
     225      !   en(bot)   = (ebb0/rho0)*0.5*sqrt(u_botfr^2+v_botfr^2) (min value rn_emin) 
    235226      ! where ebb0 does not includes surface wave enhancement (i.e. ebb0=3.75) 
    236227      ! Note that stress averaged is done using an wet-only calculation of u and v at t-point like in zdfsh2 
     
    238229      IF( ln_drg ) THEN       !== friction used as top/bottom boundary condition on TKE 
    239230         ! 
    240          DO jj = 2, jpjm1           ! bottom friction 
    241             DO ji = fs_2, fs_jpim1     ! vector opt. 
    242                zmsku = ( 2. - umask(ji-1,jj,mbkt(ji,jj)) * umask(ji,jj,mbkt(ji,jj)) ) 
    243                zmskv = ( 2. - vmask(ji,jj-1,mbkt(ji,jj)) * vmask(ji,jj,mbkt(ji,jj)) ) 
    244                !                       ! where 0.001875 = (rn_ebb0/rau0) * 0.5 = 3.75*0.5/1000. (CAUTION CdU<0) 
    245                zebot = - 0.001875_wp * rCdU_bot(ji,jj) * SQRT(  ( zmsku*( ub(ji,jj,mbkt(ji,jj))+ub(ji-1,jj,mbkt(ji,jj)) ) )**2  & 
    246                   &                                           + ( zmskv*( vb(ji,jj,mbkt(ji,jj))+vb(ji,jj-1,mbkt(ji,jj)) ) )**2  ) 
    247                en(ji,jj,mbkt(ji,jj)+1) = MAX( zebot, rn_emin ) * ssmask(ji,jj) 
    248             END DO 
    249          END DO 
     231         DO_2D_00_00 
     232            zmsku = ( 2. - umask(ji-1,jj,mbkt(ji,jj)) * umask(ji,jj,mbkt(ji,jj)) ) 
     233            zmskv = ( 2. - vmask(ji,jj-1,mbkt(ji,jj)) * vmask(ji,jj,mbkt(ji,jj)) ) 
     234            !                       ! where 0.001875 = (rn_ebb0/rho0) * 0.5 = 3.75*0.5/1000. (CAUTION CdU<0) 
     235            zebot = - 0.001875_wp * rCdU_bot(ji,jj) * SQRT(  ( zmsku*( uu(ji,jj,mbkt(ji,jj),Kbb)+uu(ji-1,jj,mbkt(ji,jj),Kbb) ) )**2  & 
     236               &                                           + ( zmskv*( vv(ji,jj,mbkt(ji,jj),Kbb)+vv(ji,jj-1,mbkt(ji,jj),Kbb) ) )**2  ) 
     237            en(ji,jj,mbkt(ji,jj)+1) = MAX( zebot, rn_emin ) * ssmask(ji,jj) 
     238         END_2D 
    250239         IF( ln_isfcav ) THEN       ! top friction 
    251             DO jj = 2, jpjm1 
    252                DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt. 
    253                   zmsku = ( 2. - umask(ji-1,jj,mikt(ji,jj)) * umask(ji,jj,mikt(ji,jj)) ) 
    254                   zmskv = ( 2. - vmask(ji,jj-1,mikt(ji,jj)) * vmask(ji,jj,mikt(ji,jj)) ) 
    255                   !                             ! where 0.001875 = (rn_ebb0/rau0) * 0.5 = 3.75*0.5/1000.  (CAUTION CdU<0) 
    256                   zetop = - 0.001875_wp * rCdU_top(ji,jj) * SQRT(  ( zmsku*( ub(ji,jj,mikt(ji,jj))+ub(ji-1,jj,mikt(ji,jj)) ) )**2  & 
    257                      &                                           + ( zmskv*( vb(ji,jj,mikt(ji,jj))+vb(ji,jj-1,mikt(ji,jj)) ) )**2  ) 
    258                   en(ji,jj,mikt(ji,jj)) = MAX( zetop, rn_emin ) * (1._wp - tmask(ji,jj,1))   ! masked at ocean surface 
    259                END DO 
    260             END DO 
     240            DO_2D_00_00 
     241               zmsku = ( 2. - umask(ji-1,jj,mikt(ji,jj)) * umask(ji,jj,mikt(ji,jj)) ) 
     242               zmskv = ( 2. - vmask(ji,jj-1,mikt(ji,jj)) * vmask(ji,jj,mikt(ji,jj)) ) 
     243               !                             ! where 0.001875 = (rn_ebb0/rho0) * 0.5 = 3.75*0.5/1000.  (CAUTION CdU<0) 
     244               zetop = - 0.001875_wp * rCdU_top(ji,jj) * SQRT(  ( zmsku*( uu(ji,jj,mikt(ji,jj),Kbb)+uu(ji-1,jj,mikt(ji,jj),Kbb) ) )**2  & 
     245                  &                                           + ( zmskv*( vv(ji,jj,mikt(ji,jj),Kbb)+vv(ji,jj-1,mikt(ji,jj),Kbb) ) )**2  ) 
     246               ! (1._wp - tmask(ji,jj,1)) * ssmask(ji,jj) = 1 where ice shelves are present 
     247               en(ji,jj,mikt(ji,jj)) = en(ji,jj,1)           * tmask(ji,jj,1) & 
     248                  &                  + MAX( zetop, rn_emin ) * (1._wp - tmask(ji,jj,1)) * ssmask(ji,jj) 
     249            END_2D 
    261250         ENDIF 
    262251         ! 
     
    268257         ! 
    269258         !                        !* total energy produce by LC : cumulative sum over jk 
    270          zpelc(:,:,1) =  MAX( rn2b(:,:,1), 0._wp ) * pdepw(:,:,1) * p_e3w(:,:,1) 
     259         zpelc(:,:,1) =  MAX( rn2b(:,:,1), 0._wp ) * gdepw(:,:,1,Kmm) * e3w(:,:,1,Kmm) 
    271260         DO jk = 2, jpk 
    272             zpelc(:,:,jk)  = zpelc(:,:,jk-1) + MAX( rn2b(:,:,jk), 0._wp ) * pdepw(:,:,jk) * p_e3w(:,:,jk) 
     261            zpelc(:,:,jk)  = zpelc(:,:,jk-1) + MAX( rn2b(:,:,jk), 0._wp ) * gdepw(:,:,jk,Kmm) * e3w(:,:,jk,Kmm) 
    273262         END DO 
    274263         !                        !* finite Langmuir Circulation depth 
    275264         zcof = 0.5 * 0.016 * 0.016 / ( zrhoa * zcdrag ) 
    276265         imlc(:,:) = mbkt(:,:) + 1       ! Initialization to the number of w ocean point (=2 over land) 
    277          DO jk = jpkm1, 2, -1 
    278             DO jj = 1, jpj               ! Last w-level at which zpelc>=0.5*us*us  
    279                DO ji = 1, jpi            !      with us=0.016*wind(starting from jpk-1) 
    280                   zus  = zcof * taum(ji,jj) 
    281                   IF( zpelc(ji,jj,jk) > zus )   imlc(ji,jj) = jk 
    282                END DO 
    283             END DO 
    284          END DO 
     266         DO_3DS_11_11( jpkm1, 2, -1 ) 
     267            zus  = zcof * taum(ji,jj) 
     268            IF( zpelc(ji,jj,jk) > zus )   imlc(ji,jj) = jk 
     269         END_3D 
    285270         !                               ! finite LC depth 
    286          DO jj = 1, jpj  
    287             DO ji = 1, jpi 
    288                zhlc(ji,jj) = pdepw(ji,jj,imlc(ji,jj)) 
    289             END DO 
    290          END DO 
     271         DO_2D_11_11 
     272            zhlc(ji,jj) = gdepw(ji,jj,imlc(ji,jj),Kmm) 
     273         END_2D 
    291274         zcof = 0.016 / SQRT( zrhoa * zcdrag ) 
    292          DO jj = 2, jpjm1 
    293             DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt. 
    294                zus  = zcof * SQRT( taum(ji,jj) )           ! Stokes drift 
    295                zfr_i(ji,jj) = ( 1._wp - 4._wp * fr_i(ji,jj) ) * zus * zus * zus * tmask(ji,jj,1) ! zus > 0. ok 
    296                IF (zfr_i(ji,jj) < 0. ) zfr_i(ji,jj) = 0. 
    297             END DO 
    298          END DO          
    299          DO jk = 2, jpkm1         !* TKE Langmuir circulation source term added to en 
    300             DO jj = 2, jpjm1 
    301                DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt. 
    302                   IF ( zfr_i(ji,jj) /= 0. ) THEN                
    303                      ! vertical velocity due to LC    
    304                      IF ( pdepw(ji,jj,jk) - zhlc(ji,jj) < 0 .AND. wmask(ji,jj,jk) /= 0. ) THEN 
    305                         !                                           ! vertical velocity due to LC 
    306                         zwlc = rn_lc * SIN( rpi * pdepw(ji,jj,jk) / zhlc(ji,jj) )   ! warning: optimization: zus^3 is in zfr_i 
    307                         !                                           ! TKE Langmuir circulation source term 
    308                         en(ji,jj,jk) = en(ji,jj,jk) + rdt * zfr_i(ji,jj) * ( zwlc * zwlc * zwlc ) / zhlc(ji,jj) 
    309                      ENDIF 
    310                   ENDIF 
    311                END DO 
    312             END DO 
    313          END DO 
     275         DO_2D_00_00 
     276            zus  = zcof * SQRT( taum(ji,jj) )           ! Stokes drift 
     277            zfr_i(ji,jj) = ( 1._wp - 4._wp * fr_i(ji,jj) ) * zus * zus * zus * tmask(ji,jj,1) ! zus > 0. ok 
     278            IF (zfr_i(ji,jj) < 0. ) zfr_i(ji,jj) = 0. 
     279         END_2D 
     280         DO_3D_00_00( 2, jpkm1 ) 
     281            IF ( zfr_i(ji,jj) /= 0. ) THEN                
     282               ! vertical velocity due to LC    
     283               IF ( gdepw(ji,jj,jk,Kmm) - zhlc(ji,jj) < 0 .AND. wmask(ji,jj,jk) /= 0. ) THEN 
     284                  !                                           ! vertical velocity due to LC 
     285                  zwlc = rn_lc * SIN( rpi * gdepw(ji,jj,jk,Kmm) / zhlc(ji,jj) )   ! warning: optimization: zus^3 is in zfr_i 
     286                  !                                           ! TKE Langmuir circulation source term 
     287                  en(ji,jj,jk) = en(ji,jj,jk) + rn_Dt * zfr_i(ji,jj) * ( zwlc * zwlc * zwlc ) / zhlc(ji,jj) 
     288               ENDIF 
     289            ENDIF 
     290         END_3D 
    314291         ! 
    315292      ENDIF 
     
    323300      ! 
    324301      IF( nn_pdl == 1 ) THEN      !* Prandtl number = F( Ri ) 
    325          DO jk = 2, jpkm1 
    326             DO jj = 2, jpjm1 
    327                DO ji = 2, jpim1 
    328                   !                             ! local Richardson number 
    329                   zri = MAX( rn2b(ji,jj,jk), 0._wp ) * p_avm(ji,jj,jk) / ( p_sh2(ji,jj,jk) + rn_bshear ) 
    330                   !                             ! inverse of Prandtl number 
    331                   apdlr(ji,jj,jk) = MAX(  0.1_wp,  ri_cri / MAX( ri_cri , zri )  ) 
    332                END DO 
    333             END DO 
    334          END DO 
     302         DO_3D_00_00( 2, jpkm1 ) 
     303            !                             ! local Richardson number 
     304            zri = MAX( rn2b(ji,jj,jk), 0._wp ) * p_avm(ji,jj,jk) / ( p_sh2(ji,jj,jk) + rn_bshear ) 
     305            !                             ! inverse of Prandtl number 
     306            apdlr(ji,jj,jk) = MAX(  0.1_wp,  ri_cri / MAX( ri_cri , zri )  ) 
     307         END_3D 
    335308      ENDIF 
    336309      !          
    337       DO jk = 2, jpkm1           !* Matrix and right hand side in en 
    338          DO jj = 2, jpjm1 
    339             DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt. 
    340                zcof   = zfact1 * tmask(ji,jj,jk) 
    341                !                                   ! A minimum of 2.e-5 m2/s is imposed on TKE vertical 
    342                !                                   ! eddy coefficient (ensure numerical stability) 
    343                zzd_up = zcof * MAX(  p_avm(ji,jj,jk+1) + p_avm(ji,jj,jk  ) , 2.e-5_wp  )   &  ! upper diagonal 
    344                   &          /    (  p_e3t(ji,jj,jk  ) * p_e3w(ji,jj,jk  )  ) 
    345                zzd_lw = zcof * MAX(  p_avm(ji,jj,jk  ) + p_avm(ji,jj,jk-1) , 2.e-5_wp  )   &  ! lower diagonal 
    346                   &          /    (  p_e3t(ji,jj,jk-1) * p_e3w(ji,jj,jk  )  ) 
    347                ! 
    348                zd_up(ji,jj,jk) = zzd_up            ! Matrix (zdiag, zd_up, zd_lw) 
    349                zd_lw(ji,jj,jk) = zzd_lw 
    350                zdiag(ji,jj,jk) = 1._wp - zzd_lw - zzd_up + zfact2 * dissl(ji,jj,jk) * wmask(ji,jj,jk) 
    351                ! 
    352                !                                   ! right hand side in en 
    353                en(ji,jj,jk) = en(ji,jj,jk) + rdt * (  p_sh2(ji,jj,jk)                          &   ! shear 
    354                   &                                 - p_avt(ji,jj,jk) * rn2(ji,jj,jk)          &   ! stratification 
    355                   &                                 + zfact3 * dissl(ji,jj,jk) * en(ji,jj,jk)  &   ! dissipation 
    356                   &                                ) * wmask(ji,jj,jk) 
    357             END DO 
    358          END DO 
    359       END DO 
     310      DO_3D_00_00( 2, jpkm1 ) 
     311         zcof   = zfact1 * tmask(ji,jj,jk) 
     312         !                                   ! A minimum of 2.e-5 m2/s is imposed on TKE vertical 
     313         !                                   ! eddy coefficient (ensure numerical stability) 
     314         zzd_up = zcof * MAX(  p_avm(ji,jj,jk+1) + p_avm(ji,jj,jk  ) , 2.e-5_wp  )   &  ! upper diagonal 
     315            &          /    (  e3t(ji,jj,jk  ,Kmm) * e3w(ji,jj,jk  ,Kmm)  ) 
     316         zzd_lw = zcof * MAX(  p_avm(ji,jj,jk  ) + p_avm(ji,jj,jk-1) , 2.e-5_wp  )   &  ! lower diagonal 
     317            &          /    (  e3t(ji,jj,jk-1,Kmm) * e3w(ji,jj,jk  ,Kmm)  ) 
     318         ! 
     319         zd_up(ji,jj,jk) = zzd_up            ! Matrix (zdiag, zd_up, zd_lw) 
     320         zd_lw(ji,jj,jk) = zzd_lw 
     321         zdiag(ji,jj,jk) = 1._wp - zzd_lw - zzd_up + zfact2 * dissl(ji,jj,jk) * wmask(ji,jj,jk) 
     322         ! 
     323         !                                   ! right hand side in en 
     324         en(ji,jj,jk) = en(ji,jj,jk) + rn_Dt * (  p_sh2(ji,jj,jk)                        &   ! shear 
     325            &                                 - p_avt(ji,jj,jk) * rn2(ji,jj,jk)          &   ! stratification 
     326            &                                 + zfact3 * dissl(ji,jj,jk) * en(ji,jj,jk)  &   ! dissipation 
     327            &                                ) * wmask(ji,jj,jk) 
     328      END_3D 
    360329      !                          !* Matrix inversion from level 2 (tke prescribed at level 1) 
    361       DO jk = 3, jpkm1                             ! First recurrence : Dk = Dk - Lk * Uk-1 / Dk-1 
    362          DO jj = 2, jpjm1 
    363             DO ji = fs_2, fs_jpim1    ! vector opt. 
    364                zdiag(ji,jj,jk) = zdiag(ji,jj,jk) - zd_lw(ji,jj,jk) * zd_up(ji,jj,jk-1) / zdiag(ji,jj,jk-1) 
    365             END DO 
    366          END DO 
    367       END DO 
    368       DO jj = 2, jpjm1                             ! Second recurrence : Lk = RHSk - Lk / Dk-1 * Lk-1 
    369          DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt. 
    370             zd_lw(ji,jj,2) = en(ji,jj,2) - zd_lw(ji,jj,2) * en(ji,jj,1)    ! Surface boudary conditions on tke 
    371          END DO 
    372       END DO 
    373       DO jk = 3, jpkm1 
    374          DO jj = 2, jpjm1 
    375             DO ji = fs_2, fs_jpim1    ! vector opt. 
    376                zd_lw(ji,jj,jk) = en(ji,jj,jk) - zd_lw(ji,jj,jk) / zdiag(ji,jj,jk-1) *zd_lw(ji,jj,jk-1) 
    377             END DO 
    378          END DO 
    379       END DO 
    380       DO jj = 2, jpjm1                             ! thrid recurrence : Ek = ( Lk - Uk * Ek+1 ) / Dk 
    381          DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt. 
    382             en(ji,jj,jpkm1) = zd_lw(ji,jj,jpkm1) / zdiag(ji,jj,jpkm1) 
    383          END DO 
    384       END DO 
    385       DO jk = jpk-2, 2, -1 
    386          DO jj = 2, jpjm1 
    387             DO ji = fs_2, fs_jpim1    ! vector opt. 
    388                en(ji,jj,jk) = ( zd_lw(ji,jj,jk) - zd_up(ji,jj,jk) * en(ji,jj,jk+1) ) / zdiag(ji,jj,jk) 
    389             END DO 
    390          END DO 
    391       END DO 
    392       DO jk = 2, jpkm1                             ! set the minimum value of tke 
    393          DO jj = 2, jpjm1 
    394             DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt. 
    395                en(ji,jj,jk) = MAX( en(ji,jj,jk), rn_emin ) * wmask(ji,jj,jk) 
    396             END DO 
    397          END DO 
    398       END DO 
     330      DO_3D_00_00( 3, jpkm1 ) 
     331         zdiag(ji,jj,jk) = zdiag(ji,jj,jk) - zd_lw(ji,jj,jk) * zd_up(ji,jj,jk-1) / zdiag(ji,jj,jk-1) 
     332      END_3D 
     333      DO_2D_00_00 
     334         zd_lw(ji,jj,2) = en(ji,jj,2) - zd_lw(ji,jj,2) * en(ji,jj,1)    ! Surface boudary conditions on tke 
     335      END_2D 
     336      DO_3D_00_00( 3, jpkm1 ) 
     337         zd_lw(ji,jj,jk) = en(ji,jj,jk) - zd_lw(ji,jj,jk) / zdiag(ji,jj,jk-1) *zd_lw(ji,jj,jk-1) 
     338      END_3D 
     339      DO_2D_00_00 
     340         en(ji,jj,jpkm1) = zd_lw(ji,jj,jpkm1) / zdiag(ji,jj,jpkm1) 
     341      END_2D 
     342      DO_3DS_00_00( jpk-2, 2, -1 ) 
     343         en(ji,jj,jk) = ( zd_lw(ji,jj,jk) - zd_up(ji,jj,jk) * en(ji,jj,jk+1) ) / zdiag(ji,jj,jk) 
     344      END_3D 
     345      DO_3D_00_00( 2, jpkm1 ) 
     346         en(ji,jj,jk) = MAX( en(ji,jj,jk), rn_emin ) * wmask(ji,jj,jk) 
     347      END_3D 
    399348      ! 
    400349      !                            !<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<< 
     
    402351      !                            !<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<< 
    403352!!gm BUG : in the exp  remove the depth of ssh !!! 
    404 !!gm       i.e. use gde3w in argument (pdepw) 
     353!!gm       i.e. use gde3w in argument (gdepw(:,:,:,Kmm)) 
    405354       
    406355       
    407356      IF( nn_etau == 1 ) THEN           !* penetration below the mixed layer (rn_efr fraction) 
    408          DO jk = 2, jpkm1                       ! rn_eice =0 ON below sea-ice, =4 OFF when ice fraction > 0.25 
    409             DO jj = 2, jpjm1 
    410                DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt. 
    411                   en(ji,jj,jk) = en(ji,jj,jk) + rn_efr * en(ji,jj,1) * EXP( -pdepw(ji,jj,jk) / htau(ji,jj) )   & 
    412                      &                                 * MAX(0.,1._wp - rn_eice *fr_i(ji,jj) )  * wmask(ji,jj,jk) * tmask(ji,jj,1) 
    413                END DO 
    414             END DO 
    415          END DO 
     357         DO_3D_00_00( 2, jpkm1 ) 
     358            en(ji,jj,jk) = en(ji,jj,jk) + rn_efr * en(ji,jj,1) * EXP( -gdepw(ji,jj,jk,Kmm) / htau(ji,jj) )   & 
     359               &                                 * MAX(0.,1._wp - rn_eice *fr_i(ji,jj) )  * wmask(ji,jj,jk) * tmask(ji,jj,1) 
     360         END_3D 
    416361      ELSEIF( nn_etau == 2 ) THEN       !* act only at the base of the mixed layer (jk=nmln)  (rn_efr fraction) 
    417          DO jj = 2, jpjm1 
    418             DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt. 
    419                jk = nmln(ji,jj) 
    420                en(ji,jj,jk) = en(ji,jj,jk) + rn_efr * en(ji,jj,1) * EXP( -pdepw(ji,jj,jk) / htau(ji,jj) )   & 
    421                   &                                 * MAX(0.,1._wp - rn_eice *fr_i(ji,jj) )  * wmask(ji,jj,jk) * tmask(ji,jj,1) 
    422             END DO 
    423          END DO 
     362         DO_2D_00_00 
     363            jk = nmln(ji,jj) 
     364            en(ji,jj,jk) = en(ji,jj,jk) + rn_efr * en(ji,jj,1) * EXP( -gdepw(ji,jj,jk,Kmm) / htau(ji,jj) )   & 
     365               &                                 * MAX(0.,1._wp - rn_eice *fr_i(ji,jj) )  * wmask(ji,jj,jk) * tmask(ji,jj,1) 
     366         END_2D 
    424367      ELSEIF( nn_etau == 3 ) THEN       !* penetration belox the mixed layer (HF variability) 
    425          DO jk = 2, jpkm1 
    426             DO jj = 2, jpjm1 
    427                DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt. 
    428                   ztx2 = utau(ji-1,jj  ) + utau(ji,jj) 
    429                   zty2 = vtau(ji  ,jj-1) + vtau(ji,jj) 
    430                   ztau = 0.5_wp * SQRT( ztx2 * ztx2 + zty2 * zty2 ) * tmask(ji,jj,1)    ! module of the mean stress  
    431                   zdif = taum(ji,jj) - ztau                            ! mean of modulus - modulus of the mean  
    432                   zdif = rhftau_scl * MAX( 0._wp, zdif + rhftau_add )  ! apply some modifications... 
    433                   en(ji,jj,jk) = en(ji,jj,jk) + zbbrau * zdif * EXP( -pdepw(ji,jj,jk) / htau(ji,jj) )   & 
    434                      &                        * MAX(0.,1._wp - rn_eice *fr_i(ji,jj) ) * wmask(ji,jj,jk) * tmask(ji,jj,1) 
    435                END DO 
    436             END DO 
    437          END DO 
     368         DO_3D_00_00( 2, jpkm1 ) 
     369            ztx2 = utau(ji-1,jj  ) + utau(ji,jj) 
     370            zty2 = vtau(ji  ,jj-1) + vtau(ji,jj) 
     371            ztau = 0.5_wp * SQRT( ztx2 * ztx2 + zty2 * zty2 ) * tmask(ji,jj,1)    ! module of the mean stress  
     372            zdif = taum(ji,jj) - ztau                            ! mean of modulus - modulus of the mean  
     373            zdif = rhftau_scl * MAX( 0._wp, zdif + rhftau_add )  ! apply some modifications... 
     374            en(ji,jj,jk) = en(ji,jj,jk) + zbbrau * zdif * EXP( -gdepw(ji,jj,jk,Kmm) / htau(ji,jj) )   & 
     375               &                        * MAX(0.,1._wp - rn_eice *fr_i(ji,jj) ) * wmask(ji,jj,jk) * tmask(ji,jj,1) 
     376         END_3D 
    438377      ENDIF 
    439378      ! 
     
    441380 
    442381 
    443    SUBROUTINE tke_avn( pdepw, p_e3t, p_e3w, p_avm, p_avt ) 
     382   SUBROUTINE tke_avn( Kbb, Kmm, p_avm, p_avt ) 
    444383      !!---------------------------------------------------------------------- 
    445384      !!                   ***  ROUTINE tke_avn  *** 
     
    477416      USE zdf_oce , ONLY : en, avtb, avmb, avtb_2d   ! ocean vertical physics 
    478417      !! 
    479       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), INTENT(in   ) ::   pdepw          ! depth (w-points) 
    480       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), INTENT(in   ) ::   p_e3t, p_e3w   ! level thickness (t- & w-points) 
     418      INTEGER                   , INTENT(in   ) ::   Kbb, Kmm       ! ocean time level indices 
    481419      REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), INTENT(  out) ::   p_avm, p_avt   ! vertical eddy viscosity & diffusivity (w-points) 
    482420      ! 
     
    498436      zmxld(:,:,:)  = rmxl_min 
    499437      ! 
    500       IF( ln_mxl0 ) THEN            ! surface mixing length = F(stress) : l=vkarmn*2.e5*taum/(rau0*g) 
    501          zraug = vkarmn * 2.e5_wp / ( rau0 * grav ) 
    502          DO jj = 2, jpjm1 
    503             DO ji = fs_2, fs_jpim1 
    504                zmxlm(ji,jj,1) = MAX( rn_mxl0, zraug * taum(ji,jj) * tmask(ji,jj,1) ) 
    505             END DO 
    506          END DO 
     438      IF( ln_mxl0 ) THEN            ! surface mixing length = F(stress) : l=vkarmn*2.e5*taum/(rho0*g) 
     439         zraug = vkarmn * 2.e5_wp / ( rho0 * grav ) 
     440         DO_2D_00_00 
     441            zmxlm(ji,jj,1) = MAX( rn_mxl0, zraug * taum(ji,jj) * tmask(ji,jj,1) ) 
     442         END_2D 
    507443      ELSE  
    508444         zmxlm(:,:,1) = rn_mxl0 
    509445      ENDIF 
    510446      ! 
    511       DO jk = 2, jpkm1              ! interior value : l=sqrt(2*e/n^2) 
    512          DO jj = 2, jpjm1 
    513             DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt. 
    514                zrn2 = MAX( rn2(ji,jj,jk), rsmall ) 
    515                zmxlm(ji,jj,jk) = MAX(  rmxl_min,  SQRT( 2._wp * en(ji,jj,jk) / zrn2 )  ) 
    516             END DO 
    517          END DO 
    518       END DO 
     447      DO_3D_00_00( 2, jpkm1 ) 
     448         zrn2 = MAX( rn2(ji,jj,jk), rsmall ) 
     449         zmxlm(ji,jj,jk) = MAX(  rmxl_min,  SQRT( 2._wp * en(ji,jj,jk) / zrn2 )  ) 
     450      END_3D 
    519451      ! 
    520452      !                     !* Physical limits for the mixing length 
     
    526458      ! 
    527459 !!gm Not sure of that coding for ISF.... 
    528       ! where wmask = 0 set zmxlm == p_e3w 
     460      ! where wmask = 0 set zmxlm == e3w(:,:,:,Kmm) 
    529461      CASE ( 0 )           ! bounded by the distance to surface and bottom 
    530          DO jk = 2, jpkm1 
    531             DO jj = 2, jpjm1 
    532                DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt. 
    533                   zemxl = MIN( pdepw(ji,jj,jk) - pdepw(ji,jj,mikt(ji,jj)), zmxlm(ji,jj,jk),   & 
    534                   &            pdepw(ji,jj,mbkt(ji,jj)+1) - pdepw(ji,jj,jk) ) 
    535                   ! wmask prevent zmxlm = 0 if jk = mikt(ji,jj) 
    536                   zmxlm(ji,jj,jk) = zemxl * wmask(ji,jj,jk) + MIN( zmxlm(ji,jj,jk) , p_e3w(ji,jj,jk) ) * (1 - wmask(ji,jj,jk)) 
    537                   zmxld(ji,jj,jk) = zemxl * wmask(ji,jj,jk) + MIN( zmxlm(ji,jj,jk) , p_e3w(ji,jj,jk) ) * (1 - wmask(ji,jj,jk)) 
    538                END DO 
    539             END DO 
    540          END DO 
     462         DO_3D_00_00( 2, jpkm1 ) 
     463            zemxl = MIN( gdepw(ji,jj,jk,Kmm) - gdepw(ji,jj,mikt(ji,jj),Kmm), zmxlm(ji,jj,jk),   & 
     464            &            gdepw(ji,jj,mbkt(ji,jj)+1,Kmm) - gdepw(ji,jj,jk,Kmm) ) 
     465            ! wmask prevent zmxlm = 0 if jk = mikt(ji,jj) 
     466            zmxlm(ji,jj,jk) = zemxl * wmask(ji,jj,jk) + MIN( zmxlm(ji,jj,jk) , e3w(ji,jj,jk,Kmm) ) * (1 - wmask(ji,jj,jk)) 
     467            zmxld(ji,jj,jk) = zemxl * wmask(ji,jj,jk) + MIN( zmxlm(ji,jj,jk) , e3w(ji,jj,jk,Kmm) ) * (1 - wmask(ji,jj,jk)) 
     468         END_3D 
    541469         ! 
    542470      CASE ( 1 )           ! bounded by the vertical scale factor 
    543          DO jk = 2, jpkm1 
    544             DO jj = 2, jpjm1 
    545                DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt. 
    546                   zemxl = MIN( p_e3w(ji,jj,jk), zmxlm(ji,jj,jk) ) 
    547                   zmxlm(ji,jj,jk) = zemxl 
    548                   zmxld(ji,jj,jk) = zemxl 
    549                END DO 
    550             END DO 
    551          END DO 
     471         DO_3D_00_00( 2, jpkm1 ) 
     472            zemxl = MIN( e3w(ji,jj,jk,Kmm), zmxlm(ji,jj,jk) ) 
     473            zmxlm(ji,jj,jk) = zemxl 
     474            zmxld(ji,jj,jk) = zemxl 
     475         END_3D 
    552476         ! 
    553477      CASE ( 2 )           ! |dk[xml]| bounded by e3t : 
    554          DO jk = 2, jpkm1         ! from the surface to the bottom : 
    555             DO jj = 2, jpjm1 
    556                DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt. 
    557                   zmxlm(ji,jj,jk) = MIN( zmxlm(ji,jj,jk-1) + p_e3t(ji,jj,jk-1), zmxlm(ji,jj,jk) ) 
    558                END DO 
    559             END DO 
    560          END DO 
    561          DO jk = jpkm1, 2, -1     ! from the bottom to the surface : 
    562             DO jj = 2, jpjm1 
    563                DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt. 
    564                   zemxl = MIN( zmxlm(ji,jj,jk+1) + p_e3t(ji,jj,jk+1), zmxlm(ji,jj,jk) ) 
    565                   zmxlm(ji,jj,jk) = zemxl 
    566                   zmxld(ji,jj,jk) = zemxl 
    567                END DO 
    568             END DO 
    569          END DO 
     478         DO_3D_00_00( 2, jpkm1 ) 
     479            zmxlm(ji,jj,jk) = MIN( zmxlm(ji,jj,jk-1) + e3t(ji,jj,jk-1,Kmm), zmxlm(ji,jj,jk) ) 
     480         END_3D 
     481         DO_3DS_00_00( jpkm1, 2, -1 ) 
     482            zemxl = MIN( zmxlm(ji,jj,jk+1) + e3t(ji,jj,jk+1,Kmm), zmxlm(ji,jj,jk) ) 
     483            zmxlm(ji,jj,jk) = zemxl 
     484            zmxld(ji,jj,jk) = zemxl 
     485         END_3D 
    570486         ! 
    571487      CASE ( 3 )           ! lup and ldown, |dk[xml]| bounded by e3t : 
    572          DO jk = 2, jpkm1         ! from the surface to the bottom : lup 
    573             DO jj = 2, jpjm1 
    574                DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt. 
    575                   zmxld(ji,jj,jk) = MIN( zmxld(ji,jj,jk-1) + p_e3t(ji,jj,jk-1), zmxlm(ji,jj,jk) ) 
    576                END DO 
    577             END DO 
    578          END DO 
    579          DO jk = jpkm1, 2, -1     ! from the bottom to the surface : ldown 
    580             DO jj = 2, jpjm1 
    581                DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt. 
    582                   zmxlm(ji,jj,jk) = MIN( zmxlm(ji,jj,jk+1) + p_e3t(ji,jj,jk+1), zmxlm(ji,jj,jk) ) 
    583                END DO 
    584             END DO 
    585          END DO 
    586          DO jk = 2, jpkm1 
    587             DO jj = 2, jpjm1 
    588                DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt. 
    589                   zemlm = MIN ( zmxld(ji,jj,jk),  zmxlm(ji,jj,jk) ) 
    590                   zemlp = SQRT( zmxld(ji,jj,jk) * zmxlm(ji,jj,jk) ) 
    591                   zmxlm(ji,jj,jk) = zemlm 
    592                   zmxld(ji,jj,jk) = zemlp 
    593                END DO 
    594             END DO 
    595          END DO 
     488         DO_3D_00_00( 2, jpkm1 ) 
     489            zmxld(ji,jj,jk) = MIN( zmxld(ji,jj,jk-1) + e3t(ji,jj,jk-1,Kmm), zmxlm(ji,jj,jk) ) 
     490         END_3D 
     491         DO_3DS_00_00( jpkm1, 2, -1 ) 
     492            zmxlm(ji,jj,jk) = MIN( zmxlm(ji,jj,jk+1) + e3t(ji,jj,jk+1,Kmm), zmxlm(ji,jj,jk) ) 
     493         END_3D 
     494         DO_3D_00_00( 2, jpkm1 ) 
     495            zemlm = MIN ( zmxld(ji,jj,jk),  zmxlm(ji,jj,jk) ) 
     496            zemlp = SQRT( zmxld(ji,jj,jk) * zmxlm(ji,jj,jk) ) 
     497            zmxlm(ji,jj,jk) = zemlm 
     498            zmxld(ji,jj,jk) = zemlp 
     499         END_3D 
    596500         ! 
    597501      END SELECT 
     
    600504      !                     !  Vertical eddy viscosity and diffusivity  (avm and avt) 
    601505      !                     !<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<< 
    602       DO jk = 1, jpkm1            !* vertical eddy viscosity & diffivity at w-points 
    603          DO jj = 2, jpjm1 
    604             DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt. 
    605                zsqen = SQRT( en(ji,jj,jk) ) 
    606                zav   = rn_ediff * zmxlm(ji,jj,jk) * zsqen 
    607                p_avm(ji,jj,jk) = MAX( zav,                  avmb(jk) ) * wmask(ji,jj,jk) 
    608                p_avt(ji,jj,jk) = MAX( zav, avtb_2d(ji,jj) * avtb(jk) ) * wmask(ji,jj,jk) 
    609                dissl(ji,jj,jk) = zsqen / zmxld(ji,jj,jk) 
    610             END DO 
    611          END DO 
    612       END DO 
     506      DO_3D_00_00( 1, jpkm1 ) 
     507         zsqen = SQRT( en(ji,jj,jk) ) 
     508         zav   = rn_ediff * zmxlm(ji,jj,jk) * zsqen 
     509         p_avm(ji,jj,jk) = MAX( zav,                  avmb(jk) ) * wmask(ji,jj,jk) 
     510         p_avt(ji,jj,jk) = MAX( zav, avtb_2d(ji,jj) * avtb(jk) ) * wmask(ji,jj,jk) 
     511         dissl(ji,jj,jk) = zsqen / zmxld(ji,jj,jk) 
     512      END_3D 
    613513      ! 
    614514      ! 
    615515      IF( nn_pdl == 1 ) THEN      !* Prandtl number case: update avt 
    616          DO jk = 2, jpkm1 
    617             DO jj = 2, jpjm1 
    618                DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt. 
    619                   p_avt(ji,jj,jk)   = MAX( apdlr(ji,jj,jk) * p_avt(ji,jj,jk), avtb_2d(ji,jj) * avtb(jk) ) * tmask(ji,jj,jk) 
    620               END DO 
    621             END DO 
    622          END DO 
    623       ENDIF 
    624       ! 
    625       IF(ln_ctl) THEN 
     516         DO_3D_00_00( 2, jpkm1 ) 
     517            p_avt(ji,jj,jk)   = MAX( apdlr(ji,jj,jk) * p_avt(ji,jj,jk), avtb_2d(ji,jj) * avtb(jk) ) * wmask(ji,jj,jk) 
     518         END_3D 
     519      ENDIF 
     520      ! 
     521      IF(sn_cfctl%l_prtctl) THEN 
    626522         CALL prt_ctl( tab3d_1=en   , clinfo1=' tke  - e: ', tab3d_2=p_avt, clinfo2=' t: ', kdim=jpk) 
    627523         CALL prt_ctl( tab3d_1=p_avm, clinfo1=' tke  - m: ', kdim=jpk ) 
     
    631527 
    632528 
    633    SUBROUTINE zdf_tke_init 
     529   SUBROUTINE zdf_tke_init( Kmm ) 
    634530      !!---------------------------------------------------------------------- 
    635531      !!                  ***  ROUTINE zdf_tke_init  *** 
     
    647543      USE zdf_oce , ONLY : ln_zdfiwm   ! Internal Wave Mixing flag 
    648544      !! 
    649       INTEGER ::   ji, jj, jk   ! dummy loop indices 
    650       INTEGER ::   ios 
     545      INTEGER, INTENT(in) ::   Kmm          ! time level index 
     546      INTEGER             ::   ji, jj, jk   ! dummy loop indices 
     547      INTEGER             ::   ios 
    651548      !! 
    652549      NAMELIST/namzdf_tke/ rn_ediff, rn_ediss , rn_ebb , rn_emin  ,          & 
     
    656553      !!---------------------------------------------------------------------- 
    657554      ! 
    658       REWIND( numnam_ref )              ! Namelist namzdf_tke in reference namelist : Turbulent Kinetic Energy 
    659555      READ  ( numnam_ref, namzdf_tke, IOSTAT = ios, ERR = 901) 
    660556901   IF( ios /= 0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'namzdf_tke in reference namelist' ) 
    661557 
    662       REWIND( numnam_cfg )              ! Namelist namzdf_tke in configuration namelist : Turbulent Kinetic Energy 
    663558      READ  ( numnam_cfg, namzdf_tke, IOSTAT = ios, ERR = 902 ) 
    664559902   IF( ios >  0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'namzdf_tke in configuration namelist' ) 
     
    725620      ENDIF 
    726621       
    727       IF( nn_etau == 2  )   CALL zdf_mxl( nit000 )      ! Initialization of nmln  
     622      IF( nn_etau == 2  )   CALL zdf_mxl( nit000, Kmm )      ! Initialization of nmln  
    728623 
    729624      !                               !* depth of penetration of surface tke 
Note: See TracChangeset for help on using the changeset viewer.