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 5965 for branches/2014/dev_r4650_UKMO14.5_SST_BIAS_CORRECTION/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/TRA/zpshde.F90 – NEMO

Ignore:
Timestamp:
2015-12-01T16:35:30+01:00 (8 years ago)
Author:
timgraham
Message:

Upgraded branch to r5518 of trunk (v3.6 stable revision)

File:
1 edited

Legend:

Unmodified
Added
Removed
  • branches/2014/dev_r4650_UKMO14.5_SST_BIAS_CORRECTION/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/TRA/zpshde.F90

    r3294 r5965  
    88   !!             -   !  2004-03  (C. Ethe)  adapted for passive tracers 
    99   !!            3.3  !  2010-05  (C. Ethe, G. Madec)  merge TRC-TRA  
     10   !!            3.6  !  2014-11  (P. Mathiot) Add zps_hde_isf (needed to open a cavity) 
    1011   !!====================================================================== 
    1112    
     
    2728   PRIVATE 
    2829 
    29    PUBLIC   zps_hde    ! routine called by step.F90 
     30   PUBLIC   zps_hde     ! routine called by step.F90 
     31   PUBLIC   zps_hde_isf ! routine called by step.F90 
    3032 
    3133   !! * Substitutions 
     
    4042 
    4143   SUBROUTINE zps_hde( kt, kjpt, pta, pgtu, pgtv,   & 
    42                                  prd, pgru, pgrv    ) 
     44      &                          prd, pgru, pgrv    ) 
    4345      !!---------------------------------------------------------------------- 
    4446      !!                     ***  ROUTINE zps_hde  *** 
     
    7476      !!          Idem for di(s) and dj(s)           
    7577      !! 
    76       !!      For rho, we call eos_insitu_2d which will compute rd~(t~,s~) at  
    77       !!      the good depth zh from interpolated T and S for the different 
    78       !!      formulation of the equation of state (eos). 
     78      !!      For rho, we call eos which will compute rd~(t~,s~) at the right 
     79      !!      depth zh from interpolated T and S for the different formulations 
     80      !!      of the equation of state (eos). 
    7981      !!      Gradient formulation for rho : 
    80       !!          di(rho) = rd~ - rd(i,j,k) or rd(i+1,j,k) - rd~ 
     82      !!          di(rho) = rd~ - rd(i,j,k)   or  rd(i+1,j,k) - rd~ 
    8183      !! 
    82       !! ** Action  : - pgtu, pgtv: horizontal gradient of tracer at u- & v-points 
    83       !!              - pgru, pgrv: horizontal gradient of rho (if present) at u- & v-points  
     84      !! ** Action  : compute for top interfaces 
     85      !!              - pgtu, pgtv: horizontal gradient of tracer at u- & v-points 
     86      !!              - pgru, pgrv: horizontal gradient of rho (if present) at u- & v-points 
    8487      !!---------------------------------------------------------------------- 
    85       ! 
    8688      INTEGER                              , INTENT(in   )           ::  kt          ! ocean time-step index 
    8789      INTEGER                              , INTENT(in   )           ::  kjpt        ! number of tracers 
     
    8991      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,    kjpt), INTENT(  out)           ::  pgtu, pgtv  ! hor. grad. of ptra at u- & v-pts  
    9092      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk     ), INTENT(in   ), OPTIONAL ::  prd         ! 3D density anomaly fields 
    91       REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj         ), INTENT(  out), OPTIONAL ::  pgru, pgrv  ! hor. grad. of prd at u- & v-pts  
     93      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj         ), INTENT(  out), OPTIONAL ::  pgru, pgrv  ! hor. grad of prd at u- & v-pts (bottom) 
    9294      ! 
    9395      INTEGER  ::   ji, jj, jn      ! Dummy loop indices 
    9496      INTEGER  ::   iku, ikv, ikum1, ikvm1   ! partial step level (ocean bottom level) at u- and v-points 
    9597      REAL(wp) ::  ze3wu, ze3wv, zmaxu, zmaxv  ! temporary scalars 
    96       REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:,:  ) ::  zri, zrj, zhi, zhj 
    97       REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:,:,:) ::  zti, ztj    ! interpolated value of tracer 
     98      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj)      ::  zri, zrj, zhi, zhj   ! NB: 3rd dim=1 to use eos 
     99      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,kjpt) ::  zti, ztj             !  
    98100      !!---------------------------------------------------------------------- 
    99101      ! 
    100102      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_start( 'zps_hde') 
    101103      ! 
    102       CALL wrk_alloc( jpi, jpj,       zri, zrj, zhi, zhj )  
    103       CALL wrk_alloc( jpi, jpj, kjpt, zti, ztj           )  
     104      pgtu(:,:,:)=0.0_wp ; pgtv(:,:,:)=0.0_wp ; 
     105      zti (:,:,:)=0.0_wp ; ztj (:,:,:)=0.0_wp ; 
     106      zhi (:,:  )=0.0_wp ; zhj (:,:  )=0.0_wp ; 
    104107      ! 
    105108      DO jn = 1, kjpt      !==   Interpolation of tracers at the last ocean level   ==! 
    106109         ! 
    107 # if defined key_vectopt_loop 
    108          jj = 1 
    109          DO ji = 1, jpij-jpi   ! vector opt. (forced unrolled) 
    110 # else 
    111          DO jj = 1, jpjm1 
    112             DO ji = 1, jpim1 
    113 # endif 
     110         DO jj = 1, jpjm1 
     111            DO ji = 1, jpim1 
    114112               iku = mbku(ji,jj)   ;   ikum1 = MAX( iku - 1 , 1 )    ! last and before last ocean level at u- & v-points 
    115113               ikv = mbkv(ji,jj)   ;   ikvm1 = MAX( ikv - 1 , 1 )    ! if level first is a p-step, ik.m1=1 
     
    121119                  zmaxu =  ze3wu / fse3w(ji+1,jj,iku) 
    122120                  ! interpolated values of tracers 
    123                   zti(ji,jj,jn) = pta(ji+1,jj,iku,jn) + zmaxu * ( pta(ji+1,jj,ikum1,jn) - pta(ji+1,jj,iku,jn) ) 
     121                  zti (ji,jj,jn) = pta(ji+1,jj,iku,jn) + zmaxu * ( pta(ji+1,jj,ikum1,jn) - pta(ji+1,jj,iku,jn) ) 
    124122                  ! gradient of  tracers 
    125123                  pgtu(ji,jj,jn) = umask(ji,jj,1) * ( zti(ji,jj,jn) - pta(ji,jj,iku,jn) ) 
     
    127125                  zmaxu = -ze3wu / fse3w(ji,jj,iku) 
    128126                  ! interpolated values of tracers 
    129                   zti(ji,jj,jn) = pta(ji,jj,iku,jn) + zmaxu * ( pta(ji,jj,ikum1,jn) - pta(ji,jj,iku,jn) ) 
     127                  zti (ji,jj,jn) = pta(ji,jj,iku,jn) + zmaxu * ( pta(ji,jj,ikum1,jn) - pta(ji,jj,iku,jn) ) 
    130128                  ! gradient of tracers 
    131129                  pgtu(ji,jj,jn) = umask(ji,jj,1) * ( pta(ji+1,jj,iku,jn) - zti(ji,jj,jn) ) 
     
    136134                  zmaxv =  ze3wv / fse3w(ji,jj+1,ikv) 
    137135                  ! interpolated values of tracers 
    138                   ztj(ji,jj,jn) = pta(ji,jj+1,ikv,jn) + zmaxv * ( pta(ji,jj+1,ikvm1,jn) - pta(ji,jj+1,ikv,jn) ) 
     136                  ztj (ji,jj,jn) = pta(ji,jj+1,ikv,jn) + zmaxv * ( pta(ji,jj+1,ikvm1,jn) - pta(ji,jj+1,ikv,jn) ) 
    139137                  ! gradient of tracers 
    140138                  pgtv(ji,jj,jn) = vmask(ji,jj,1) * ( ztj(ji,jj,jn) - pta(ji,jj,ikv,jn) ) 
     
    142140                  zmaxv =  -ze3wv / fse3w(ji,jj,ikv) 
    143141                  ! interpolated values of tracers 
    144                   ztj(ji,jj,jn) = pta(ji,jj,ikv,jn) + zmaxv * ( pta(ji,jj,ikvm1,jn) - pta(ji,jj,ikv,jn) ) 
     142                  ztj (ji,jj,jn) = pta(ji,jj,ikv,jn) + zmaxv * ( pta(ji,jj,ikvm1,jn) - pta(ji,jj,ikv,jn) ) 
    145143                  ! gradient of tracers 
    146144                  pgtv(ji,jj,jn) = vmask(ji,jj,1) * ( pta(ji,jj+1,ikv,jn) - ztj(ji,jj,jn) ) 
    147145               ENDIF 
    148 # if ! defined key_vectopt_loop 
    149             END DO 
    150 # endif 
     146            END DO 
    151147         END DO 
    152148         CALL lbc_lnk( pgtu(:,:,jn), 'U', -1. )   ;   CALL lbc_lnk( pgtv(:,:,jn), 'V', -1. )   ! Lateral boundary cond. 
     
    156152      ! horizontal derivative of density anomalies (rd) 
    157153      IF( PRESENT( prd ) ) THEN         ! depth of the partial step level 
    158 # if defined key_vectopt_loop 
    159          jj = 1 
    160          DO ji = 1, jpij-jpi   ! vector opt. (forced unrolled) 
    161 # else 
    162          DO jj = 1, jpjm1 
    163             DO ji = 1, jpim1 
    164 # endif 
     154         pgru(:,:)=0.0_wp   ; pgrv(:,:)=0.0_wp ;  
     155         DO jj = 1, jpjm1 
     156            DO ji = 1, jpim1 
    165157               iku = mbku(ji,jj) 
    166158               ikv = mbkv(ji,jj) 
     
    173165               ELSE                        ;   zhj(ji,jj) = fsdept(ji,jj+1,ikv)     ! -     -      case 2 
    174166               ENDIF 
    175 # if ! defined key_vectopt_loop 
    176             END DO 
    177 # endif 
     167            END DO 
    178168         END DO 
    179169 
     
    184174 
    185175         ! Gradient of density at the last level  
    186 # if defined key_vectopt_loop 
    187          jj = 1 
    188          DO ji = 1, jpij-jpi   ! vector opt. (forced unrolled) 
    189 # else 
    190          DO jj = 1, jpjm1 
    191             DO ji = 1, jpim1 
    192 # endif 
     176         DO jj = 1, jpjm1 
     177            DO ji = 1, jpim1 
    193178               iku = mbku(ji,jj) 
    194179               ikv = mbkv(ji,jj) 
    195180               ze3wu  = fse3w(ji+1,jj  ,iku) - fse3w(ji,jj,iku) 
    196181               ze3wv  = fse3w(ji  ,jj+1,ikv) - fse3w(ji,jj,ikv) 
    197                IF( ze3wu >= 0._wp ) THEN   ;   pgru(ji,jj) = umask(ji,jj,1) * ( zri(ji  ,jj) - prd(ji,jj,iku) )   ! i: 1 
    198                ELSE                        ;   pgru(ji,jj) = umask(ji,jj,1) * ( prd(ji+1,jj,iku) - zri(ji,jj) )   ! i: 2 
    199                ENDIF 
    200                IF( ze3wv >= 0._wp ) THEN   ;   pgrv(ji,jj) = vmask(ji,jj,1) * ( zrj(ji,jj  ) - prd(ji,jj,ikv) )   ! j: 1 
    201                ELSE                        ;   pgrv(ji,jj) = vmask(ji,jj,1) * ( prd(ji,jj+1,ikv) - zrj(ji,jj) )   ! j: 2 
    202                ENDIF 
    203 # if ! defined key_vectopt_loop 
    204             END DO 
    205 # endif 
     182               IF( ze3wu >= 0._wp ) THEN   ;   pgru(ji,jj) = umask(ji,jj,1) * ( zri(ji  ,jj    ) - prd(ji,jj,iku) )   ! i: 1 
     183               ELSE                        ;   pgru(ji,jj) = umask(ji,jj,1) * ( prd(ji+1,jj,iku) - zri(ji,jj    ) )   ! i: 2 
     184               ENDIF 
     185               IF( ze3wv >= 0._wp ) THEN   ;   pgrv(ji,jj) = vmask(ji,jj,1) * ( zrj(ji,jj      ) - prd(ji,jj,ikv) )   ! j: 1 
     186               ELSE                        ;   pgrv(ji,jj) = vmask(ji,jj,1) * ( prd(ji,jj+1,ikv) - zrj(ji,jj    ) )   ! j: 2 
     187               ENDIF 
     188            END DO 
    206189         END DO 
    207190         CALL lbc_lnk( pgru , 'U', -1. )   ;   CALL lbc_lnk( pgrv , 'V', -1. )   ! Lateral boundary conditions 
     
    209192      END IF 
    210193      ! 
    211       CALL wrk_dealloc( jpi, jpj,       zri, zrj, zhi, zhj )  
    212       CALL wrk_dealloc( jpi, jpj, kjpt, zti, ztj           )  
    213       ! 
    214194      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_stop( 'zps_hde') 
    215195      ! 
    216196   END SUBROUTINE zps_hde 
    217  
     197   ! 
     198   SUBROUTINE zps_hde_isf( kt, kjpt, pta, pgtu, pgtv,   & 
     199      &                          prd, pgru, pgrv, pmru, pmrv, pgzu, pgzv, pge3ru, pge3rv,  & 
     200      &                   pgtui, pgtvi, pgrui, pgrvi, pmrui, pmrvi, pgzui, pgzvi, pge3rui, pge3rvi ) 
     201      !!---------------------------------------------------------------------- 
     202      !!                     ***  ROUTINE zps_hde  *** 
     203      !!                     
     204      !! ** Purpose :   Compute the horizontal derivative of T, S and rho 
     205      !!      at u- and v-points with a linear interpolation for z-coordinate 
     206      !!      with partial steps. 
     207      !! 
     208      !! ** Method  :   In z-coord with partial steps, scale factors on last  
     209      !!      levels are different for each grid point, so that T, S and rd  
     210      !!      points are not at the same depth as in z-coord. To have horizontal 
     211      !!      gradients again, we interpolate T and S at the good depth :  
     212      !!      Linear interpolation of T, S    
     213      !!         Computation of di(tb) and dj(tb) by vertical interpolation: 
     214      !!          di(t) = t~ - t(i,j,k) or t(i+1,j,k) - t~ 
     215      !!          dj(t) = t~ - t(i,j,k) or t(i,j+1,k) - t~ 
     216      !!         This formulation computes the two cases: 
     217      !!                 CASE 1                   CASE 2   
     218      !!         k-1  ___ ___________   k-1   ___ ___________ 
     219      !!                    Ti  T~                  T~  Ti+1 
     220      !!                  _____                        _____ 
     221      !!         k        |   |Ti+1     k           Ti |   | 
     222      !!                  |   |____                ____|   | 
     223      !!              ___ |   |   |           ___  |   |   | 
     224      !!                   
     225      !!      case 1->   e3w(i+1) >= e3w(i) ( and e3w(j+1) >= e3w(j) ) then 
     226      !!          t~ = t(i+1,j  ,k) + (e3w(i+1) - e3w(i)) * dk(Ti+1)/e3w(i+1) 
     227      !!        ( t~ = t(i  ,j+1,k) + (e3w(j+1) - e3w(j)) * dk(Tj+1)/e3w(j+1)  ) 
     228      !!          or 
     229      !!      case 2->   e3w(i+1) <= e3w(i) ( and e3w(j+1) <= e3w(j) ) then 
     230      !!          t~ = t(i,j,k) + (e3w(i) - e3w(i+1)) * dk(Ti)/e3w(i ) 
     231      !!        ( t~ = t(i,j,k) + (e3w(j) - e3w(j+1)) * dk(Tj)/e3w(j ) ) 
     232      !!          Idem for di(s) and dj(s)           
     233      !! 
     234      !!      For rho, we call eos which will compute rd~(t~,s~) at the right 
     235      !!      depth zh from interpolated T and S for the different formulations 
     236      !!      of the equation of state (eos). 
     237      !!      Gradient formulation for rho : 
     238      !!          di(rho) = rd~ - rd(i,j,k)   or   rd(i+1,j,k) - rd~ 
     239      !! 
     240      !! ** Action  : compute for top and bottom interfaces 
     241      !!              - pgtu, pgtv, pgtui, pgtvi: horizontal gradient of tracer at u- & v-points 
     242      !!              - pgru, pgrv, pgrui, pgtvi: horizontal gradient of rho (if present) at u- & v-points 
     243      !!              - pmru, pmrv, pmrui, pmrvi: horizontal sum of rho at u- & v- point (used in dynhpg with vvl) 
     244      !!              - pgzu, pgzv, pgzui, pgzvi: horizontal gradient of z at u- and v- point (used in dynhpg with vvl) 
     245      !!              - pge3ru, pge3rv, pge3rui, pge3rvi: horizontal gradient of rho weighted by local e3w at u- & v-points  
     246      !!---------------------------------------------------------------------- 
     247      INTEGER                              , INTENT(in   )           ::  kt          ! ocean time-step index 
     248      INTEGER                              , INTENT(in   )           ::  kjpt        ! number of tracers 
     249      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk,kjpt), INTENT(in   )           ::  pta         ! 4D tracers fields 
     250      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,    kjpt), INTENT(  out)           ::  pgtu, pgtv  ! hor. grad. of ptra at u- & v-pts  
     251      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,    kjpt), INTENT(  out)           ::  pgtui, pgtvi  ! hor. grad. of stra at u- & v-pts (ISF) 
     252      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk     ), INTENT(in   ), OPTIONAL ::  prd         ! 3D density anomaly fields 
     253      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj         ), INTENT(  out), OPTIONAL ::  pgru, pgrv      ! hor. grad of prd at u- & v-pts (bottom) 
     254      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj         ), INTENT(  out), OPTIONAL ::  pmru, pmrv      ! hor. sum  of prd at u- & v-pts (bottom) 
     255      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj         ), INTENT(  out), OPTIONAL ::  pgzu, pgzv      ! hor. grad of z   at u- & v-pts (bottom) 
     256      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj         ), INTENT(  out), OPTIONAL ::  pge3ru, pge3rv  ! hor. grad of prd weighted by local e3w at u- & v-pts (bottom) 
     257      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj         ), INTENT(  out), OPTIONAL ::  pgrui, pgrvi      ! hor. grad of prd at u- & v-pts (top) 
     258      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj         ), INTENT(  out), OPTIONAL ::  pmrui, pmrvi      ! hor. sum  of prd at u- & v-pts (top) 
     259      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj         ), INTENT(  out), OPTIONAL ::  pgzui, pgzvi      ! hor. grad of z   at u- & v-pts (top) 
     260      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj         ), INTENT(  out), OPTIONAL ::  pge3rui, pge3rvi  ! hor. grad of prd weighted by local e3w at u- & v-pts (top) 
     261      ! 
     262      INTEGER  ::   ji, jj, jn      ! Dummy loop indices 
     263      INTEGER  ::   iku, ikv, ikum1, ikvm1,ikup1, ikvp1   ! partial step level (ocean bottom level) at u- and v-points 
     264      REAL(wp) ::  ze3wu, ze3wv, zmaxu, zmaxv, zdzwu, zdzwv, zdzwuip1, zdzwvjp1  ! temporary scalars 
     265      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj)      ::  zri, zrj, zhi, zhj   ! NB: 3rd dim=1 to use eos 
     266      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,kjpt) ::  zti, ztj             !  
     267      !!---------------------------------------------------------------------- 
     268      ! 
     269      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_start( 'zps_hde_isf') 
     270      ! 
     271      pgtu(:,:,:)=0.0_wp ; pgtv(:,:,:)=0.0_wp ; 
     272      pgtui(:,:,:)=0.0_wp ; pgtvi(:,:,:)=0.0_wp ; 
     273      zti (:,:,:)=0.0_wp ; ztj (:,:,:)=0.0_wp ; 
     274      zhi (:,:  )=0.0_wp ; zhj (:,:  )=0.0_wp ; 
     275      ! 
     276      DO jn = 1, kjpt      !==   Interpolation of tracers at the last ocean level   ==! 
     277         ! 
     278         DO jj = 1, jpjm1 
     279            DO ji = 1, jpim1 
     280               iku = mbku(ji,jj)   ;   ikum1 = MAX( iku - 1 , 1 )    ! last and before last ocean level at u- & v-points 
     281               ikv = mbkv(ji,jj)   ;   ikvm1 = MAX( ikv - 1 , 1 )    ! if level first is a p-step, ik.m1=1 
     282               ! (ISF) case partial step top and bottom in adjacent cell in vertical 
     283               ! cannot used e3w because if 2 cell water column, we have ps at top and bottom 
     284               ! in this case e3w(i,j) - e3w(i,j+1) is not the distance between Tj~ and Tj 
     285               ! the only common depth between cells (i,j) and (i,j+1) is gdepw_0 
     286               ze3wu  = (gdept_0(ji+1,jj,iku) - gdepw_0(ji+1,jj,iku)) - (gdept_0(ji,jj,iku) - gdepw_0(ji,jj,iku)) 
     287               ze3wv  = (gdept_0(ji,jj+1,ikv) - gdepw_0(ji,jj+1,ikv)) - (gdept_0(ji,jj,ikv) - gdepw_0(ji,jj,ikv)) 
     288               ! 
     289               ! i- direction 
     290               IF( ze3wu >= 0._wp ) THEN      ! case 1 
     291                  zmaxu =  ze3wu / fse3w(ji+1,jj,iku) 
     292                  ! interpolated values of tracers 
     293                  zti (ji,jj,jn) = pta(ji+1,jj,iku,jn) + zmaxu * ( pta(ji+1,jj,ikum1,jn) - pta(ji+1,jj,iku,jn) ) 
     294                  ! gradient of  tracers 
     295                  pgtu(ji,jj,jn) = umask(ji,jj,iku) * ( zti(ji,jj,jn) - pta(ji,jj,iku,jn) ) 
     296               ELSE                           ! case 2 
     297                  zmaxu = -ze3wu / fse3w(ji,jj,iku) 
     298                  ! interpolated values of tracers 
     299                  zti (ji,jj,jn) = pta(ji,jj,iku,jn) + zmaxu * ( pta(ji,jj,ikum1,jn) - pta(ji,jj,iku,jn) ) 
     300                  ! gradient of tracers 
     301                  pgtu(ji,jj,jn) = umask(ji,jj,iku) * ( pta(ji+1,jj,iku,jn) - zti(ji,jj,jn) ) 
     302               ENDIF 
     303               ! 
     304               ! j- direction 
     305               IF( ze3wv >= 0._wp ) THEN      ! case 1 
     306                  zmaxv =  ze3wv / fse3w(ji,jj+1,ikv) 
     307                  ! interpolated values of tracers 
     308                  ztj (ji,jj,jn) = pta(ji,jj+1,ikv,jn) + zmaxv * ( pta(ji,jj+1,ikvm1,jn) - pta(ji,jj+1,ikv,jn) ) 
     309                  ! gradient of tracers 
     310                  pgtv(ji,jj,jn) = vmask(ji,jj,ikv) * ( ztj(ji,jj,jn) - pta(ji,jj,ikv,jn) ) 
     311               ELSE                           ! case 2 
     312                  zmaxv =  -ze3wv / fse3w(ji,jj,ikv) 
     313                  ! interpolated values of tracers 
     314                  ztj (ji,jj,jn) = pta(ji,jj,ikv,jn) + zmaxv * ( pta(ji,jj,ikvm1,jn) - pta(ji,jj,ikv,jn) ) 
     315                  ! gradient of tracers 
     316                  pgtv(ji,jj,jn) = vmask(ji,jj,ikv) * ( pta(ji,jj+1,ikv,jn) - ztj(ji,jj,jn) ) 
     317               ENDIF 
     318            END DO 
     319         END DO 
     320         CALL lbc_lnk( pgtu(:,:,jn), 'U', -1. )   ;   CALL lbc_lnk( pgtv(:,:,jn), 'V', -1. )   ! Lateral boundary cond. 
     321         ! 
     322      END DO 
     323 
     324      ! horizontal derivative of density anomalies (rd) 
     325      IF( PRESENT( prd ) ) THEN         ! depth of the partial step level 
     326         pgru(:,:)=0.0_wp   ; pgrv(:,:)=0.0_wp ;  
     327         pgzu(:,:)=0.0_wp   ; pgzv(:,:)=0.0_wp ; 
     328         pmru(:,:)=0.0_wp   ; pmru(:,:)=0.0_wp ; 
     329         pge3ru(:,:)=0.0_wp ; pge3rv(:,:)=0.0_wp ; 
     330         DO jj = 1, jpjm1 
     331            DO ji = 1, jpim1 
     332               iku = mbku(ji,jj) 
     333               ikv = mbkv(ji,jj) 
     334               ze3wu  = (gdept_0(ji+1,jj,iku) - gdepw_0(ji+1,jj,iku)) - (gdept_0(ji,jj,iku) - gdepw_0(ji,jj,iku)) 
     335               ze3wv  = (gdept_0(ji,jj+1,ikv) - gdepw_0(ji,jj+1,ikv)) - (gdept_0(ji,jj,ikv) - gdepw_0(ji,jj,ikv)) 
     336 
     337               IF( ze3wu >= 0._wp ) THEN   ;   zhi(ji,jj) = fsdept(ji+1,jj,iku) - ze3wu     ! i-direction: case 1 
     338               ELSE                        ;   zhi(ji,jj) = fsdept(ji  ,jj,iku) + ze3wu    ! -     -      case 2 
     339               ENDIF 
     340               IF( ze3wv >= 0._wp ) THEN   ;   zhj(ji,jj) = fsdept(ji,jj+1,ikv) - ze3wv    ! j-direction: case 1 
     341               ELSE                        ;   zhj(ji,jj) = fsdept(ji,jj  ,ikv) + ze3wv    ! -     -      case 2 
     342               ENDIF 
     343            END DO 
     344         END DO 
     345          
     346         ! Compute interpolated rd from zti, ztj for the 2 cases at the depth of the partial 
     347         ! step and store it in  zri, zrj for each  case 
     348         CALL eos( zti, zhi, zri )   
     349         CALL eos( ztj, zhj, zrj ) 
     350 
     351         ! Gradient of density at the last level  
     352         DO jj = 1, jpjm1 
     353            DO ji = 1, jpim1 
     354               iku = mbku(ji,jj) ; ikum1 = MAX( iku - 1 , 1 )    ! last and before last ocean level at u- & v-points 
     355               ikv = mbkv(ji,jj) ; ikvm1 = MAX( ikv - 1 , 1 )    ! last and before last ocean level at u- & v-points 
     356               ze3wu  = (gdept_0(ji+1,jj,iku) - gdepw_0(ji+1,jj,iku)) - (gdept_0(ji,jj,iku) - gdepw_0(ji,jj,iku)) 
     357               ze3wv  = (gdept_0(ji,jj+1,ikv) - gdepw_0(ji,jj+1,ikv)) - (gdept_0(ji,jj,ikv) - gdepw_0(ji,jj,ikv)) 
     358               IF( ze3wu >= 0._wp ) THEN  
     359                  pgzu(ji,jj) = (fsde3w(ji+1,jj,iku) - ze3wu) - fsde3w(ji,jj,iku) 
     360                  pgru(ji,jj) = umask(ji,jj,iku) * ( zri(ji  ,jj) - prd(ji,jj,iku) )   ! i: 1 
     361                  pmru(ji,jj) = umask(ji,jj,iku) * ( zri(ji  ,jj) + prd(ji,jj,iku) )   ! i: 1  
     362                  pge3ru(ji,jj) = umask(ji,jj,iku)                                                                  & 
     363                                * ( (fse3w(ji+1,jj,iku) - ze3wu )* ( zri(ji  ,jj    ) + prd(ji+1,jj,ikum1) + 2._wp) & 
     364                                   - fse3w(ji  ,jj,iku)          * ( prd(ji  ,jj,iku) + prd(ji  ,jj,ikum1) + 2._wp) )  ! j: 2 
     365               ELSE   
     366                  pgzu(ji,jj) = fsde3w(ji+1,jj,iku) - (fsde3w(ji,jj,iku) + ze3wu) 
     367                  pgru(ji,jj) = umask(ji,jj,iku) * ( prd(ji+1,jj,iku) - zri(ji,jj) )   ! i: 2 
     368                  pmru(ji,jj) = umask(ji,jj,iku) * ( prd(ji+1,jj,iku) + zri(ji,jj) )   ! i: 2 
     369                  pge3ru(ji,jj) = umask(ji,jj,iku)                                                                  & 
     370                                * (  fse3w(ji+1,jj,iku)          * ( prd(ji+1,jj,iku) + prd(ji+1,jj,ikum1) + 2._wp) & 
     371                                   -(fse3w(ji  ,jj,iku) + ze3wu) * ( zri(ji  ,jj    ) + prd(ji  ,jj,ikum1) + 2._wp) )  ! j: 2 
     372               ENDIF 
     373               IF( ze3wv >= 0._wp ) THEN 
     374                  pgzv(ji,jj) = (fsde3w(ji,jj+1,ikv) - ze3wv) - fsde3w(ji,jj,ikv)  
     375                  pgrv(ji,jj) = vmask(ji,jj,ikv) * ( zrj(ji,jj  ) - prd(ji,jj,ikv) )   ! j: 1 
     376                  pmrv(ji,jj) = vmask(ji,jj,ikv) * ( zrj(ji,jj  ) + prd(ji,jj,ikv) )   ! j: 1 
     377                  pge3rv(ji,jj) = vmask(ji,jj,ikv)                                                                  & 
     378                                * ( (fse3w(ji,jj+1,ikv) - ze3wv )* ( zrj(ji,jj      ) + prd(ji,jj+1,ikvm1) + 2._wp) & 
     379                                   - fse3w(ji,jj  ,ikv)          * ( prd(ji,jj  ,ikv) + prd(ji,jj  ,ikvm1) + 2._wp) )  ! j: 2 
     380               ELSE  
     381                  pgzv(ji,jj) = fsde3w(ji,jj+1,ikv) - (fsde3w(ji,jj,ikv) + ze3wv) 
     382                  pgrv(ji,jj) = vmask(ji,jj,ikv) * ( prd(ji,jj+1,ikv) - zrj(ji,jj) )   ! j: 2 
     383                  pmrv(ji,jj) = vmask(ji,jj,ikv) * ( prd(ji,jj+1,ikv) + zrj(ji,jj) )   ! j: 2 
     384                  pge3rv(ji,jj) = vmask(ji,jj,ikv)                                                                  & 
     385                                * (  fse3w(ji,jj+1,ikv)          * ( prd(ji,jj+1,ikv) + prd(ji,jj+1,ikvm1) + 2._wp) & 
     386                                   -(fse3w(ji,jj  ,ikv) + ze3wv) * ( zrj(ji,jj      ) + prd(ji,jj  ,ikvm1) + 2._wp) )  ! j: 2 
     387               ENDIF 
     388            END DO 
     389         END DO 
     390         CALL lbc_lnk( pgru   , 'U', -1. )   ;   CALL lbc_lnk( pgrv   , 'V', -1. )   ! Lateral boundary conditions 
     391         CALL lbc_lnk( pmru   , 'U',  1. )   ;   CALL lbc_lnk( pmrv   , 'V',  1. )   ! Lateral boundary conditions 
     392         CALL lbc_lnk( pgzu   , 'U', -1. )   ;   CALL lbc_lnk( pgzv   , 'V', -1. )   ! Lateral boundary conditions 
     393         CALL lbc_lnk( pge3ru , 'U', -1. )   ;   CALL lbc_lnk( pge3rv , 'V', -1. )   ! Lateral boundary conditions 
     394         ! 
     395      END IF 
     396         ! (ISH)  compute grui and gruvi 
     397      DO jn = 1, kjpt      !==   Interpolation of tracers at the last ocean level   ==!            ! 
     398         DO jj = 1, jpjm1 
     399            DO ji = 1, jpim1 
     400               iku = miku(ji,jj)   ;  ikup1 = miku(ji,jj) + 1 
     401               ikv = mikv(ji,jj)   ;  ikvp1 = mikv(ji,jj) + 1 
     402               ! 
     403               ! (ISF) case partial step top and bottom in adjacent cell in vertical 
     404               ! cannot used e3w because if 2 cell water column, we have ps at top and bottom 
     405               ! in this case e3w(i,j) - e3w(i,j+1) is not the distance between Tj~ and Tj 
     406               ! the only common depth between cells (i,j) and (i,j+1) is gdepw_0 
     407               ze3wu  = (gdepw_0(ji+1,jj,iku+1) - gdept_0(ji+1,jj,iku)) - (gdepw_0(ji,jj,iku+1) - gdept_0(ji,jj,iku))  
     408               ze3wv  = (gdepw_0(ji,jj+1,ikv+1) - gdept_0(ji,jj+1,ikv)) - (gdepw_0(ji,jj,ikv+1) - gdept_0(ji,jj,ikv)) 
     409               ! i- direction 
     410               IF( ze3wu >= 0._wp ) THEN      ! case 1 
     411                  zmaxu = ze3wu / fse3w(ji+1,jj,iku+1) 
     412                  ! interpolated values of tracers 
     413                  zti(ji,jj,jn) = pta(ji+1,jj,iku,jn) + zmaxu * ( pta(ji+1,jj,iku+1,jn) - pta(ji+1,jj,iku,jn) ) 
     414                  ! gradient of tracers 
     415                  pgtui(ji,jj,jn) = umask(ji,jj,iku) * ( zti(ji,jj,jn) - pta(ji,jj,iku,jn) ) 
     416               ELSE                           ! case 2 
     417                  zmaxu = - ze3wu / fse3w(ji,jj,iku+1) 
     418                  ! interpolated values of tracers 
     419                  zti(ji,jj,jn) = pta(ji,jj,iku,jn) + zmaxu * ( pta(ji,jj,iku+1,jn) - pta(ji,jj,iku,jn) ) 
     420                  ! gradient of  tracers 
     421                  pgtui(ji,jj,jn) = umask(ji,jj,iku) * ( pta(ji+1,jj,iku,jn) - zti(ji,jj,jn) ) 
     422               ENDIF 
     423               ! 
     424               ! j- direction 
     425               IF( ze3wv >= 0._wp ) THEN      ! case 1 
     426                  zmaxv =  ze3wv / fse3w(ji,jj+1,ikv+1) 
     427                  ! interpolated values of tracers 
     428                  ztj(ji,jj,jn) = pta(ji,jj+1,ikv,jn) + zmaxv * ( pta(ji,jj+1,ikv+1,jn) - pta(ji,jj+1,ikv,jn) ) 
     429                  ! gradient of tracers 
     430                  pgtvi(ji,jj,jn) = vmask(ji,jj,ikv) * ( ztj(ji,jj,jn) - pta(ji,jj,ikv,jn) ) 
     431               ELSE                           ! case 2 
     432                  zmaxv =  - ze3wv / fse3w(ji,jj,ikv+1) 
     433                  ! interpolated values of tracers 
     434                  ztj(ji,jj,jn) = pta(ji,jj,ikv,jn) + zmaxv * ( pta(ji,jj,ikv+1,jn) - pta(ji,jj,ikv,jn) ) 
     435                  ! gradient of tracers 
     436                  pgtvi(ji,jj,jn) = vmask(ji,jj,ikv) * ( pta(ji,jj+1,ikv,jn) - ztj(ji,jj,jn) ) 
     437               ENDIF 
     438            END DO!! 
     439         END DO!! 
     440         CALL lbc_lnk( pgtui(:,:,jn), 'U', -1. )   ;   CALL lbc_lnk( pgtvi(:,:,jn), 'V', -1. )   ! Lateral boundary cond. 
     441         ! 
     442      END DO 
     443 
     444      ! horizontal derivative of density anomalies (rd) 
     445      IF( PRESENT( prd ) ) THEN         ! depth of the partial step level 
     446         pgrui(:,:)  =0.0_wp ; pgrvi(:,:)  =0.0_wp ; 
     447         pgzui(:,:)  =0.0_wp ; pgzvi(:,:)  =0.0_wp ; 
     448         pmrui(:,:)  =0.0_wp ; pmrui(:,:)  =0.0_wp ; 
     449         pge3rui(:,:)=0.0_wp ; pge3rvi(:,:)=0.0_wp ; 
     450 
     451         DO jj = 1, jpjm1 
     452            DO ji = 1, jpim1 
     453               iku = miku(ji,jj) 
     454               ikv = mikv(ji,jj) 
     455               ze3wu  = (gdepw_0(ji+1,jj,iku+1) - gdept_0(ji+1,jj,iku)) - (gdepw_0(ji,jj,iku+1) - gdept_0(ji,jj,iku)) 
     456               ze3wv  = (gdepw_0(ji,jj+1,ikv+1) - gdept_0(ji,jj+1,ikv)) - (gdepw_0(ji,jj,ikv+1) - gdept_0(ji,jj,ikv)) 
     457 
     458               IF( ze3wu >= 0._wp ) THEN   ;   zhi(ji,jj) = fsdept(ji+1,jj,iku) + ze3wu    ! i-direction: case 1 
     459               ELSE                        ;   zhi(ji,jj) = fsdept(ji  ,jj,iku) - ze3wu    ! -     -      case 2 
     460               ENDIF 
     461               IF( ze3wv >= 0._wp ) THEN   ;   zhj(ji,jj) = fsdept(ji,jj+1,ikv) + ze3wv    ! j-direction: case 1 
     462               ELSE                        ;   zhj(ji,jj) = fsdept(ji,jj  ,ikv) - ze3wv    ! -     -      case 2 
     463               ENDIF 
     464            END DO 
     465         END DO 
     466 
     467         ! Compute interpolated rd from zti, ztj for the 2 cases at the depth of the partial 
     468         ! step and store it in  zri, zrj for each  case 
     469         CALL eos( zti, zhi, zri )   
     470         CALL eos( ztj, zhj, zrj ) 
     471 
     472         ! Gradient of density at the last level  
     473         DO jj = 1, jpjm1 
     474            DO ji = 1, jpim1 
     475               iku = miku(ji,jj) ; ikup1 = miku(ji,jj) + 1 
     476               ikv = mikv(ji,jj) ; ikvp1 = mikv(ji,jj) + 1 
     477               ze3wu  = (gdepw_0(ji+1,jj,iku+1) - gdept_0(ji+1,jj,iku)) - (gdepw_0(ji,jj,iku+1) - gdept_0(ji,jj,iku)) 
     478               ze3wv  = (gdepw_0(ji,jj+1,ikv+1) - gdept_0(ji,jj+1,ikv)) - (gdepw_0(ji,jj,ikv+1) - gdept_0(ji,jj,ikv)) 
     479               IF( ze3wu >= 0._wp ) THEN 
     480                 pgzui  (ji,jj) = (fsde3w(ji+1,jj,iku) + ze3wu) - fsde3w(ji,jj,iku) 
     481                 pgrui  (ji,jj) = umask(ji,jj,iku)   * ( zri(ji,jj) - prd(ji,jj,iku) )          ! i: 1 
     482                 pmrui  (ji,jj) = umask(ji,jj,iku)   * ( zri(ji,jj) + prd(ji,jj,iku) )          ! i: 1  
     483                 pge3rui(ji,jj) = umask(ji,jj,iku+1)                                                                  & 
     484                                * ( (fse3w(ji+1,jj,iku+1) - ze3wu) * (zri(ji,jj    ) + prd(ji+1,jj,iku+1) + 2._wp)   & 
     485                                   - fse3w(ji  ,jj,iku+1)          * (prd(ji,jj,iku) + prd(ji  ,jj,iku+1) + 2._wp)   ) ! i: 1 
     486               ELSE 
     487                 pgzui  (ji,jj) = fsde3w(ji+1,jj,iku) - (fsde3w(ji,jj,iku) - ze3wu) 
     488                 pgrui  (ji,jj) = umask(ji,jj,iku)   * ( prd(ji+1,jj,iku) - zri(ji,jj) )      ! i: 2 
     489                 pmrui  (ji,jj) = umask(ji,jj,iku)   * ( prd(ji+1,jj,iku) + zri(ji,jj) )      ! i: 2 
     490                 pge3rui(ji,jj) = umask(ji,jj,iku+1)                                                                   & 
     491                                * (  fse3w(ji+1,jj,iku+1)          * (prd(ji+1,jj,iku) + prd(ji+1,jj,iku+1) + 2._wp)  & 
     492                                   -(fse3w(ji  ,jj,iku+1) + ze3wu) * (zri(ji,jj      ) + prd(ji  ,jj,iku+1) + 2._wp)  )     ! i: 2 
     493               ENDIF 
     494               IF( ze3wv >= 0._wp ) THEN 
     495                 pgzvi  (ji,jj) = (fsde3w(ji,jj+1,ikv) + ze3wv) - fsde3w(ji,jj,ikv)  
     496                 pgrvi  (ji,jj) = vmask(ji,jj,ikv)   * ( zrj(ji,jj  ) - prd(ji,jj,ikv) )        ! j: 1 
     497                 pmrvi  (ji,jj) = vmask(ji,jj,ikv)   * ( zrj(ji,jj  ) + prd(ji,jj,ikv) )        ! j: 1 
     498                 pge3rvi(ji,jj) = vmask(ji,jj,ikv+1)                                                                  &  
     499                                * ( (fse3w(ji,jj+1,ikv+1) - ze3wv) * ( zrj(ji,jj    ) + prd(ji,jj+1,ikv+1) + 2._wp)  & 
     500                                   - fse3w(ji,jj  ,ikv+1)          * ( prd(ji,jj,ikv) + prd(ji,jj  ,ikv+1) + 2._wp)  ) ! j: 1 
     501                                  ! + 2 due to the formulation in density and not in anomalie in hpg sco 
     502               ELSE 
     503                 pgzvi  (ji,jj) = fsde3w(ji,jj+1,ikv) - (fsde3w(ji,jj,ikv) - ze3wv) 
     504                 pgrvi  (ji,jj) = vmask(ji,jj,ikv)   * ( prd(ji,jj+1,ikv) - zrj(ji,jj) )     ! j: 2 
     505                 pmrvi  (ji,jj) = vmask(ji,jj,ikv)   * ( prd(ji,jj+1,ikv) + zrj(ji,jj) )     ! j: 2 
     506                 pge3rvi(ji,jj) = vmask(ji,jj,ikv+1)                                                                   & 
     507                                * (  fse3w(ji,jj+1,ikv+1)          * ( prd(ji,jj+1,ikv) + prd(ji,jj+1,ikv+1) + 2._wp) & 
     508                                   -(fse3w(ji,jj  ,ikv+1) + ze3wv) * ( zrj(ji,jj      ) + prd(ji,jj  ,ikv+1) + 2._wp) )  ! j: 2 
     509               ENDIF 
     510            END DO 
     511         END DO 
     512         CALL lbc_lnk( pgrui   , 'U', -1. )   ;   CALL lbc_lnk( pgrvi   , 'V', -1. )   ! Lateral boundary conditions 
     513         CALL lbc_lnk( pmrui   , 'U',  1. )   ;   CALL lbc_lnk( pmrvi   , 'V',  1. )   ! Lateral boundary conditions 
     514         CALL lbc_lnk( pgzui   , 'U', -1. )   ;   CALL lbc_lnk( pgzvi   , 'V', -1. )   ! Lateral boundary conditions 
     515         CALL lbc_lnk( pge3rui , 'U', -1. )   ;   CALL lbc_lnk( pge3rvi , 'V', -1. )   ! Lateral boundary conditions 
     516         ! 
     517      END IF   
     518      ! 
     519      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_stop( 'zps_hde_isf') 
     520      ! 
     521   END SUBROUTINE zps_hde_isf 
    218522   !!====================================================================== 
    219523END MODULE zpshde 
Note: See TracChangeset for help on using the changeset viewer.