source: NEMO/branches/2020/dev_r12512_HPC-04_mcastril_Mixed_Precision_implementation/src/OCE/TRD/trddyn.F90 @ 13257

Last change on this file since 13257 was 13257, checked in by orioltp, 3 months ago

Updated with trunk at r13245 and small change allocating variables in icb_oce.F90.

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 10.4 KB
Line 
1MODULE trddyn
2   !!======================================================================
3   !!                       ***  MODULE  trddyn  ***
4   !! Ocean diagnostics:  ocean dynamic trends
5   !!=====================================================================
6   !! History :  3.5  !  2012-02  (G. Madec) creation from trdmod: split DYN and TRA trends
7   !!                                        and manage  3D trends output for U, V, and KE
8   !!----------------------------------------------------------------------
9
10   !!----------------------------------------------------------------------
11   !!   trd_dyn       : manage the type of momentum trend diagnostics (3D I/O, domain averaged, KE)
12   !!   trd_dyn_iom   : output 3D momentum and/or tracer trends using IOM
13   !!   trd_dyn_init  : initialization step
14   !!----------------------------------------------------------------------
15   USE oce            ! ocean dynamics and tracers variables
16   USE dom_oce        ! ocean space and time domain variables
17   USE phycst         ! physical constants
18   USE sbc_oce        ! surface boundary condition: ocean
19   USE zdf_oce        ! ocean vertical physics: variables
20!!gm   USE zdfdrg         ! ocean vertical physics: bottom friction
21   USE trd_oce        ! trends: ocean variables
22   USE trdken         ! trends: Kinetic ENergy
23   USE trdglo         ! trends: global domain averaged
24   USE trdvor         ! trends: vertical averaged vorticity
25   USE trdmxl         ! trends: mixed layer averaged
26   !
27   USE in_out_manager ! I/O manager
28   USE lbclnk         ! lateral boundary condition
29   USE iom            ! I/O manager library
30   USE lib_mpp        ! MPP library
31
32   IMPLICIT NONE
33   PRIVATE
34
35   PUBLIC trd_dyn        ! called by all dynXXX modules
36
37   !! * Substitutions
38#  include "do_loop_substitute.h90"
39#  include "domzgr_substitute.h90"
40   !!----------------------------------------------------------------------
41   !! NEMO/OCE 4.0 , NEMO Consortium (2018)
42   !! $Id$
43   !! Software governed by the CeCILL license (see ./LICENSE)
44   !!----------------------------------------------------------------------
45CONTAINS
46
47   SUBROUTINE trd_dyn( putrd, pvtrd, ktrd, kt, Kmm )
48      !!---------------------------------------------------------------------
49      !!                  ***  ROUTINE trd_mod  ***
50      !!
51      !! ** Purpose :   Dispatch momentum trend computation, e.g. 3D output,
52      !!              integral constraints, barotropic vorticity, kinetic enrgy,
53      !!              and/or mixed layer budget.
54      !!----------------------------------------------------------------------
55      REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), INTENT(inout) ::   putrd, pvtrd   ! U and V trends
56      INTEGER                   , INTENT(in   ) ::   ktrd           ! trend index
57      INTEGER                   , INTENT(in   ) ::   kt             ! time step
58      INTEGER                   , INTENT(in   ) ::   Kmm            ! time level index
59      !!----------------------------------------------------------------------
60      !
61      putrd(:,:,:) = putrd(:,:,:) * umask(:,:,:)                       ! mask the trends
62      pvtrd(:,:,:) = pvtrd(:,:,:) * vmask(:,:,:)
63      !
64
65!!gm NB : here a lbc_lnk should probably be added
66
67      !<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<
68      !   3D output of momentum and/or tracers trends using IOM interface
69      !<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<
70      IF( ln_dyn_trd )   CALL trd_dyn_iom( putrd, pvtrd, ktrd, kt, Kmm )
71         
72      !<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<
73      !  Integral Constraints Properties for momentum and/or tracers trends
74      !<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<
75      IF( ln_glo_trd )   CALL trd_glo( putrd, pvtrd, ktrd, 'DYN', kt, Kmm )
76
77      !<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<
78      !  Kinetic Energy trends
79      !>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>
80      IF( ln_KE_trd  )   CALL trd_ken( putrd, pvtrd, ktrd, kt, Kmm )
81
82      !<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<
83      !  Vorticity trends
84      !>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>
85      IF( ln_vor_trd )   CALL trd_vor( putrd, pvtrd, ktrd, kt, Kmm )
86
87      !>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>
88      !  Mixed layer trends for active tracers
89      !<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<
90!!gm      IF( ln_dyn_mxl )   CALL trd_mxl_dyn   
91      !
92   END SUBROUTINE trd_dyn
93
94
95   SUBROUTINE trd_dyn_iom( putrd, pvtrd, ktrd, kt, Kmm )
96      !!---------------------------------------------------------------------
97      !!                  ***  ROUTINE trd_dyn_iom  ***
98      !!
99      !! ** Purpose :   output 3D trends using IOM
100      !!----------------------------------------------------------------------
101      REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), INTENT(inout) ::   putrd, pvtrd   ! U and V trends
102      INTEGER                   , INTENT(in   ) ::   ktrd           ! trend index
103      INTEGER                   , INTENT(in   ) ::   kt             ! time step
104      INTEGER                   , INTENT(in   ) ::   Kmm            ! time level index
105      !
106      INTEGER ::   ji, jj, jk   ! dummy loop indices
107      INTEGER ::   ikbu, ikbv   ! local integers
108      REAL(wp), ALLOCATABLE, DIMENSION(:,:)   ::   z2dx, z2dy   ! 2D workspace
109      REAL(wp), ALLOCATABLE, DIMENSION(:,:,:) ::   z3dx, z3dy   ! 3D workspace
110      !!----------------------------------------------------------------------
111      !
112      SELECT CASE( ktrd )
113      CASE( jpdyn_hpg )   ;   CALL iom_put( "utrd_hpg", putrd )    ! hydrostatic pressure gradient
114                              CALL iom_put( "vtrd_hpg", pvtrd )
115      CASE( jpdyn_spg )   ;   CALL iom_put( "utrd_spg", putrd )    ! surface pressure gradient
116                              CALL iom_put( "vtrd_spg", pvtrd )
117      CASE( jpdyn_pvo )   ;   CALL iom_put( "utrd_pvo", putrd )    ! planetary vorticity
118                              CALL iom_put( "vtrd_pvo", pvtrd )
119      CASE( jpdyn_rvo )   ;   CALL iom_put( "utrd_rvo", putrd )    ! relative  vorticity     (or metric term)
120                              CALL iom_put( "vtrd_rvo", pvtrd )
121      CASE( jpdyn_keg )   ;   CALL iom_put( "utrd_keg", putrd )    ! Kinetic Energy gradient (or had)
122                              CALL iom_put( "vtrd_keg", pvtrd )
123                              ALLOCATE( z3dx(jpi,jpj,jpk) , z3dy(jpi,jpj,jpk) )
124                              z3dx(:,:,:) = 0._wp                  ! U.dxU & V.dyV (approximation)
125                              z3dy(:,:,:) = 0._wp
126                              DO_3D_00_00( 1, jpkm1 )
127                                 z3dx(ji,jj,jk) = uu(ji,jj,jk,Kmm) * ( uu(ji+1,jj,jk,Kmm) - uu(ji-1,jj,jk,Kmm) ) / ( 2._wp * e1u(ji,jj) )
128                                 z3dy(ji,jj,jk) = vv(ji,jj,jk,Kmm) * ( vv(ji,jj+1,jk,Kmm) - vv(ji,jj-1,jk,Kmm) ) / ( 2._wp * e2v(ji,jj) )
129                              END_3D
130                              CALL lbc_lnk_multi( 'trddyn', z3dx, 'U', -1.0_wp, z3dy, 'V', -1.0_wp )
131                              CALL iom_put( "utrd_udx", z3dx  )
132                              CALL iom_put( "vtrd_vdy", z3dy  )
133                              DEALLOCATE( z3dx , z3dy )
134      CASE( jpdyn_zad )   ;   CALL iom_put( "utrd_zad", putrd )    ! vertical advection
135                              CALL iom_put( "vtrd_zad", pvtrd )
136      CASE( jpdyn_ldf )   ;   CALL iom_put( "utrd_ldf", putrd )    ! lateral  diffusion
137                              CALL iom_put( "vtrd_ldf", pvtrd )
138      CASE( jpdyn_zdf )   ;   CALL iom_put( "utrd_zdf", putrd )    ! vertical diffusion
139                              CALL iom_put( "vtrd_zdf", pvtrd )
140                              !
141                              !                                    ! wind stress trends
142                              ALLOCATE( z2dx(jpi,jpj) , z2dy(jpi,jpj) )
143                              z2dx(:,:) = ( utau_b(:,:) + utau(:,:) ) / ( e3u(:,:,1,Kmm) * rho0 )
144                              z2dy(:,:) = ( vtau_b(:,:) + vtau(:,:) ) / ( e3v(:,:,1,Kmm) * rho0 )
145                              CALL iom_put( "utrd_tau", z2dx )
146                              CALL iom_put( "vtrd_tau", z2dy )
147                              DEALLOCATE( z2dx , z2dy )
148!!gm  to be changed : computation should be done in dynzdf.F90
149!!gm                + missing the top friction
150!                              !                                    ! bottom stress tends (implicit case)
151!                              IF( ln_drgimp ) THEN
152!                                 ALLOCATE( z3dx(jpi,jpj,jpk) , z3dy(jpi,jpj,jpk) )
153!                             z3dx(:,:,:) = 0._wp   ;   z3dy(:,:,:) = 0._wp  ! after velocity known (now filed at this stage)
154!                            DO jk = 1, jpkm1
155!                                    DO jj = 2, jpjm1
156!                                       DO ji = 2, jpim1
157!                                      ikbu = mbku(ji,jj)          ! deepest ocean u- & v-levels
158!                                          ikbv = mbkv(ji,jj)
159!                                          z3dx(ji,jj,jk) = 0.5 * ( rCdU_bot(ji+1,jj) + rCdU_bot(ji,jj) ) &
160!                                               &         * uu(ji,jj,ikbu,Kmm) / e3u(ji,jj,ikbu,Kmm)
161!                                          z3dy(ji,jj,jk) = 0.5 * ( rCdU_bot(ji,jj+1) + rCdU_bot(ji,jj) ) &
162!                                               &         * vv(ji,jj,ikbv,Kmm) / e3v(ji,jj,ikbv,Kmm)
163!                                    END DO
164!                                 END DO
165!                              END DO
166!                              CALL lbc_lnk_multi( 'trddyn', z3dx, 'U', -1.0_wp, z3dy, 'V', -1.0_wp )
167!                              CALL iom_put( "utrd_bfr", z3dx )
168!                              CALL iom_put( "vtrd_bfr", z3dy )
169!                                 DEALLOCATE( z3dx , z3dy )
170!                              ENDIF
171!!gm end
172      CASE( jpdyn_bfr )       ! called if ln_drgimp=F
173                              CALL iom_put( "utrd_bfr", putrd )    ! bottom friction (explicit case)
174                              CALL iom_put( "vtrd_bfr", pvtrd )
175      CASE( jpdyn_atf )   ;   CALL iom_put( "utrd_atf", putrd )        ! asselin filter trends
176                              CALL iom_put( "vtrd_atf", pvtrd )
177      END SELECT
178      !
179   END SUBROUTINE trd_dyn_iom
180
181   !!======================================================================
182END MODULE trddyn
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.