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 3666 for branches/2012/dev_LOCEAN_UKMO_CMCC_INGV_2012/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/SBC/sbcwave.F90 – NEMO

Ignore:
Timestamp:
2012-11-26T15:22:04+01:00 (11 years ago)
Author:
cetlod
Message:

commit the changes resulting for the merged branches, see ticket #1025

File:
1 edited

Legend:

Unmodified
Added
Removed
  • branches/2012/dev_LOCEAN_UKMO_CMCC_INGV_2012/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/SBC/sbcwave.F90

    r3294 r3666  
    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 
     
    1011   USE lib_mpp         ! distribued memory computing library 
    1112   USE fldread        ! read input fields 
     13   USE oce 
    1214   USE sbc_oce        ! Surface boundary condition: ocean fields 
     15   USE domvvl 
    1316 
    1417    
     
    2225   PUBLIC   sbc_wave    ! routine called in sbc_blk_core or sbc_blk_mfs 
    2326    
    24    TYPE(FLD), ALLOCATABLE, DIMENSION(:)  :: sf_wave     ! structure of input fields (file informations, fields read) 
     27   INTEGER , PARAMETER ::   jpfld  = 3           ! maximum number of files to read for srokes drift 
     28   INTEGER , PARAMETER ::   jp_usd = 1           ! index of stokes drift  (i-component) (m/s)    at T-point 
     29   INTEGER , PARAMETER ::   jp_vsd = 2           ! index of stokes drift  (j-component) (m/s)    at T-point 
     30   INTEGER , PARAMETER ::   jp_wn  = 3           ! index of wave number                 (1/m)    at T-point 
     31   TYPE(FLD), ALLOCATABLE, DIMENSION(:)  :: sf_cd    ! structure of input fields (file informations, fields read) Drag Coefficient 
     32   TYPE(FLD), ALLOCATABLE, DIMENSION(:)  :: sf_sd    ! structure of input fields (file informations, fields read) Stokes Drift 
    2533   REAL(wp),PUBLIC,ALLOCATABLE,DIMENSION (:,:)       :: cdn_wave  
     34   REAL(wp),ALLOCATABLE,DIMENSION (:,:)              :: usd2d,vsd2d,uwavenum,vwavenum  
     35   REAL(wp),PUBLIC,ALLOCATABLE,DIMENSION (:,:,:)     :: usd3d,vsd3d,wsd3d  
    2636 
     37   !! * Substitutions 
     38#  include "domzgr_substitute.h90" 
    2739   !!---------------------------------------------------------------------- 
    2840   !! NEMO/OPA 4.0 , NEMO Consortium (2011)  
     
    4052      !! ** Method  : - Read namelist namsbc_wave 
    4153      !!              - Read Cd_n10 fields in netcdf files  
     54      !!              - Read stokes drift 2d in netcdf files  
     55      !!              - Read wave number      in netcdf files  
     56      !!              - Compute 3d stokes drift using monochromatic 
    4257      !! ** action  :    
    4358      !!                
    4459      !!--------------------------------------------------------------------- 
    45       INTEGER, INTENT( in  ) ::  kt   ! ocean time step 
     60      USE oce,  ONLY : un,vn,hdivn,rotn 
     61      USE divcur 
     62      USE wrk_nemo 
     63#if defined key_bdy 
     64      USE bdy_oce, ONLY : bdytmask 
     65#endif 
     66      INTEGER, INTENT( in  ) ::  kt       ! ocean time step 
    4667      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 
     68      INTEGER                ::  ifpr, jj,ji,jk  
     69      REAL(wp),DIMENSION(:,:,:),POINTER             ::  udummy,vdummy,hdivdummy,rotdummy 
     70      REAL                                          ::  z2dt,z1_2dt 
     71      TYPE(FLD_N), DIMENSION(jpfld) ::   slf_i     ! array of namelist informations on the fields to read 
     72      CHARACTER(len=100)     ::  cn_dir                          ! Root directory for location of drag coefficient files 
     73      TYPE(FLD_N)            ::  sn_cdg, sn_usd, sn_vsd, sn_wn   ! informations about the fields to be read 
    4974      !!--------------------------------------------------------------------- 
    50       NAMELIST/namsbc_wave/  sn_cdg, cn_dir_cdg 
     75      NAMELIST/namsbc_wave/  sn_cdg, cn_dir, sn_usd, sn_vsd, sn_wn 
    5176      !!--------------------------------------------------------------------- 
    5277 
     
    6287         !              !   name   !  (hours)  !   name     !   (T/F)    !  (T/F)  !  'monthly'  ! filename ! pairs    ! 
    6388         sn_cdg = FLD_N('cdg_wave'  ,    1     ,'drag_coeff',  .true.    , .false. ,   'daily'   , ''       , ''       ) 
    64          cn_dir_cdg = './'          ! directory in which the Patm data are  
     89         sn_usd = FLD_N('sdw_wave'  ,    1     ,'u_sd2d',      .true.    , .false. ,   'daily'   , ''       , ''       ) 
     90         sn_vsd = FLD_N('sdw_wave'  ,    1     ,'v_sd2d',      .true.    , .false. ,   'daily'   , ''       , ''       ) 
     91         sn_wn = FLD_N( 'sdw_wave'  ,    1     ,'wave_num',    .true.    , .false. ,   'daily'   , ''       , ''       ) 
     92         cn_dir = './'          ! directory in which the wave data are  
    6593          
    6694 
     
    6997         ! 
    7098 
    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 
     99         IF ( ln_cdgw ) THEN 
     100            ALLOCATE( sf_cd(1), STAT=ierror )           !* allocate and fill sf_wave with sn_cdg 
     101            IF( ierror > 0 )   CALL ctl_stop( 'STOP', 'sbc_wave: unable to allocate sf_wave structure' ) 
     102            ! 
     103                                   ALLOCATE( sf_cd(1)%fnow(jpi,jpj,1)   ) 
     104            IF( sn_cdg%ln_tint )   ALLOCATE( sf_cd(1)%fdta(jpi,jpj,1,2) ) 
     105            CALL fld_fill( sf_cd, (/ sn_cdg /), cn_dir, 'sbc_wave', 'Wave module ', 'namsbc_wave' ) 
     106            ALLOCATE( cdn_wave(jpi,jpj) ) 
     107            cdn_wave(:,:) = 0.0 
     108        ENDIF 
     109         IF ( ln_sdw ) THEN 
     110            slf_i(jp_usd) = sn_usd ; slf_i(jp_vsd) = sn_vsd; slf_i(jp_wn) = sn_wn 
     111            ALLOCATE( sf_sd(3), STAT=ierror )           !* allocate and fill sf_wave with sn_cdg 
     112            IF( ierror > 0 )   CALL ctl_stop( 'STOP', 'sbc_wave: unable to allocate sf_wave structure' ) 
     113            ! 
     114            DO ifpr= 1, jpfld 
     115               ALLOCATE( sf_sd(ifpr)%fnow(jpi,jpj,1) ) 
     116               IF( slf_i(ifpr)%ln_tint )   ALLOCATE( sf_sd(ifpr)%fdta(jpi,jpj,1,2) ) 
     117            END DO 
     118            CALL fld_fill( sf_sd, slf_i, cn_dir, 'sbc_wave', 'Wave module ', 'namsbc_wave' ) 
     119            ALLOCATE( usd2d(jpi,jpj),vsd2d(jpi,jpj),uwavenum(jpi,jpj),vwavenum(jpi,jpj) ) 
     120            ALLOCATE( usd3d(jpi,jpj,jpk),vsd3d(jpi,jpj,jpk),wsd3d(jpi,jpj,jpk) ) 
     121            usd2d(:,:) = 0.0 ;  vsd2d(:,:) = 0.0 ; uwavenum(:,:) = 0.0 ; vwavenum(:,:) = 0.0 
     122            usd3d(:,:,:) = 0.0 ;vsd3d(:,:,:) = 0.0 ; wsd3d(:,:,:) = 0.0 
     123         ENDIF 
    79124      ENDIF 
    80125         ! 
    81126         ! 
    82       CALL fld_read( kt, nn_fsbc, sf_wave )      !* read drag coefficient from external forcing 
    83       cdn_wave(:,:) = sf_wave(1)%fnow(:,:,1) 
     127      IF ( ln_cdgw ) THEN 
     128         CALL fld_read( kt, nn_fsbc, sf_cd )      !* read drag coefficient from external forcing 
     129         cdn_wave(:,:) = sf_cd(1)%fnow(:,:,1) 
     130      ENDIF 
     131      IF ( ln_sdw )  THEN 
     132          CALL fld_read( kt, nn_fsbc, sf_sd )      !* read drag coefficient from external forcing 
    84133 
     134         ! Interpolate wavenumber, stokes drift into the grid_V and grid_V 
     135         !------------------------------------------------- 
     136 
     137         DO jj = 1, jpjm1 
     138            DO ji = 1, jpim1 
     139               uwavenum(ji,jj)=0.5 * ( 2. - umask(ji,jj,1) ) * ( sf_sd(3)%fnow(ji,jj,1) * tmask(ji,jj,1) & 
     140               &                                + sf_sd(3)%fnow(ji+1,jj,1) * tmask(ji+1,jj,1) ) 
     141 
     142               vwavenum(ji,jj)=0.5 * ( 2. - vmask(ji,jj,1) ) * ( sf_sd(3)%fnow(ji,jj,1) * tmask(ji,jj,1) & 
     143               &                                + sf_sd(3)%fnow(ji,jj+1,1) * tmask(ji,jj+1,1) ) 
     144 
     145               usd2d(ji,jj) = 0.5 * ( 2. - umask(ji,jj,1) ) * ( sf_sd(1)%fnow(ji,jj,1) * tmask(ji,jj,1) & 
     146               &                                + sf_sd(1)%fnow(ji+1,jj,1) * tmask(ji+1,jj,1) ) 
     147 
     148               vsd2d(ji,jj) = 0.5 * ( 2. - vmask(ji,jj,1) ) * ( sf_sd(2)%fnow(ji,jj,1) * tmask(ji,jj,1) & 
     149               &                                + sf_sd(2)%fnow(ji,jj+1,1) * tmask(ji,jj+1,1) ) 
     150            END DO 
     151         END DO 
     152 
     153          !Computation of the 3d Stokes Drift 
     154          DO jk = 1, jpk 
     155             DO jj = 1, jpj-1 
     156                DO ji = 1, jpi-1 
     157                   usd3d(ji,jj,jk) = usd2d(ji,jj)*exp(2.0*uwavenum(ji,jj)*(-MIN( gdept(ji,jj,jk) , gdept(ji+1,jj  ,jk)))) 
     158                   vsd3d(ji,jj,jk) = vsd2d(ji,jj)*exp(2.0*vwavenum(ji,jj)*(-MIN( gdept(ji,jj,jk) , gdept(ji  ,jj+1,jk)))) 
     159                END DO 
     160             END DO 
     161             usd3d(jpi,:,jk) = usd2d(jpi,:)*exp( 2.0*uwavenum(jpi,:)*(-gdept(jpi,:,jk)) ) 
     162             vsd3d(:,jpj,jk) = vsd2d(:,jpj)*exp( 2.0*vwavenum(:,jpj)*(-gdept(:,jpj,jk)) ) 
     163          END DO 
     164 
     165          CALL wrk_alloc( jpi,jpj,jpk,udummy,vdummy,hdivdummy,rotdummy) 
     166           
     167          udummy(:,:,:)=un(:,:,:) 
     168          vdummy(:,:,:)=vn(:,:,:) 
     169          hdivdummy(:,:,:)=hdivn(:,:,:) 
     170          rotdummy(:,:,:)=rotn(:,:,:) 
     171          un(:,:,:)=usd3d(:,:,:) 
     172          vn(:,:,:)=vsd3d(:,:,:) 
     173          CALL div_cur(kt) 
     174      !                                           !------------------------------! 
     175      !                                           !     Now Vertical Velocity    ! 
     176      !                                           !------------------------------! 
     177          z2dt = 2._wp * rdt                              ! set time step size (Euler/Leapfrog) 
     178 
     179          z1_2dt = 1.e0 / z2dt 
     180          DO jk = jpkm1, 1, -1                             ! integrate from the bottom the hor. divergence 
     181             ! - ML - need 3 lines here because replacement of fse3t by its expression yields too long lines otherwise 
     182             wsd3d(:,:,jk) = wsd3d(:,:,jk+1) -   fse3t_n(:,:,jk) * hdivn(:,:,jk)        & 
     183                &                      - ( fse3t_a(:,:,jk) - fse3t_b(:,:,jk) )    & 
     184                &                         * tmask(:,:,jk) * z1_2dt 
     185#if defined key_bdy 
     186             wsd3d(:,:,jk) = wsd3d(:,:,jk) * bdytmask(:,:) 
     187#endif 
     188          END DO 
     189          hdivn(:,:,:)=hdivdummy(:,:,:) 
     190          rotn(:,:,:)=rotdummy(:,:,:) 
     191          vn(:,:,:)=vdummy(:,:,:) 
     192          un(:,:,:)=udummy(:,:,:) 
     193          CALL wrk_dealloc( jpi,jpj,jpk,udummy,vdummy,hdivdummy,rotdummy) 
     194      ENDIF 
    85195   END SUBROUTINE sbc_wave 
    86196       
Note: See TracChangeset for help on using the changeset viewer.