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Changeset 467 for trunk/NEMO/OPA_SRC/step.F90 – NEMO

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2006-05-10T19:44:38+02:00 (18 years ago)
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opalod
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nemo_v1_update_057:RB: step and opa reorganization

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  • trunk/NEMO/OPA_SRC/step.F90

    r445 r467  
    44   !! Time-stepping    : manager of the ocean, tracer and ice time stepping 
    55   !!====================================================================== 
    6  
     6   !! History : 
     7   !!        !  91-03  ()  Original code 
     8   !!        !  91-11  (G. Madec) 
     9   !!        !  92-06  (M. Imbard)  add a first output record 
     10   !!        !  96-04  (G. Madec)  introduction of dynspg 
     11   !!        !  96-04  (M.A. Foujols)  introduction of passive tracer 
     12   !!   8.0  !  97-06  (G. Madec)  new architecture of call 
     13   !!   8.2  !  97-06  (G. Madec, M. Imbard, G. Roullet)  free surface 
     14   !!   8.2  !  99-02  (G. Madec, N. Grima)  hpg implicit 
     15   !!   8.2  !  00-07  (J-M Molines, M. Imbard)  Open Bondary Conditions 
     16   !!   9.0  !  02-06  (G. Madec)  free form, suppress macro-tasking 
     17   !!    "   !  04-08  (C. Talandier) New trends organization 
     18   !!    "   !  05-01  (C. Ethe) Add the KPP closure scheme 
     19   !!    "   !  05-11  (V. Garnier) Surface pressure gradient organization 
     20   !!    "   !  05-11  (G. Madec)  Reorganisation of tra and dyn calls 
    721   !!---------------------------------------------------------------------- 
    822   !!   stp            : OPA system time-stepping 
     
    1226   USE dom_oce         ! ocean space and time domain variables  
    1327   USE zdf_oce         ! ocean vertical physics variables 
    14    USE ldftra_oce 
    15    USE ldfdyn_oce 
     28   USE ldftra_oce      ! ocean tracer   - trends 
     29   USE ldfdyn_oce      ! ocean dynamics - trends 
    1630   USE cpl_oce         ! coupled ocean-atmosphere variables 
    1731   USE in_out_manager  ! I/O manager 
     
    3448   USE trcstp          ! passive tracer time-stepping      (trc_stp routine) 
    3549 
    36    USE dynhpg          ! hydrostatic pressure grad.       (dyn_hpg routine) 
    37    USE dynhpg_atsk     ! hydrostatic pressure grad.  (dyn_hpg_atsk routine) 
    38    USE dynspg_oce      ! surface pressure gradient        (dyn_spg routine) 
    39    USE dynspg          ! surface pressure gradient        (dyn_spg routine) 
    40    USE dynkeg          ! kinetic energy gradient          (dyn_keg routine) 
    41    USE dynvor          ! vorticity term              (dyn_vor_... routines) 
    42    USE dynzad          ! vertical advection               (dyn_adv routine) 
    43    USE dynldf_bilapg   ! lateral mixing            (dyn_ldf_bilapg routine) 
    44    USE dynldf_bilap    ! lateral mixing             (dyn_ldf_bilap routine) 
    45    USE dynldf_iso      ! lateral mixing               (dyn_ldf_iso routine) 
    46    USE dynldf_lap      ! lateral mixing               (dyn_ldf_lap routine) 
    47    USE dynzdf_imp      ! vertical diffusion: implicit     (dyn_zdf routine) 
    48    USE dynzdf_imp_atsk ! vertical diffusion: implicit     (dyn_zdf routine) 
    49    USE dynzdf_iso      ! vertical diffusion: isopycnal    (dyn_zdf routine) 
    50    USE dynzdf_exp      ! vertical diffusion: explicit (dyn_zdf_exp routine) 
    51    USE dynnxt          ! time-stepping                    (dyn_nxt routine) 
    52  
     50   USE traqsr          ! solar radiation penetration      (tra_qsr routine) 
     51   USE trasbc          ! surface boundary condition       (tra_sbc routine) 
    5352   USE trabbc          ! bottom boundary condition        (tra_bbc routine) 
    5453   USE trabbl          ! bottom boundary layer            (tra_bbl routine) 
    5554   USE tradmp          ! internal damping                 (tra_dmp routine) 
    56    USE traldf_bilapg   ! lateral mixing            (tra_ldf_bilapg routine) 
    57    USE traldf_bilap    ! lateral mixing             (tra_ldf_bilap routine) 
    58    USE traldf_iso      ! lateral mixing               (tra_ldf_iso routine) 
    59    USE traldf_iso_zps  ! lateral mixing           (tra_ldf_iso_zps routine) 
    60    USE traldf_lap      ! lateral mixing               (tra_ldf_lap routine) 
    61    USE traqsr          ! solar radiation penetration      (tra_qsr routine) 
     55   USE traadv          ! advection scheme control     (tra_adv_ctl routine) 
     56   USE traldf          ! lateral mixing                   (tra_ldf routine) 
     57   USE cla             ! cross land advection             (tra_cla routine) 
     58   !   zdfkpp          ! KPP non-local tracer fluxes      (tra_kpp routine) 
     59   USE trazdf          ! vertical mixing                  (tra_zdf routine) 
     60   USE tranxt          ! time-stepping                    (tra_nxt routine) 
    6261   USE tranpc          ! non-penetrative convection       (tra_npc routine) 
    63    USE tranxt          ! time-stepping                    (tra_nxt routine) 
    64    USE traadv_ctl      ! advection scheme control     (tra_adv_ctl routine) 
    65    USE traadv_cen2     ! 2nd order centered scheme   (tra_adv_cen2 routine) 
    66    USE traadv_tvd      ! TVD scheme                (tra_adv_tvd    routine) 
    67    USE traadv_muscl    ! MUSCL scheme              (tra_adv_muscl  routine) 
    68    USE traadv_muscl2   ! MUSCL2 scheme             (tra_adv_muscl2 routine) 
    69    USE cla             ! cross land advection             (tra_cla routine) 
    70    USE trazdf_exp      ! vertical diffusion: explicit (tra_zdf_exp routine) 
    71    USE trazdf_imp      ! vertical diffusion: implicit (tra_zdf_imp routine) 
    72    USE trazdf_iso      ! vertical diffusion           (tra_zdf_exp routine) 
    73    USE trazdf_iso_vopt ! vertical diffusion           (tra_zdf_exp routine) 
    74    USE trasbc          ! surface boundary condition       (tra_sbc routine) 
    7562 
    7663   USE eosbn2          ! equation of state                (eos_bn2 routine) 
     64 
     65   USE dynhpg          ! hydrostatic pressure grad.       (dyn_hpg routine) 
     66   USE dynkeg          ! kinetic energy gradient          (dyn_keg routine) 
     67   USE dynvor          ! vorticity term                   (dyn_vor routine) 
     68   USE dynzad          ! vertical advection               (dyn_adv routine) 
     69   USE dynldf          ! lateral momentum diffusion       (dyn_ldf routine) 
     70   USE dynzdf          ! vertical diffusion               (dyn_zdf routine) 
     71   USE dynspg_oce      ! surface pressure gradient        (dyn_spg routine) 
     72   USE dynspg          ! surface pressure gradient        (dyn_spg routine) 
     73   USE dynnxt          ! time-stepping                    (dyn_nxt routine) 
    7774 
    7875   USE obc_par         ! open boundary condition variables 
     
    9188   USE zdfbfr          ! bottom friction                  (zdf_bfr routine) 
    9289   USE zdftke          ! TKE vertical mixing              (zdf_tke routine) 
     90   USE zdftke_jki      ! TKE vertical mixing              (zdf_tke routine) 
    9391   USE zdfkpp          ! KPP vertical mixing              (zdf_kpp routine) 
    9492   USE zdfddm          ! double diffusion mixing          (zdf_ddm routine) 
     
    140138CONTAINS 
    141139 
    142    SUBROUTINE stp( & 
    143140#if !defined key_agrif 
    144    kstp & 
    145 #endif    
    146    )      !!---------------------------------------------------------------------- 
     141   SUBROUTINE stp( kstp ) 
     142#else 
     143   SUBROUTINE stp( ) 
     144#endif 
     145      !!---------------------------------------------------------------------- 
    147146      !!                     ***  ROUTINE stp  *** 
    148147      !!                       
     
    160159      !!              -8- Outputs and diagnostics 
    161160      !! 
    162       !! History : 
    163       !!        !  91-03  ()  Original code 
    164       !!        !  91-11  (G. Madec) 
    165       !!        !  92-06  (M. Imbard)  add a first output record 
    166       !!        !  96-04  (G. Madec)  introduction of dynspg 
    167       !!        !  96-04  (M.A. Foujols)  introduction of passive tracer 
    168       !!   8.0  !  97-06  (G. Madec)  new architecture of call 
    169       !!   8.2  !  97-06  (G. Madec, M. Imbard, G. Roullet)  free surface 
    170       !!   8.2  !  99-02  (G. Madec, N. Grima)  hpg implicit 
    171       !!   8.2  !  00-07  (J-M Molines, M. Imbard)  Open Bondary Conditions 
    172       !!   9.0  !  02-06  (G. Madec)  free form, suppress macro-tasking 
    173       !!    "   !  04-08  (C. Talandier) New trends organization 
    174       !!    "   !  05-01  (C. Ethe) Add the KPP closure scheme 
    175       !!    "   !  05-11  (V. Garnier) Surface pressure gradient organization 
    176161      !!---------------------------------------------------------------------- 
    177162      !! * Arguments 
    178       INTEGER & 
    179163#if !defined key_agrif    
    180       , INTENT( in ) & 
     164      INTEGER, INTENT( in ) :: kstp   ! ocean time-step index 
     165#else 
     166      INTEGER               :: kstp   ! ocean time-step index 
    181167#endif       
    182       ::   kstp   ! ocean time-step index 
    183168 
    184169      !! * local declarations 
     
    206191      IF( lk_dtasst  )   CALL dta_sst( kstp )         ! Sea Surface Temperature data 
    207192 
    208       IF( lk_dtasss  )   CALL dta_sss( kstp )         ! Sea Surface salinity data 
     193      IF( lk_dtasss  )   CALL dta_sss( kstp )         ! Sea Surface Salinity data 
    209194 
    210195      IF( lk_obc     )   CALL obc_dta( kstp )         ! update dynamic and tracer data at open boundaries 
     
    258243      !                                                     ! Vertical eddy viscosity and diffusivity coefficients 
    259244      IF( lk_zdfric )   CALL zdf_ric( kstp )                       ! Richardson number dependent Kz 
     245#if defined key_mpp_omp 
     246      IF( lk_zdftke )   CALL zdf_tke_jki( kstp )                   ! TKE closure scheme for Kz - j-k-i loops 
     247#else 
    260248      IF( lk_zdftke )   CALL zdf_tke( kstp )                       ! TKE closure scheme for Kz 
     249#endif 
    261250      IF( lk_zdfkpp )   CALL zdf_kpp( kstp )                       ! KPP closure scheme for Kz 
     251 
    262252      IF( lk_zdfcst )   avt (:,:,:) = avt0 * tmask(:,:,:)          ! Constant Kz (reset avt to the background value) 
    263253 
     
    266256            CASE ( 05 )                         ! ORCA R2 configuration 
    267257               avt  (:,:,2) = avt  (:,:,2) + 1.e-3 * upsrnfh(:,:)   ! increase diffusivity of rivers mouths 
     258            CASE ( 025 )                         ! ORCA R025 configuration 
     259               avt  (:,:,2) = avt  (:,:,2) + 2.e-3 * upsrnfh(:,:)   ! increase diffusivity of rivers mouths 
    268260         END SELECT 
    269261      ENDIF 
     
    310302      !----------------------------------------------------------------------- 
    311303 
    312                                ta(:,:,:) = 0.e0               ! set tracer trends to zero 
    313                                sa(:,:,:) = 0.e0 
    314  
    315                                CALL tra_sbc( kstp )           ! surface boundary condition 
    316  
    317       IF( ln_traqsr        )   CALL tra_qsr( kstp )           ! penetrative solar radiation qsr 
    318  
    319       IF( lk_trabbc        )   CALL tra_bbc( kstp )           ! bottom heat flux 
    320  
    321       IF( lk_trabbl_dif    )   CALL tra_bbl_dif( kstp )           ! diffusive bottom boundary layer scheme 
    322       IF( lk_trabbl_adv    )   CALL tra_bbl_adv( kstp )           ! advective (and/or diffusive) bottom boundary layer scheme 
    323  
    324       IF( lk_tradmp        )   CALL tra_dmp( kstp )           ! internal damping trends 
    325  
    326       !                                                       ! horizontal & vertical advection 
    327       IF( kstp == nit000   )   CALL tra_adv_ctl                    ! chose/control the scheme used 
    328       IF( ln_traadv_cen2   )   CALL tra_adv_cen2  ( kstp )         ! 2nd order centered scheme 
    329       IF( ln_traadv_tvd    )   CALL tra_adv_tvd   ( kstp )         ! TVD scheme 
    330       IF( ln_traadv_muscl  )   CALL tra_adv_muscl ( kstp )         ! MUSCL scheme 
    331       IF( ln_traadv_muscl2 )   CALL tra_adv_muscl2( kstp )         ! MUSCL2 scheme 
    332  
    333       IF( n_cla == 1       )   CALL tra_cla( kstp )           ! Cross Land Advection (Update Hor. advection) 
    334  
    335       !                                                       ! lateral mixing  
    336       IF( l_traldf_lap     )   CALL tra_ldf_lap    ( kstp )           ! iso-level laplacian 
    337       IF( l_traldf_bilap   )   CALL tra_ldf_bilap  ( kstp )           ! iso-level bilaplacian  
    338       IF( l_traldf_bilapg  )   CALL tra_ldf_bilapg ( kstp )           ! s-coord. horizontal bilaplacian 
    339       IF( l_traldf_iso     )   CALL tra_ldf_iso    ( kstp )           ! iso-neutral/geopot. laplacian  
    340       IF( l_traldf_iso_zps )   CALL tra_ldf_iso_zps( kstp )           ! partial step iso-neutral/geopot. laplacian 
    341  
     304                             ta(:,:,:) = 0.e0               ! set tracer trends to zero 
     305                             sa(:,:,:) = 0.e0 
     306 
     307                             CALL tra_sbc    ( kstp )       ! surface boundary condition 
     308 
     309      IF( ln_traqsr      )   CALL tra_qsr    ( kstp )       ! penetrative solar radiation qsr 
     310 
     311      IF( lk_trabbc      )   CALL tra_bbc    ( kstp )       ! bottom heat flux 
     312 
     313      IF( lk_trabbl_dif  )   CALL tra_bbl_dif( kstp )       ! diffusive bottom boundary layer scheme 
     314      IF( lk_trabbl_adv  )   CALL tra_bbl_adv( kstp )       ! advective (and/or diffusive) bottom boundary layer scheme 
     315 
     316      IF( lk_tradmp      )   CALL tra_dmp    ( kstp )       ! internal damping trends 
     317 
     318                             CALL tra_adv    ( kstp )       ! horizontal & vertical advection 
     319 
     320      IF( n_cla == 1     )   CALL tra_cla    ( kstp )       ! Cross Land Advection (Update Hor. advection) 
     321 
     322      IF( lk_zdfkpp )        CALL tra_kpp    ( kstp )       ! KPP non-local tracer fluxes 
     323 
     324                             CALL tra_ldf    ( kstp )       ! lateral mixing 
    342325#if defined key_agrif 
    343326      IF (.NOT. Agrif_Root())  CALL Agrif_Sponge_tra( kstp )          ! tracers sponge 
    344327#endif 
    345       !                                                       ! vertical diffusion 
    346       IF( l_trazdf_exp     )   CALL tra_zdf_exp     ( kstp )          ! explicit time stepping (time splitting scheme) 
    347       IF( l_trazdf_imp     )   CALL tra_zdf_imp     ( kstp )          ! implicit time stepping (euler backward) 
    348       IF( l_trazdf_iso     )   CALL tra_zdf_iso     ( kstp )          ! isopycnal 
    349       IF( l_trazdf_iso_vo  )   CALL tra_zdf_iso_vopt( kstp )          ! vector opt. isopycnal 
    350  
    351                                CALL tra_nxt( kstp )           ! tracer fields at next time step 
    352  
    353       IF( ln_zdfnpc        )   CALL tra_npc( kstp )           ! update the new (t,s) fields by non 
    354       !                                                       ! penetrative convective adjustment 
    355  
    356       IF( ln_dynhpg_imp    ) THEN                             ! semi-implicit hpg  
    357                                   CALL eos( ta, sa, rhd, rhop )   ! Time-filtered in situ density used in dynhpg module 
    358          IF( lk_zps    )          CALL zps_hde( kstp, ta, sa, rhd,  & ! Partial steps: time filtered hor. gradient  
    359             &                                        gtu, gsu, gru, & ! of t, s, rd at the bottom ocean level 
    360             &                                        gtv, gsv, grv )   
    361       ELSE                                                    ! centered hpg (default case) 
    362                                   CALL eos( tb, sb, rhd, rhop )       ! now (swap=before) in situ density for dynhpg module 
    363          IF( lk_zps    )          CALL zps_hde( kstp, tb, sb, rhd,  & ! Partial steps: now horizontal gradient 
    364             &                                        gtu, gsu, gru, & ! of t, s, rd at the bottom ocean level 
    365             &                                        gtv, gsv, grv )   
     328                             CALL tra_zdf    ( kstp )       ! vertical mixing 
     329 
     330                             CALL tra_nxt( kstp )           ! tracer fields at next time step 
     331 
     332      IF( ln_zdfnpc      )   CALL tra_npc( kstp )           ! update the new (t,s) fields by non 
     333      !                                                     ! penetrative convective adjustment 
     334 
     335      IF( ln_dynhpg_imp  ) THEN                             ! semi-implicit hpg 
     336                               CALL eos( ta, sa, rhd, rhop )          ! Time-filtered in situ density used in dynhpg module 
     337         IF( ln_zps    )       CALL zps_hde( kstp, ta, sa, rhd,   &   ! Partial steps: time filtered hor. gradient 
     338            &                                     gtu, gsu, gru,  &   ! of t, s, rd at the bottom ocean level 
     339            &                                     gtv, gsv, grv ) 
     340      ELSE                                                  ! centered hpg (default case) 
     341                               CALL eos( tb, sb, rhd, rhop )          ! now (swap=before) in situ density for dynhpg module 
     342         IF( ln_zps    )       CALL zps_hde( kstp, tb, sb, rhd,   &   ! Partial steps: now horizontal gradient 
     343            &                                     gtu, gsu, gru,  &   ! of t, s, rd at the bottom ocean level 
     344            &                                     gtv, gsv, grv ) 
    366345      ENDIF 
    367346 
     
    371350      ! N.B. ta, sa arrays are used as workspace in this section  
    372351      !----------------------------------------------------------------------- 
     352 
    373353 
    374354                               ua(:,:,:) = 0.e0               ! set dynamics trends to zero 
     
    377357                               CALL dyn_keg( kstp )           ! horizontal gradient of kinetic energy 
    378358 
    379       !                                                       ! vorticity term including Coriolis 
    380       IF( kstp == nit000   )   CALL dyn_vor_ctl                      ! chose/control the scheme used 
    381       IF( ln_dynvor_ens    )   CALL dyn_vor_enstrophy( kstp )        ! enstrophy conserving scheme 
    382       IF( ln_dynvor_ene    )   CALL dyn_vor_energy   ( kstp )        ! energy conserving scheme 
    383       IF( ln_dynvor_mix    )   CALL dyn_vor_mixed    ( kstp )        ! mixed energy/enstrophy conserving scheme 
    384       IF( ln_dynvor_een    )   CALL dyn_vor_ene_ens  ( kstp )        ! combined energy/enstrophy conserving scheme 
    385        
    386       !                                                       ! lateral mixing  
    387       IF( l_dynldf_lap     )   CALL dyn_ldf_lap    ( kstp )          ! iso-level laplacian 
    388       IF( l_dynldf_bilap   )   CALL dyn_ldf_bilap  ( kstp )          ! iso-level bilaplacian  
    389       IF( l_dynldf_bilapg  )   CALL dyn_ldf_bilapg ( kstp )          ! s-coord. horizontal bilaplacian 
    390       IF( l_dynldf_iso     )   CALL dyn_ldf_iso    ( kstp )          ! iso-neutral laplacian  
    391  
     359                               CALL dyn_vor( kstp )           ! vorticity term including Coriolis 
     360 
     361                               CALL dyn_ldf( kstp )           ! lateral mixing 
    392362#if defined key_agrif 
    393363      IF (.NOT. Agrif_Root())  CALL Agrif_Sponge_dyn( kstp )         ! momemtum sponge 
    394364#endif 
    395       !                                                       ! horizontal gradient of Hydrostatic pressure  
    396       IF ( lk_jki ) THEN 
    397                                CALL dyn_hpg_atsk( kstp )             ! autotask case (j-k-i loop) 
    398       ELSE 
    399                                CALL dyn_hpg     ( kstp )             ! default case  (k-j-i loop) 
    400       ENDIF 
    401  
    402                                CALL dyn_zad    ( kstp )       ! vertical advection        
    403  
    404       !                                                       ! vertical diffusion 
    405       IF( l_dynzdf_exp     )   CALL dyn_zdf_exp    ( kstp )          ! explicit time stepping (time splitting scheme) 
    406       IF( l_dynzdf_imp     )   CALL dyn_zdf_imp    ( kstp )          ! implicit time stepping (euler backward) 
    407       IF( l_dynzdf_imp_tsk )   CALL dyn_zdf_imp_tsk( kstp )          ! autotask implicit time stepping (euler backward) 
    408       IF( l_dynzdf_iso     )   CALL dyn_zdf_iso    ( kstp )          ! iso-neutral case 
    409  
    410       IF( lk_dynspg_rl ) THEN  
     365                               CALL dyn_hpg( kstp )           ! horizontal gradient of Hydrostatic pressure 
     366 
     367                               CALL dyn_zad( kstp )           ! vertical advection 
     368 
     369                               CALL dyn_zdf( kstp )           ! vertical diffusion 
     370 
     371      IF( lk_dynspg_rl ) THEN 
    411372         IF( lk_obc    )       CALL obc_spg( kstp )           ! surface pressure gradient at open boundaries 
    412373      ENDIF 
     
    417378                               CALL dyn_spg( kstp, indic )    ! surface pressure gradient 
    418379 
    419                                CALL dyn_nxt( kstp )           ! velocity at next time step  
     380                               CALL dyn_nxt( kstp )           ! lateral velocity at next time step 
    420381 
    421382 
Note: See TracChangeset for help on using the changeset viewer.