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Since March 2022 along with NEMO 4.2 release, the code development moved to a self-hosted GitLab.
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Changeset 503 for trunk/NEMO/OPA_SRC/TRA/traadv_tvd.F90 – NEMO

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2006-09-27T10:52:29+02:00 (18 years ago)
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opalod
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nemo_v1_update_064 : CT : general trends update including the addition of mean windows analysis possibility in the mixed layer

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  • trunk/NEMO/OPA_SRC/TRA/traadv_tvd.F90

    r457 r503  
    44   !! Ocean active tracers:  horizontal & vertical advective trend 
    55   !!============================================================================== 
     6   !! History :       !  95-12  (L. Mortier)  Original code 
     7   !!                 !  00-01  (H. Loukos)  adapted to ORCA  
     8   !!                 !  00-10  (MA Foujols E.Kestenare)  include file not routine 
     9   !!                 !  00-12  (E. Kestenare M. Levy)  fix bug in trtrd indexes 
     10   !!                 !  01-07  (E. Durand G. Madec)  adaptation to ORCA config 
     11   !!            8.5  !  02-06  (G. Madec)  F90: Free form and module 
     12   !!            9.0  !  04-01  (A. de Miranda, G. Madec, J.M. Molines ): advective bbl 
     13   !!            9.0  !  08-04  (S. Cravatte) add the i-, j- & k- trends computation 
     14   !!            " "  !  05-11  (V. Garnier) Surface pressure gradient organization 
     15   !!---------------------------------------------------------------------- 
     16 
    617 
    718   !!---------------------------------------------------------------------- 
     
    1122   !!                  algorithm  
    1223   !!---------------------------------------------------------------------- 
    13    !! * Modules used 
    1424   USE oce             ! ocean dynamics and active tracers 
    1525   USE dom_oce         ! ocean space and time domain 
     
    2838   PRIVATE 
    2939 
    30    !! * Accessibility 
    31    PUBLIC tra_adv_tvd    ! routine called by step.F90 
     40   PUBLIC   tra_adv_tvd    ! routine called by step.F90 
    3241 
    3342   !! * Substitutions 
     
    3544#  include "vectopt_loop_substitute.h90" 
    3645   !!---------------------------------------------------------------------- 
    37    !!   OPA 9.0 , LOCEAN-IPSL (2005)  
    38    !! $Header$  
    39    !! This software is governed by the CeCILL licence see modipsl/doc/NEMO_CeCILL.txt  
     46   !!   OPA 9.0 , LOCEAN-IPSL (2006)  
     47   !! $Header$ 
     48   !! Software governed by the CeCILL licence (modipsl/doc/NEMO_CeCILL.txt) 
    4049   !!---------------------------------------------------------------------- 
    4150 
     
    5463      !! 
    5564      !! ** Action : - update (ta,sa) with the now advective tracer trends 
    56       !!             - save the trends in (ttrdh,strdh) ('key_trdtra') 
     65      !!             - save the trends in (ztrdt,ztrds) ('key_trdtra') 
     66      !!---------------------------------------------------------------------- 
     67      USE oce              , ztrdt => ua   ! use ua as workspace 
     68      USE oce              , ztrds => va   ! use va as workspace 
    5769      !! 
    58       !! History : 
    59       !!        !  95-12  (L. Mortier)  Original code 
    60       !!        !  00-01  (H. Loukos)  adapted to ORCA  
    61       !!        !  00-10  (MA Foujols E.Kestenare)  include file not routine 
    62       !!        !  00-12  (E. Kestenare M. Levy)  fix bug in trtrd indexes 
    63       !!        !  01-07  (E. Durand G. Madec)  adaptation to ORCA config 
    64       !!   8.5  !  02-06  (G. Madec)  F90: Free form and module 
    65       !!   9.0  !  04-01  (A. de Miranda, G. Madec, J.M. Molines ): advective bbl 
    66       !!   9.0  !  08-04  (S. Cravatte) add the i-, j- & k- trends computation 
    67       !!    "   !  05-11  (V. Garnier) Surface pressure gradient organization 
    68       !!---------------------------------------------------------------------- 
    69       !! * Modules used 
    70       USE trdmod_oce         , ztay => tladj,  &  ! use tladj latter 
    71          &                     zsay => sladj,  &  ! use sladj latter 
    72          &                     ztaz => tladi,  &  ! use ua as workspace 
    73          &                     zsaz => sladi      ! use ua as workspace 
    74  
    75       !! * Arguments 
    76       INTEGER , INTENT( in ) ::   kt          ! ocean time-step index 
    77       REAL(wp), INTENT( in ), DIMENSION(jpi,jpj,jpk) ::   & 
    78          pun, pvn, pwn                        ! now ocean velocity fields 
    79  
    80       !! * Local declarations 
     70      INTEGER , INTENT(in)                         ::   kt    ! ocean time-step index 
     71      REAL(wp), INTENT(in), DIMENSION(jpi,jpj,jpk) ::   pun   ! ocean velocity u-component 
     72      REAL(wp), INTENT(in), DIMENSION(jpi,jpj,jpk) ::   pvn   ! ocean velocity v-component 
     73      REAL(wp), INTENT(in), DIMENSION(jpi,jpj,jpk) ::   pwn   ! ocean velocity w-component 
     74      !! 
    8175      INTEGER  ::   ji, jj, jk              ! dummy loop indices 
    8276      REAL(wp) ::                        &  ! temporary scalar 
    8377         ztai, ztaj, ztak,               &  !    "         "    
    84          zsai, zsaj, zsak                   !    "         "    
    85       REAL(wp), DIMENSION (jpi,jpj,jpk) ::   & 
    86          zti, ztu, ztv, ztw,             &  ! temporary workspace 
    87          zsi, zsu, zsv, zsw,             &  !    "           " 
    88          ztdta, ztdsa                       !    "           " 
     78         zsai, zsaj, zsak,               &  !    "         "    
     79         z_hdivn_x, z_hdivn_y, z_hdivn 
    8980      REAL(wp) ::   & 
    90          z2dtt, zbtr, zeu, zev, zew, z2, &  ! temporary scalar 
     81         z2dtt, zbtr, zeu, zev,          &  ! temporary scalar 
     82         zew, z2, zbtr1,                 &  ! temporary scalar 
    9183         zfp_ui, zfp_vj, zfp_wk,         &  !    "         " 
    9284         zfm_ui, zfm_vj, zfm_wk             !    "         " 
     85      REAL(wp), DIMENSION (jpi,jpj,jpk) ::   zti, ztu, ztv, ztw   ! temporary workspace 
     86      REAL(wp), DIMENSION (jpi,jpj,jpk) ::   zsi, zsu, zsv, zsw   !    "           " 
    9387      !!---------------------------------------------------------------------- 
    9488 
     
    10195      ENDIF 
    10296 
    103       IF( neuler == 0 .AND. kt == nit000 ) THEN 
    104          z2=1. 
    105       ELSE 
    106          z2=2. 
     97      IF( neuler == 0 .AND. kt == nit000 ) THEN   ;    z2 = 1. 
     98      ELSE                                        ;    z2 = 2. 
    10799      ENDIF 
    108  
    109       ! Save ta and sa trends 
    110       IF( l_trdtra )   THEN 
    111          ztdta(:,:,:) = ta(:,:,:)  
    112          ztdsa(:,:,:) = sa(:,:,:)  
    113          l_adv = 'tvd' 
    114       ENDIF 
    115  
    116100 
    117101      ! 1. Bottom value : flux set to zero 
     
    177161            DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt. 
    178162               zbtr = 1./ ( e1t(ji,jj) * e2t(ji,jj) * fse3t(ji,jj,jk) ) 
    179  
    180163               ! i- j- horizontal & k- vertical advective trends 
    181164               ztai = - ( ztu(ji,jj,jk) - ztu(ji-1,jj  ,jk  ) ) * zbtr 
     
    185168               zsaj = - ( zsv(ji,jj,jk) - zsv(ji  ,jj-1,jk  ) ) * zbtr 
    186169               zsak = - ( zsw(ji,jj,jk) - zsw(ji  ,jj  ,jk+1) ) * zbtr 
    187  
    188170               ! total intermediate advective trends 
    189171               zti(ji,jj,jk) = ztai + ztaj + ztak 
     
    193175      END DO 
    194176 
    195      ! Save the intermediate vertical & j- horizontal advection trends 
    196      IF( l_trdtra )   THEN 
     177 
     178      ! Save the intermediate i / j / k advective trends for diagnostics 
     179      ! ------------------------------------------------------------------- 
     180      ! Warning : We should use zun instead of un in the computations below, but we 
     181      ! also use hdivn which is computed with un, vn (check ???). So we use un, vn 
     182      ! for consistency. Results are therefore approximate with key_trabbl_adv. 
     183 
     184      IF( l_trdtra ) THEN 
     185         ztrdt(:,:,:) = 0.e0   ;   ztrds(:,:,:) = 0.e0 
     186         !  
     187         ! T/S ZONAL advection trends 
    197188         DO jk = 1, jpkm1 
    198189            DO jj = 2, jpjm1 
    199190               DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt. 
    200                   zbtr = 1./ ( e1t(ji,jj) * e2t(ji,jj) * fse3t(ji,jj,jk) ) 
    201                   ztay(ji,jj,jk) = - ( ztv(ji,jj,jk) - ztv(ji  ,jj-1,jk  ) ) * zbtr 
    202                   zsay(ji,jj,jk) = - ( zsv(ji,jj,jk) - zsv(ji  ,jj-1,jk  ) ) * zbtr 
    203                   ztaz(ji,jj,jk) = - ( ztw(ji,jj,jk) - ztw(ji  ,jj  ,jk+1) ) * zbtr 
    204                   zsaz(ji,jj,jk) = - ( zsw(ji,jj,jk) - zsw(ji  ,jj  ,jk+1) ) * zbtr 
     191                  zbtr = 1. / ( e1t(ji,jj) * e2t(ji,jj) * fse3t(ji,jj,jk) ) 
     192                  ztrdt(ji,jj,jk) = - ( ztu(ji,jj,jk) - ztu(ji-1,jj,jk) ) * zbtr 
     193                  ztrds(ji,jj,jk) = - ( zsu(ji,jj,jk) - zsu(ji-1,jj,jk) ) * zbtr 
    205194               END DO 
    206195            END DO 
    207196         END DO 
     197         CALL trd_mod(ztrdt, ztrds, jptra_trd_xad, 'TRA', kt)    ! save the trends 
     198         ! 
     199         ! T/S MERIDIONAL advection trends 
     200         DO jk = 1, jpkm1 
     201            DO jj = 2, jpjm1 
     202               DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt. 
     203                  zbtr      = 1. / ( e1t(ji,jj) * e2t(ji,jj) * fse3t(ji,jj,jk) ) 
     204                  ztrdt(ji,jj,jk) = - ( ztv(ji,jj,jk) - ztv(ji,jj-1,jk) ) * zbtr 
     205                  ztrds(ji,jj,jk) = - ( zsv(ji,jj,jk) - zsv(ji,jj-1,jk) ) * zbtr 
     206               END DO 
     207            END DO 
     208         END DO 
     209         CALL trd_mod(ztrdt, ztrds, jptra_trd_yad, 'TRA', kt)     ! save the trends 
     210         ! 
     211         ! T/S VERTICAL advection trends 
     212         DO jk = 1, jpkm1 
     213            DO jj = 2, jpjm1 
     214               DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.          
     215                  zbtr      = 1. / ( e1t(ji,jj) * e2t(ji,jj) * fse3t(ji,jj,jk) ) 
     216                  ztrdt(ji,jj,jk) = - ( ztw(ji,jj,jk) - ztw(ji,jj,jk+1) ) * zbtr 
     217                  ztrds(ji,jj,jk) = - ( zsw(ji,jj,jk) - zsw(ji,jj,jk+1) ) * zbtr 
     218               END DO 
     219            END DO 
     220         END DO 
     221         CALL trd_mod(ztrdt, ztrds, jptra_trd_zad, 'TRA', kt)     ! save the trends 
     222         ! 
    208223      ENDIF 
    209224 
     
    244259      ! antidiffusive flux on k 
    245260      ! Surface value 
    246       ztw(:,:,1) = 0. 
    247       zsw(:,:,1) = 0. 
     261      ztw(:,:,1) = 0.e0 
     262      zsw(:,:,1) = 0.e0 
    248263 
    249264      ! Interior value 
     
    290305      END DO 
    291306 
    292       ! save the advective trends for diagnostic 
    293       ! tracers trends 
    294       IF( l_trdtra )   THEN 
    295          ! Compute the final vertical & j- horizontal advection trends 
     307 
     308      ! Save the advective trends for diagnostics 
     309      ! -------------------------------------------- 
     310 
     311      IF( l_trdtra ) THEN 
     312         ztrdt(:,:,:) = 0.e0   ;   ztrds(:,:,:) = 0.e0 
     313         ! 
     314         ! T/S ZONAL advection trends 
    296315         DO jk = 1, jpkm1 
    297316            DO jj = 2, jpjm1 
    298317               DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt. 
    299                   zbtr = 1./ ( e1t(ji,jj) * e2t(ji,jj) * fse3t(ji,jj,jk) ) 
    300                   ztay(ji,jj,jk) = - ( ztv(ji,jj,jk) - ztv(ji  ,jj-1,jk  ) ) * zbtr   & 
    301                      &             + ztay(ji,jj,jk)  
    302                   zsay(ji,jj,jk) = - ( zsv(ji,jj,jk) - zsv(ji  ,jj-1,jk  ) ) * zbtr   & 
    303                      &             + zsay(ji,jj,jk)  
    304                   ztaz(ji,jj,jk) = - ( ztw(ji,jj,jk) - ztw(ji  ,jj  ,jk+1) ) * zbtr   & 
    305                      &             + ztaz(ji,jj,jk)  
    306                   zsaz(ji,jj,jk) = - ( zsw(ji,jj,jk) - zsw(ji  ,jj  ,jk+1) ) * zbtr   & 
    307                      &             + zsaz(ji,jj,jk)  
     318                  !-- Compute zonal divergence by splitting hdivn (see divcur.F90) 
     319                  !   N.B. This computation is not valid along OBCs (if any) 
     320                  zbtr = 1. / ( e1t(ji,jj) * e2t(ji,jj) * fse3t(ji,jj,jk) ) 
     321                  z_hdivn_x = (  e2u(ji  ,jj) * fse3u(ji  ,jj,jk) * pun(ji  ,jj,jk)          & 
     322                     &         - e2u(ji-1,jj) * fse3u(ji-1,jj,jk) * pun(ji-1,jj,jk) ) * zbtr 
     323                  !-- Compute T/S zonal advection trends 
     324                  ztrdt(ji,jj,jk) = - ( ztu(ji,jj,jk) - ztu(ji-1,jj,jk) ) * zbtr + tn(ji,jj,jk) * z_hdivn_x 
     325                  ztrds(ji,jj,jk) = - ( zsu(ji,jj,jk) - zsu(ji-1,jj,jk) ) * zbtr + sn(ji,jj,jk) * z_hdivn_x 
    308326               END DO 
    309327            END DO 
    310328         END DO 
    311  
    312          ! horizontal advection:  
    313          ! make the difference between the new trends ta()/sa() and the  
    314          ! previous one ztdta()/ztdsa() to have the total advection trends  
    315          ! to which we substract the vertical trends ztaz()/zsaz() 
    316          ztdta(:,:,:) = ta(:,:,:) - ztdta(:,:,:) - ztaz(:,:,:) 
    317          ztdsa(:,:,:) = sa(:,:,:) - ztdsa(:,:,:) - zsaz(:,:,:) 
    318  
    319          ! Add the term tn()/sn()*hdivn() to recover the Uh gradh(T/S) trends 
    320          ztdta(:,:,:) = ztdta(:,:,:) + tn(:,:,:) * hdivn(:,:,:) 
    321          ztdsa(:,:,:) = ztdsa(:,:,:) + sn(:,:,:) * hdivn(:,:,:) 
    322  
    323          CALL trd_mod(ztdta, ztdsa, jpttdlad, 'TRA', kt) 
    324  
    325          ! vertical advection:  
    326          ! Substract the term tn()/sn()*hdivn() to recover the W gradz(T/S) trends 
    327          ztaz(:,:,:) = ztaz(:,:,:) - tn(:,:,:) * hdivn(:,:,:) 
    328          zsaz(:,:,:) = zsaz(:,:,:) - sn(:,:,:) * hdivn(:,:,:) 
    329  
    330          CALL trd_mod(ztaz, zsaz, jpttdzad, 'TRA', kt) 
    331  
     329         CALL trd_mod(ztrdt, ztrds, jptra_trd_xad, 'TRA', kt, cnbpas='bis')   ! <<< ADD TO PREVIOUSLY COMPUTED 
     330         ! 
     331         ! T/S MERIDIONAL advection trends 
     332         DO jk = 1, jpkm1 
     333            DO jj = 2, jpjm1 
     334               DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt. 
     335                  !-- Compute merid. divergence by splitting hdivn (see divcur.F90) 
     336                  !   N.B. This computation is not valid along OBCs (if any) 
     337                  zbtr      = 1. / ( e1t(ji,jj) * e2t(ji,jj) * fse3t(ji,jj,jk) ) 
     338                  z_hdivn_y = (  e1v(ji,  jj) * fse3v(ji,jj  ,jk) * pvn(ji,jj  ,jk)          & 
     339                     &         - e1v(ji,jj-1) * fse3v(ji,jj-1,jk) * pvn(ji,jj-1,jk) ) * zbtr 
     340                  !-- Compute T/S meridional advection trends 
     341                  ztrdt(ji,jj,jk) = - ( ztv(ji,jj,jk) - ztv(ji,jj-1,jk) ) * zbtr + tn(ji,jj,jk) * z_hdivn_y           
     342                  ztrds(ji,jj,jk) = - ( zsv(ji,jj,jk) - zsv(ji,jj-1,jk) ) * zbtr + sn(ji,jj,jk) * z_hdivn_y           
     343               END DO 
     344            END DO 
     345         END DO 
     346         CALL trd_mod(ztrdt, ztrds, jptra_trd_yad, 'TRA', kt, cnbpas='bis')   ! <<< ADD TO PREVIOUSLY COMPUTED 
     347         ! 
     348         ! T/S VERTICAL advection trends 
     349         DO jk = 1, jpkm1 
     350            DO jj = 2, jpjm1 
     351               DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt. 
     352                  zbtr1     = 1. / ( e1t(ji,jj) * e2t(ji,jj) ) 
     353#if defined key_zco 
     354                  zbtr      = zbtr1 
     355                  z_hdivn_x = e2u(ji,jj)*pun(ji,jj,jk) - e2u(ji-1,jj)*pun(ji-1,jj,jk) 
     356                  z_hdivn_y = e1v(ji,jj)*pvn(ji,jj,jk) - e1v(ji,jj-1)*pvn(ji,jj-1,jk) 
     357#else 
     358                  zbtr      = zbtr1 / fse3t(ji,jj,jk) 
     359                  z_hdivn_x = e2u(ji,jj)*fse3u(ji,jj,jk)*pun(ji,jj,jk) - e2u(ji-1,jj)*fse3u(ji-1,jj,jk)*pun(ji-1,jj,jk) 
     360                  z_hdivn_y = e1v(ji,jj)*fse3v(ji,jj,jk)*pvn(ji,jj,jk) - e1v(ji,jj-1)*fse3v(ji,jj-1,jk)*pvn(ji,jj-1,jk) 
     361#endif 
     362                  z_hdivn   = (z_hdivn_x + z_hdivn_y) * zbtr 
     363                  zbtr      = zbtr1 / fse3t(ji,jj,jk) 
     364                  ztrdt(ji,jj,jk) = - ( ztw(ji,jj,jk) - ztw(ji,jj,jk+1) ) * zbtr - tn(ji,jj,jk) * z_hdivn 
     365                  ztrds(ji,jj,jk) = - ( zsw(ji,jj,jk) - zsw(ji,jj,jk+1) ) * zbtr - sn(ji,jj,jk) * z_hdivn 
     366               END DO 
     367            END DO 
     368         END DO 
     369         CALL trd_mod(ztrdt, ztrds, jptra_trd_zad, 'TRA', kt, cnbpas='bis')   ! <<< ADD TO PREVIOUSLY COMPUTED 
     370         ! 
    332371      ENDIF 
    333372 
    334       IF(ln_ctl) THEN 
    335          CALL prt_ctl(tab3d_1=ta, clinfo1=' tvd adv  - Ta: ', mask1=tmask, & 
    336             &         tab3d_2=sa, clinfo2=' Sa: ', mask2=tmask, clinfo3='tra') 
    337       ENDIF 
     373      IF(ln_ctl)   CALL prt_ctl( tab3d_1=ta, clinfo1=' tvd adv  - Ta: ', mask1=tmask,   & 
     374         &                       tab3d_2=sa, clinfo2=           ' Sa: ', mask2=tmask, clinfo3='tra' ) 
    338375 
    339376      ! "zonal" mean advective heat and salt transport 
     
    342379         pst_adv(:) = ptr_vj( zsv(:,:,:) ) 
    343380      ENDIF 
    344  
     381      ! 
    345382   END SUBROUTINE tra_adv_tvd 
    346383 
     
    358395      !!       drange (1995) multi-dimensional forward-in-time and upstream- 
    359396      !!       in-space based differencing for fluid 
    360       !! 
    361       !! History : 
    362       !!        !  97-04  (L. Mortier) Original code 
    363       !!        !  00-02  (H. Loukos)  rewritting for opa8 
    364       !!        !  00-10  (M.A Foujols, E. Kestenare)  lateral b.c. 
    365       !!        !  01-03  (E. Kestenare)  add key_passivetrc 
    366       !!        !  01-07  (E. Durand G. Madec)  adapted for T & S 
    367       !!   8.5  !  02-06  (G. Madec)  F90: Free form and module 
    368397      !!---------------------------------------------------------------------- 
    369       !! * Arguments 
    370       REAL(wp), INTENT( in ) ::   & 
    371          prdt                               ! ??? 
     398      REAL(wp), INTENT( in ) ::   prdt                               ! ??? 
    372399      REAL(wp), DIMENSION (jpi,jpj,jpk), INTENT( inout ) ::   & 
    373400         pbef,                            & ! before field 
     
    376403         pbb,                             & ! monotonic flux in the j direction 
    377404         pcc                                ! monotonic flux in the k direction 
    378  
    379       !! * Local declarations 
     405      !! 
    380406      INTEGER ::   ji, jj, jk               ! dummy loop indices 
    381407      INTEGER ::   ikm1 
     
    496522      CALL lbc_lnk( pbb, 'V', -1. )      ! changed sign 
    497523      CALL lbc_lnk( pcc, 'W',  1. )      ! NO changed sign 
    498  
     524      ! 
    499525   END SUBROUTINE nonosc 
    500526 
Note: See TracChangeset for help on using the changeset viewer.