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 3574 for branches/2012/dev_INGV/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/SBC/sbcwave.F90 – NEMO

Ignore:
Timestamp:
2012-11-16T12:13:00+01:00 (11 years ago)
Author:
adani
Message:

ticket #998. Step 2: Add in changes from the 2012/dev_r3389_INGV4_stokes branch

File:
1 edited

Legend:

Unmodified
Added
Removed
  • branches/2012/dev_INGV/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/SBC/sbcwave.F90

    r3294 r3574  
    44   !! Wave module  
    55   !!====================================================================== 
    6    !! History :  3.3.1  !   2011-09  (Adani M)  Original code 
     6   !! History :  3.3.1  !   2011-09  (Adani M)  Original code: Drag Coefficient  
     7   !!         :  3.4    !   2012-10  (Adani M)                 Stokes Drift  
    78   !!---------------------------------------------------------------------- 
    89   USE iom             ! I/O manager library 
     
    2223   PUBLIC   sbc_wave    ! routine called in sbc_blk_core or sbc_blk_mfs 
    2324    
    24    TYPE(FLD), ALLOCATABLE, DIMENSION(:)  :: sf_wave     ! structure of input fields (file informations, fields read) 
     25   INTEGER , PARAMETER ::   jpfld  = 3           ! maximum number of files to read for srokes drift 
     26   INTEGER , PARAMETER ::   jp_usd = 1           ! index of stokes drift  (i-component) (m/s)    at T-point 
     27   INTEGER , PARAMETER ::   jp_vsd = 2           ! index of stokes drift  (j-component) (m/s)    at T-point 
     28   INTEGER , PARAMETER ::   jp_wn  = 3           ! index of wave number                 (1/m)    at T-point 
     29   TYPE(FLD), ALLOCATABLE, DIMENSION(:)  :: sf_cd    ! structure of input fields (file informations, fields read) Drag Coefficient 
     30   TYPE(FLD), ALLOCATABLE, DIMENSION(:)  :: sf_sd    ! structure of input fields (file informations, fields read) Stokes Drift 
    2531   REAL(wp),PUBLIC,ALLOCATABLE,DIMENSION (:,:)       :: cdn_wave  
     32   REAL(wp),ALLOCATABLE,DIMENSION (:,:)              :: usd2d,vsd2d,uwavenum,vwavenum  
     33   REAL(wp),PUBLIC,ALLOCATABLE,DIMENSION (:,:,:)     :: usd3d,vsd3d,wsd3d  
    2634 
     35   !! * Substitutions 
     36#  include "domzgr_substitute.h90" 
    2737   !!---------------------------------------------------------------------- 
    2838   !! NEMO/OPA 4.0 , NEMO Consortium (2011)  
     
    4050      !! ** Method  : - Read namelist namsbc_wave 
    4151      !!              - Read Cd_n10 fields in netcdf files  
     52      !!              - Read stokes drift 2d in netcdf files  
     53      !!              - Read wave number      in netcdf files  
     54      !!              - Compute 3d stokes drift using monochromatic 
    4255      !! ** action  :    
    4356      !!                
    4457      !!--------------------------------------------------------------------- 
    45       INTEGER, INTENT( in  ) ::  kt   ! ocean time step 
     58      USE oce,  ONLY : un,vn,hdivn,rotn 
     59      USE divcur 
     60      USE wrk_nemo 
     61#if defined key_bdy 
     62      USE bdy_oce, ONLY : bdytmask 
     63#endif 
     64      INTEGER, INTENT( in  ) ::  kt       ! ocean time step 
    4665      INTEGER                ::  ierror   ! return error code 
    47       CHARACTER(len=100)     ::  cn_dir_cdg                       ! Root directory for location of drag coefficient files 
    48       TYPE(FLD_N)            ::  sn_cdg                          ! informations about the fields to be read 
     66      INTEGER                ::  ifpr, jj,ji,jk  
     67      REAL(wp),DIMENSION(:,:,:),POINTER             ::  udummy,vdummy,hdivdummy,rotdummy 
     68      REAL                                          ::  z2dt,z1_2dt 
     69      TYPE(FLD_N), DIMENSION(jpfld) ::   slf_i     ! array of namelist informations on the fields to read 
     70      CHARACTER(len=100)     ::  cn_dir                          ! Root directory for location of drag coefficient files 
     71      TYPE(FLD_N)            ::  sn_cdg, sn_usd, sn_vsd, sn_wn   ! informations about the fields to be read 
    4972      !!--------------------------------------------------------------------- 
    50       NAMELIST/namsbc_wave/  sn_cdg, cn_dir_cdg 
     73      NAMELIST/namsbc_wave/  sn_cdg, cn_dir, sn_usd, sn_vsd, sn_wn 
    5174      !!--------------------------------------------------------------------- 
    5275 
     
    6285         !              !   name   !  (hours)  !   name     !   (T/F)    !  (T/F)  !  'monthly'  ! filename ! pairs    ! 
    6386         sn_cdg = FLD_N('cdg_wave'  ,    1     ,'drag_coeff',  .true.    , .false. ,   'daily'   , ''       , ''       ) 
    64          cn_dir_cdg = './'          ! directory in which the Patm data are  
     87         sn_usd = FLD_N('sdw_wave'  ,    1     ,'u_sd2d',      .true.    , .false. ,   'daily'   , ''       , ''       ) 
     88         sn_vsd = FLD_N('sdw_wave'  ,    1     ,'v_sd2d',      .true.    , .false. ,   'daily'   , ''       , ''       ) 
     89         sn_wn = FLD_N( 'sdw_wave'  ,    1     ,'wave_num',    .true.    , .false. ,   'daily'   , ''       , ''       ) 
     90         cn_dir = './'          ! directory in which the wave data are  
    6591          
    6692 
     
    6995         ! 
    7096 
    71          ALLOCATE( sf_wave(1), STAT=ierror )           !* allocate and fill sf_wave with sn_cdg 
    72          IF( ierror > 0 )   CALL ctl_stop( 'STOP', 'sbc_wave: unable to allocate sf_wave structure' ) 
    73          ! 
    74          CALL fld_fill( sf_wave, (/ sn_cdg /), cn_dir_cdg, 'sbc_wave', 'Wave module ', 'namsbc_wave' ) 
    75                                 ALLOCATE( sf_wave(1)%fnow(jpi,jpj,1)   ) 
    76          IF( sn_cdg%ln_tint )   ALLOCATE( sf_wave(1)%fdta(jpi,jpj,1,2) ) 
    77          ALLOCATE( cdn_wave(jpi,jpj) ) 
    78          cdn_wave(:,:) = 0.0 
     97         IF ( ln_cdgw ) THEN 
     98            ALLOCATE( sf_cd(1), STAT=ierror )           !* allocate and fill sf_wave with sn_cdg 
     99            IF( ierror > 0 )   CALL ctl_stop( 'STOP', 'sbc_wave: unable to allocate sf_wave structure' ) 
     100            ! 
     101                                   ALLOCATE( sf_cd(1)%fnow(jpi,jpj,1)   ) 
     102            IF( sn_cdg%ln_tint )   ALLOCATE( sf_cd(1)%fdta(jpi,jpj,1,2) ) 
     103            CALL fld_fill( sf_cd, (/ sn_cdg /), cn_dir, 'sbc_wave', 'Wave module ', 'namsbc_wave' ) 
     104            ALLOCATE( cdn_wave(jpi,jpj) ) 
     105            cdn_wave(:,:) = 0.0 
     106        ENDIF 
     107         IF ( ln_sdw ) THEN 
     108            slf_i(jp_usd) = sn_usd ; slf_i(jp_vsd) = sn_vsd; slf_i(jp_wn) = sn_wn 
     109            ALLOCATE( sf_sd(3), STAT=ierror )           !* allocate and fill sf_wave with sn_cdg 
     110            IF( ierror > 0 )   CALL ctl_stop( 'STOP', 'sbc_wave: unable to allocate sf_wave structure' ) 
     111            ! 
     112            DO ifpr= 1, jpfld 
     113               ALLOCATE( sf_sd(ifpr)%fnow(jpi,jpj,1) ) 
     114               IF( slf_i(ifpr)%ln_tint )   ALLOCATE( sf_sd(ifpr)%fdta(jpi,jpj,1,2) ) 
     115            END DO 
     116            CALL fld_fill( sf_sd, slf_i, cn_dir, 'sbc_wave', 'Wave module ', 'namsbc_wave' ) 
     117            ALLOCATE( usd2d(jpi,jpj),vsd2d(jpi,jpj),uwavenum(jpi,jpj),vwavenum(jpi,jpj) ) 
     118            ALLOCATE( usd3d(jpi,jpj,jpk),vsd3d(jpi,jpj,jpk),wsd3d(jpi,jpj,jpk) ) 
     119            usd2d(:,:) = 0.0 ;  vsd2d(:,:) = 0.0 ; uwavenum(:,:) = 0.0 ; vwavenum(:,:) = 0.0 
     120            usd3d(:,:,:) = 0.0 ;vsd3d(:,:,:) = 0.0 ; wsd3d(:,:,:) = 0.0 
     121         ENDIF 
    79122      ENDIF 
    80123         ! 
    81124         ! 
    82       CALL fld_read( kt, nn_fsbc, sf_wave )      !* read drag coefficient from external forcing 
    83       cdn_wave(:,:) = sf_wave(1)%fnow(:,:,1) 
     125      IF ( ln_cdgw ) THEN 
     126         CALL fld_read( kt, nn_fsbc, sf_cd )      !* read drag coefficient from external forcing 
     127         cdn_wave(:,:) = sf_cd(1)%fnow(:,:,1) 
     128      ENDIF 
     129      IF ( ln_sdw )  THEN 
     130          CALL fld_read( kt, nn_fsbc, sf_sd )      !* read drag coefficient from external forcing 
    84131 
     132         ! Interpolate wavenumber, stokes drift into the grid_V and grid_V 
     133         !------------------------------------------------- 
     134 
     135         DO jj = 1, jpjm1 
     136            DO ji = 1, jpim1 
     137               uwavenum(ji,jj)=0.5 * ( 2. - umask(ji,jj,1) ) * ( sf_sd(3)%fnow(ji,jj,1) * tmask(ji,jj,1) & 
     138               &                                + sf_sd(3)%fnow(ji+1,jj,1) * tmask(ji+1,jj,1) ) 
     139 
     140               vwavenum(ji,jj)=0.5 * ( 2. - vmask(ji,jj,1) ) * ( sf_sd(3)%fnow(ji,jj,1) * tmask(ji,jj,1) & 
     141               &                                + sf_sd(3)%fnow(ji,jj+1,1) * tmask(ji,jj+1,1) ) 
     142 
     143               usd2d(ji,jj) = 0.5 * ( 2. - umask(ji,jj,1) ) * ( sf_sd(1)%fnow(ji,jj,1) * tmask(ji,jj,1) & 
     144               &                                + sf_sd(1)%fnow(ji+1,jj,1) * tmask(ji+1,jj,1) ) 
     145 
     146               vsd2d(ji,jj) = 0.5 * ( 2. - vmask(ji,jj,1) ) * ( sf_sd(2)%fnow(ji,jj,1) * tmask(ji,jj,1) & 
     147               &                                + sf_sd(2)%fnow(ji,jj+1,1) * tmask(ji,jj+1,1) ) 
     148            END DO 
     149         END DO 
     150 
     151          !Computation of the 3d Stokes Drift 
     152          DO jk = 1, jpk 
     153             DO jj = 1, jpj-1 
     154                DO ji = 1, jpi-1 
     155                   usd3d(ji,jj,jk) = usd2d(ji,jj)*exp(2.0*uwavenum(ji,jj)*(-MIN( gdept(ji,jj,jk) , gdept(ji+1,jj  ,jk)))) 
     156                   vsd3d(ji,jj,jk) = vsd2d(ji,jj)*exp(2.0*vwavenum(ji,jj)*(-MIN( gdept(ji,jj,jk) , gdept(ji  ,jj+1,jk)))) 
     157                END DO 
     158             END DO 
     159             usd3d(jpi,:,jk) = usd2d(jpi,:)*exp( 2.0*uwavenum(jpi,:)*(-gdept(jpi,:,jk)) ) 
     160             vsd3d(:,jpj,jk) = vsd2d(:,jpj)*exp( 2.0*vwavenum(:,jpj)*(-gdept(:,jpj,jk)) ) 
     161          END DO 
     162 
     163          CALL wrk_alloc( jpi,jpj,jpk,udummy,vdummy,hdivdummy,rotdummy) 
     164           
     165          udummy(:,:,:)=un(:,:,:) 
     166          vdummy(:,:,:)=vn(:,:,:) 
     167          hdivdummy(:,:,:)=hdivn(:,:,:) 
     168          rotdummy(:,:,:)=rotn(:,:,:) 
     169          un(:,:,:)=usd3d(:,:,:) 
     170          vn(:,:,:)=vsd3d(:,:,:) 
     171          CALL div_cur(kt) 
     172      !                                           !------------------------------! 
     173      !                                           !     Now Vertical Velocity    ! 
     174      !                                           !------------------------------! 
     175          z2dt = 2._wp * rdt                              ! set time step size (Euler/Leapfrog) 
     176 
     177          z1_2dt = 1.e0 / z2dt 
     178          DO jk = jpkm1, 1, -1                             ! integrate from the bottom the hor. divergence 
     179             ! - ML - need 3 lines here because replacement of fse3t by its expression yields too long lines otherwise 
     180             wsd3d(:,:,jk) = wsd3d(:,:,jk+1) -   fse3t_n(:,:,jk) * hdivn(:,:,jk)        & 
     181                &                      - ( fse3t_a(:,:,jk) - fse3t_b(:,:,jk) )    & 
     182                &                         * tmask(:,:,jk) * z1_2dt 
     183#if defined key_bdy 
     184             wsd3d(:,:,jk) = wsd3d(:,:,jk) * bdytmask(:,:) 
     185#endif 
     186          END DO 
     187          hdivn(:,:,:)=hdivdummy(:,:,:) 
     188          rotn(:,:,:)=rotdummy(:,:,:) 
     189          vn(:,:,:)=vdummy(:,:,:) 
     190          un(:,:,:)=udummy(:,:,:) 
     191          CALL wrk_dealloc( jpi,jpj,jpk,udummy,vdummy,hdivdummy,rotdummy) 
     192      ENDIF 
    85193   END SUBROUTINE sbc_wave 
    86194       
Note: See TracChangeset for help on using the changeset viewer.