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Changeset 7351 for branches/2016/dev_INGV_UKMO_2016/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/DYN/dynzdf_exp.F90 – NEMO

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2016-11-28T17:04:10+01:00 (7 years ago)
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emanuelaclementi
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ticket #1805 step 3: /2016/dev_INGV_UKMO_2016 aligned to the trunk at revision 7161

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  • branches/2016/dev_INGV_UKMO_2016/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/DYN/dynzdf_exp.F90

    r5930 r7351  
    1212 
    1313   !!---------------------------------------------------------------------- 
    14    !!   dyn_zdf_exp  : update the momentum trend with the vertical diffu- 
    15    !!                  sion using an explicit time-stepping scheme. 
     14   !!   dyn_zdf_exp   : update the momentum trend with the vertical diffusion using a split-explicit scheme 
     15   !!                   and perform the Leap-Frog time integration. 
    1616   !!---------------------------------------------------------------------- 
    17    USE oce             ! ocean dynamics and tracers 
    18    USE dom_oce         ! ocean space and time domain 
    19    USE phycst          ! physical constants 
    20    USE zdf_oce         ! ocean vertical physics 
    21    USE dynadv, ONLY: ln_dynadv_vec ! Momentum advection form 
    22    USE sbc_oce         ! surface boundary condition: ocean 
    23    USE lib_mpp         ! MPP library 
    24    USE in_out_manager  ! I/O manager 
    25    USE lib_mpp         ! MPP library 
    26    USE wrk_nemo        ! Memory Allocation 
    27    USE timing          ! Timing 
    28  
     17   USE oce            ! ocean dynamics and tracers 
     18   USE dom_oce        ! ocean space and time domain 
     19   USE phycst         ! physical constants 
     20   USE zdf_oce        ! ocean vertical physics 
     21   USE dynadv   , ONLY: ln_dynadv_vec ! Momentum advection form 
     22   USE sbc_oce        ! surface boundary condition: ocean 
     23   ! 
     24   USE in_out_manager ! I/O manager 
     25   USE lib_mpp        ! MPP library 
     26   USE wrk_nemo       ! Memory Allocation 
     27   USE timing         ! Timing 
    2928 
    3029   IMPLICIT NONE 
     
    3433    
    3534   !! * Substitutions 
    36 #  include "domzgr_substitute.h90" 
    3735#  include "vectopt_loop_substitute.h90" 
    3836   !!---------------------------------------------------------------------- 
    39    !! NEMO/OPA 3.3 , NEMO Consortium (2010) 
     37   !! NEMO/OPA 3.7 , NEMO Consortium (2015) 
    4038   !! $Id$ 
    4139   !! Software governed by the CeCILL licence     (NEMOGCM/NEMO_CeCILL.txt) 
     
    4846      !!                    
    4947      !! ** Purpose :   Compute the trend due to the vert. momentum diffusion 
     48      !!              and perform the Leap-Frog time stepping. 
    5049      !! 
    51       !! ** Method  :   Explicit forward time stepping with a time splitting 
    52       !!      technique. The vertical diffusion of momentum is given by: 
     50      !! ** Method  : - Split-explicit forward time stepping. 
     51      !!      The vertical mixing of momentum is given by: 
    5352      !!         diffu = dz( avmu dz(u) ) = 1/e3u dk+1( avmu/e3uw dk(ub) ) 
    5453      !!      Surface boundary conditions: wind stress input (averaged over kt-1/2 & kt+1/2) 
     
    5655      !!      Add this trend to the general trend ua : 
    5756      !!         ua = ua + dz( avmu dz(u) ) 
     57      !!              - Leap-Frog time stepping (Asselin filter will be applied in dyn_nxt)  
     58      !!         ua =         ub + 2*dt *       ua             vector form or linear free surf. 
     59      !!         ua = ( e3u_b*ub + 2*dt * e3u_n*ua ) / e3u_a   otherwise 
    5860      !! 
    59       !! ** Action : - Update (ua,va) with the vertical diffusive trend 
     61      !! ** Action : - (ua,va) after velocity 
    6062      !!--------------------------------------------------------------------- 
    6163      INTEGER , INTENT(in) ::   kt     ! ocean time-step index 
    6264      REAL(wp), INTENT(in) ::   p2dt   ! time-step  
    6365      ! 
    64       INTEGER  ::   ji, jj, jk, jl   ! dummy loop indices 
     66      INTEGER  ::   ji, jj, jk, jl     ! dummy loop indices 
    6567      REAL(wp) ::   zlavmr, zua, zva   ! local scalars 
    6668      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:,:,:) ::  zwx, zwy, zwz, zww 
    6769      !!---------------------------------------------------------------------- 
    6870      ! 
    69       IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_start('dyn_zdf_exp') 
     71      IF( nn_timing == 1 )   CALL timing_start('dyn_zdf_exp') 
    7072      ! 
    71       CALL wrk_alloc( jpi,jpj,jpk, zwx, zwy, zwz, zww )  
     73      CALL wrk_alloc( jpi,jpj,jpk,   zwx, zwy, zwz, zww )  
    7274      ! 
    7375      IF( kt == nit000 .AND. lwp ) THEN 
     
    7678         WRITE(numout,*) '~~~~~~~~~~~ ' 
    7779      ENDIF 
    78  
     80      ! 
     81      !                 !==  vertical mixing trend  ==! 
     82      ! 
    7983      zlavmr = 1. / REAL( nn_zdfexp ) 
    80  
    81  
    82       DO jj = 2, jpjm1                 ! Surface boundary condition 
     84      ! 
     85      DO jj = 2, jpjm1           ! Surface boundary condition 
    8386         DO ji = 2, jpim1 
    8487            zwy(ji,jj,1) = ( utau_b(ji,jj) + utau(ji,jj) ) * r1_rau0 
     
    8689         END DO   
    8790      END DO   
    88       DO jk = 1, jpk                   ! Initialization of x, z and contingently trends array 
     91      DO jk = 1, jpk             ! Initialization of x, z and contingently trends array 
    8992         DO jj = 2, jpjm1  
    9093            DO ji = 2, jpim1 
     
    9598      END DO   
    9699      ! 
    97       DO jl = 1, nn_zdfexp             ! Time splitting loop 
     100      DO jl = 1, nn_zdfexp       ! Time splitting loop 
    98101         ! 
    99          DO jk = 2, jpk                      ! First vertical derivative 
     102         DO jk = 2, jpk                ! First vertical derivative 
    100103            DO jj = 2, jpjm1  
    101104               DO ji = 2, jpim1 
    102                   zwy(ji,jj,jk) = avmu(ji,jj,jk) * ( zwx(ji,jj,jk-1) - zwx(ji,jj,jk) ) / fse3uw(ji,jj,jk)  
    103                   zww(ji,jj,jk) = avmv(ji,jj,jk) * ( zwz(ji,jj,jk-1) - zwz(ji,jj,jk) ) / fse3vw(ji,jj,jk) 
     105                  zwy(ji,jj,jk) = avmu(ji,jj,jk) * ( zwx(ji,jj,jk-1) - zwx(ji,jj,jk) ) / e3uw_n(ji,jj,jk)  
     106                  zww(ji,jj,jk) = avmv(ji,jj,jk) * ( zwz(ji,jj,jk-1) - zwz(ji,jj,jk) ) / e3vw_n(ji,jj,jk) 
    104107               END DO   
    105108            END DO   
    106109         END DO   
    107          DO jk = 1, jpkm1                    ! Second vertical derivative and trend estimation at kt+l*rdt/nn_zdfexp 
     110         DO jk = 1, jpkm1              ! Second vertical derivative and trend estimation at kt+l*rdt/nn_zdfexp 
    108111            DO jj = 2, jpjm1  
    109112               DO ji = 2, jpim1 
    110                   zua = zlavmr * ( zwy(ji,jj,jk) - zwy(ji,jj,jk+1) ) / fse3u(ji,jj,jk) 
    111                   zva = zlavmr * ( zww(ji,jj,jk) - zww(ji,jj,jk+1) ) / fse3v(ji,jj,jk) 
     113                  zua = zlavmr * ( zwy(ji,jj,jk) - zwy(ji,jj,jk+1) ) / e3u_n(ji,jj,jk) 
     114                  zva = zlavmr * ( zww(ji,jj,jk) - zww(ji,jj,jk+1) ) / e3v_n(ji,jj,jk) 
    112115                  ua(ji,jj,jk) = ua(ji,jj,jk) + zua 
    113116                  va(ji,jj,jk) = va(ji,jj,jk) + zva 
     
    118121            END DO   
    119122         END DO   
    120          ! 
    121       END DO                           ! End of time splitting 
    122  
    123       ! Time step momentum here to be compliant with what is done in the implicit case 
     123      END DO                     ! End of time splitting 
    124124      ! 
    125       IF( ln_dynadv_vec .OR. .NOT. lk_vvl ) THEN      ! applied on velocity 
     125      ! 
     126      !                 !==  Leap-Frog time integration  ==! 
     127      ! 
     128      IF( ln_dynadv_vec .OR. ln_linssh ) THEN   ! applied on velocity 
    126129         DO jk = 1, jpkm1 
    127130            ua(:,:,jk) = ( ub(:,:,jk) + p2dt * ua(:,:,jk) ) * umask(:,:,jk) 
    128131            va(:,:,jk) = ( vb(:,:,jk) + p2dt * va(:,:,jk) ) * vmask(:,:,jk) 
    129132         END DO 
    130       ELSE                                            ! applied on thickness weighted velocity 
     133      ELSE                                      ! applied on thickness weighted velocity 
    131134         DO jk = 1, jpkm1 
    132             ua(:,:,jk) = (          ub(:,:,jk) * fse3u_b(:,:,jk)      & 
    133                &           + p2dt * ua(:,:,jk) * fse3u_n(:,:,jk)  )   & 
    134                &         / fse3u_a(:,:,jk) * umask(:,:,jk) 
    135             va(:,:,jk) = (          vb(:,:,jk) * fse3v_b(:,:,jk)      & 
    136                &           + p2dt * va(:,:,jk) * fse3v_n(:,:,jk)  )   & 
    137                &         / fse3v_a(:,:,jk) * vmask(:,:,jk) 
     135            ua(:,:,jk) = (          e3u_b(:,:,jk) * ub(:,:,jk)    & 
     136               &           + p2dt * e3u_n(:,:,jk) * ua(:,:,jk)  ) / e3u_a(:,:,jk) * umask(:,:,jk) 
     137            va(:,:,jk) = (          e3v_b(:,:,jk) * vb(:,:,jk)    & 
     138               &           + p2dt * e3v_n(:,:,jk) * va(:,:,jk)  ) / e3v_a(:,:,jk) * vmask(:,:,jk) 
    138139         END DO 
    139140      ENDIF 
    140141      ! 
    141       CALL wrk_dealloc( jpi,jpj,jpk, zwx, zwy, zwz, zww )  
     142      CALL wrk_dealloc( jpi,jpj,jpk,   zwx, zwy, zwz, zww )  
    142143      ! 
    143       IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_stop('dyn_zdf_exp') 
     144      IF( nn_timing == 1 )   CALL timing_stop('dyn_zdf_exp') 
    144145      ! 
    145146   END SUBROUTINE dyn_zdf_exp 
Note: See TracChangeset for help on using the changeset viewer.