Ignore:
Timestamp:
2017-05-02T13:29:51+02:00 (4 years ago)
Author:
frrh
Message:

Merge in missing revisions 6428:2477 inclusive and 6482 from nemo_v3_6_STABLE
branch. In ptic, this includes the fix for restartability of runoff fields in coupled
models. Evolution of coupled models will therefor be affected.

These changes donot affect evolution of the current stand-alone NEMO-CICE GO6
standard configuration.

Work and testing documented in Met Office GMED ticket 320.

File:
1 edited

Legend:

Unmodified
Added
Removed
  • branches/UKMO/dev_r5518_GO6_package/NEMOGCM/NEMO/LIM_SRC_3/limhdf.F90

    r6486 r7993  
    77   !!             -   !  2001-05 (G. Madec, R. Hordoir) opa norm 
    88   !!            1.0  !  2002-08 (C. Ethe)  F90, free form 
     9   !!            3.0  !  2015-08 (O. Tintó and M. Castrillo)  added lim_hdf (multiple) 
    910   !!---------------------------------------------------------------------- 
    1011#if defined key_lim3 
     
    2728   PRIVATE 
    2829 
    29    PUBLIC   lim_hdf         ! called by lim_trp 
     30   PUBLIC   lim_hdf ! called by lim_trp 
    3031   PUBLIC   lim_hdf_init    ! called by sbc_lim_init 
    3132 
     
    4344CONTAINS 
    4445 
    45    SUBROUTINE lim_hdf( ptab ) 
     46   SUBROUTINE lim_hdf( ptab , ihdf_vars , jpl , nlay_i ) 
    4647      !!------------------------------------------------------------------- 
    4748      !!                  ***  ROUTINE lim_hdf  *** 
     
    5455      !! ** Action  :    update ptab with the diffusive contribution 
    5556      !!------------------------------------------------------------------- 
    56       REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj), INTENT( inout ) ::   ptab    ! Field on which the diffusion is applied 
    57       ! 
    58       INTEGER                           ::  ji, jj                    ! dummy loop indices 
     57      INTEGER                           :: jpl, nlay_i, isize, ihdf_vars 
     58      REAL(wp),  DIMENSION(:,:,:), INTENT( inout ),TARGET ::   ptab    ! Field on which the diffusion is applied 
     59      ! 
     60      INTEGER                           ::  ji, jj, jk, jl , jm               ! dummy loop indices 
    5961      INTEGER                           ::  iter, ierr           ! local integers 
    60       REAL(wp)                          ::  zrlxint, zconv     ! local scalars 
    61       REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:,:) ::  zrlx, zflu, zflv, zdiv0, zdiv, ztab0 
     62      REAL(wp)                          ::  zrlxint     ! local scalars 
     63      REAL(wp), POINTER , DIMENSION ( : )        :: zconv     ! local scalars 
     64      REAL(wp), POINTER , DIMENSION(:,:,:) ::  zrlx,zdiv0, ztab0 
     65      REAL(wp), POINTER , DIMENSION(:,:) ::  zflu, zflv, zdiv 
    6266      CHARACTER(lc)                     ::  charout                   ! local character 
    6367      REAL(wp), PARAMETER               ::  zrelax = 0.5_wp           ! relaxation constant for iterative procedure 
     
    6569      INTEGER , PARAMETER               ::  its    = 100              ! Maximum number of iteration 
    6670      !!------------------------------------------------------------------- 
     71      TYPE(arrayptr)   , ALLOCATABLE, DIMENSION(:) ::   pt2d_array, zrlx_array 
     72      CHARACTER(len=1) , ALLOCATABLE, DIMENSION(:) ::   type_array ! define the nature of ptab array grid-points 
     73      !                                                            ! = T , U , V , F , W and I points 
     74      REAL(wp)        , ALLOCATABLE, DIMENSION(:)  ::   psgn_array    ! =-1 the sign change across the north fold boundary 
     75 
     76     !!---------------------------------------------------------------------  
     77 
     78      !                       !==  Initialisation  ==! 
     79      ! +1 open water diffusion 
     80      isize = jpl*(ihdf_vars+nlay_i)+1 
     81      ALLOCATE( zconv (isize) ) 
     82      ALLOCATE( pt2d_array(isize) , zrlx_array(isize) ) 
     83      ALLOCATE( type_array(isize) ) 
     84      ALLOCATE( psgn_array(isize) ) 
    6785       
    68       CALL wrk_alloc( jpi, jpj, zrlx, zflu, zflv, zdiv0, zdiv, ztab0 ) 
    69  
    70       !                       !==  Initialisation  ==! 
     86      CALL wrk_alloc( jpi, jpj, isize, zrlx, zdiv0, ztab0 ) 
     87      CALL wrk_alloc( jpi, jpj, zflu, zflv, zdiv ) 
     88 
     89      DO jk= 1 , isize 
     90         pt2d_array(jk)%pt2d=>ptab(:,:,jk) 
     91         zrlx_array(jk)%pt2d=>zrlx(:,:,jk) 
     92         type_array(jk)='T' 
     93         psgn_array(jk)=1. 
     94      END DO 
     95 
    7196      ! 
    7297      IF( linit ) THEN              ! Metric coefficient (compute at the first call and saved in efact) 
     
    7499         IF( lk_mpp    )   CALL mpp_sum( ierr ) 
    75100         IF( ierr /= 0 )   CALL ctl_stop( 'STOP', 'lim_hdf : unable to allocate arrays' ) 
    76          DO jj = 2, jpjm1   
     101         DO jj = 2, jpjm1 
    77102            DO ji = fs_2 , fs_jpim1   ! vector opt. 
    78103               efact(ji,jj) = ( e2u(ji,jj) + e2u(ji-1,jj) + e1v(ji,jj) + e1v(ji,jj-1) ) * r1_e12t(ji,jj) 
     
    83108      !                             ! Time integration parameters 
    84109      ! 
    85       ztab0(:, : ) = ptab(:,:)      ! Arrays initialization 
    86       zdiv0(:, 1 ) = 0._wp 
    87       zdiv0(:,jpj) = 0._wp 
    88       zflu (jpi,:) = 0._wp    
    89       zflv (jpi,:) = 0._wp 
    90       zdiv0(1,  :) = 0._wp 
    91       zdiv0(jpi,:) = 0._wp 
     110      zflu (jpi,: ) = 0._wp 
     111      zflv (jpi,: ) = 0._wp 
     112 
     113      DO jk=1 , isize 
     114         ztab0(:, : , jk ) = ptab(:,:,jk)      ! Arrays initialization 
     115         zdiv0(:, 1 , jk ) = 0._wp 
     116         zdiv0(:,jpj, jk ) = 0._wp 
     117         zdiv0(1,  :, jk ) = 0._wp 
     118         zdiv0(jpi,:, jk ) = 0._wp 
     119      END DO 
    92120 
    93121      zconv = 1._wp           !==  horizontal diffusion using a Crant-Nicholson scheme  ==! 
    94122      iter  = 0 
    95123      ! 
    96       DO WHILE( zconv > ( 2._wp * 1.e-04 ) .AND. iter <= its )   ! Sub-time step loop 
     124      DO WHILE( MAXVAL(zconv(:)) > ( 2._wp * 1.e-04 ) .AND. iter <= its )   ! Sub-time step loop 
    97125         ! 
    98126         iter = iter + 1                                 ! incrementation of the sub-time step number 
    99127         ! 
     128         DO jk = 1 , isize 
     129            jl = (jk-1) /( ihdf_vars+nlay_i)+1 
     130            IF (zconv(jk) > ( 2._wp * 1.e-04 )) THEN 
     131               DO jj = 1, jpjm1                                ! diffusive fluxes in U- and V- direction 
     132                  DO ji = 1 , fs_jpim1   ! vector opt. 
     133                     zflu(ji,jj) = pahu3D(ji,jj,jl) * e2u(ji,jj) * r1_e1u(ji,jj) * ( ptab(ji+1,jj,jk) - ptab(ji,jj,jk) ) 
     134                     zflv(ji,jj) = pahv3D(ji,jj,jl) * e1v(ji,jj) * r1_e2v(ji,jj) * ( ptab(ji,jj+1,jk) - ptab(ji,jj,jk) ) 
     135                  END DO 
     136               END DO 
     137               ! 
     138               DO jj= 2, jpjm1                                 ! diffusive trend : divergence of the fluxes 
     139                  DO ji = fs_2 , fs_jpim1   ! vector opt.  
     140                     zdiv(ji,jj) = ( zflu(ji,jj) - zflu(ji-1,jj) + zflv(ji,jj) - zflv(ji,jj-1) ) * r1_e12t(ji,jj) 
     141                  END DO 
     142               END DO 
     143               ! 
     144               IF( iter == 1 )   zdiv0(:,:,jk) = zdiv(:,:)        ! save the 1st evaluation of the diffusive trend in zdiv0 
     145               ! 
     146               DO jj = 2, jpjm1                                ! iterative evaluation 
     147                  DO ji = fs_2 , fs_jpim1   ! vector opt. 
     148                     zrlxint = (   ztab0(ji,jj,jk)    & 
     149                        &       +  rdt_ice * (           zalfa   * ( zdiv(ji,jj) + efact(ji,jj) * ptab(ji,jj,jk) )   & 
     150                        &                      + ( 1.0 - zalfa ) *   zdiv0(ji,jj,jk) )                               & 
     151                        &      ) / ( 1.0 + zalfa * rdt_ice * efact(ji,jj) ) 
     152                     zrlx(ji,jj,jk) = ptab(ji,jj,jk) + zrelax * ( zrlxint - ptab(ji,jj,jk) ) 
     153                  END DO 
     154               END DO 
     155            END IF 
     156 
     157         END DO 
     158 
     159         CALL lbc_lnk_multi( zrlx_array, type_array , psgn_array , isize ) ! Multiple interchange of all the variables 
     160         ! 
     161          
     162         IF ( MOD( iter-1 , nn_convfrq ) == 0 )  THEN   !Convergence test every nn_convfrq iterations (perf. optimization )  
     163            DO jk=1,isize 
     164               zconv(jk) = 0._wp                                   ! convergence test 
     165               DO jj = 2, jpjm1 
     166                  DO ji = fs_2, fs_jpim1 
     167                     zconv(jk) = MAX( zconv(jk), ABS( zrlx(ji,jj,jk) - ptab(ji,jj,jk) )  ) 
     168                  END DO 
     169               END DO 
     170            END DO 
     171            IF( lk_mpp ) CALL mpp_max_multiple( zconv , isize )            ! max over the global domain for all the variables 
     172         ENDIF 
     173         ! 
     174         DO jk=1,isize 
     175            ptab(:,:,jk) = zrlx(:,:,jk) 
     176         END DO 
     177         ! 
     178      END DO                                       ! end of sub-time step loop 
     179 
     180     ! ----------------------- 
     181      !!! final step (clem) !!! 
     182      DO jk = 1, isize 
     183         jl = (jk-1) /( ihdf_vars+nlay_i)+1 
    100184         DO jj = 1, jpjm1                                ! diffusive fluxes in U- and V- direction 
    101185            DO ji = 1 , fs_jpim1   ! vector opt. 
    102                zflu(ji,jj) = pahu(ji,jj) * e2u(ji,jj) * r1_e1u(ji,jj) * ( ptab(ji+1,jj) - ptab(ji,jj) ) 
    103                zflv(ji,jj) = pahv(ji,jj) * e1v(ji,jj) * r1_e2v(ji,jj) * ( ptab(ji,jj+1) - ptab(ji,jj) ) 
     186               zflu(ji,jj) = pahu3D(ji,jj,jl) * e2u(ji,jj) * r1_e1u(ji,jj) * ( ptab(ji+1,jj,jk) - ptab(ji,jj,jk) ) 
     187               zflv(ji,jj) = pahv3D(ji,jj,jl) * e1v(ji,jj) * r1_e2v(ji,jj) * ( ptab(ji,jj+1,jk) - ptab(ji,jj,jk) ) 
    104188            END DO 
    105189         END DO 
     
    108192            DO ji = fs_2 , fs_jpim1   ! vector opt.  
    109193               zdiv(ji,jj) = ( zflu(ji,jj) - zflu(ji-1,jj) + zflv(ji,jj) - zflv(ji,jj-1) ) * r1_e12t(ji,jj) 
    110             END DO 
    111          END DO 
    112          ! 
    113          IF( iter == 1 )   zdiv0(:,:) = zdiv(:,:)        ! save the 1st evaluation of the diffusive trend in zdiv0 
    114          ! 
    115          DO jj = 2, jpjm1                                ! iterative evaluation 
    116             DO ji = fs_2 , fs_jpim1   ! vector opt. 
    117                zrlxint = (   ztab0(ji,jj)    & 
    118                   &       +  rdt_ice * (           zalfa   * ( zdiv(ji,jj) + efact(ji,jj) * ptab(ji,jj) )   & 
    119                   &                      + ( 1.0 - zalfa ) *   zdiv0(ji,jj) )                               &  
    120                   &      ) / ( 1.0 + zalfa * rdt_ice * efact(ji,jj) ) 
    121                zrlx(ji,jj) = ptab(ji,jj) + zrelax * ( zrlxint - ptab(ji,jj) ) 
    122             END DO 
    123          END DO 
    124          CALL lbc_lnk( zrlx, 'T', 1. )                   ! lateral boundary condition 
    125          ! 
    126          IF ( MOD( iter, nn_convfrq ) == 0 )  THEN    ! convergence test every nn_convfrq iterations (perf. optimization) 
    127             zconv = 0._wp 
    128             DO jj = 2, jpjm1 
    129                DO ji = fs_2, fs_jpim1 
    130                   zconv = MAX( zconv, ABS( zrlx(ji,jj) - ptab(ji,jj) )  ) 
    131                END DO 
    132             END DO 
    133             IF( lk_mpp )   CALL mpp_max( zconv )      ! max over the global domain 
    134          ENDIF 
    135          ! 
    136          ptab(:,:) = zrlx(:,:) 
    137          ! 
    138       END DO                                       ! end of sub-time step loop 
    139  
    140       ! ----------------------- 
    141       !!! final step (clem) !!! 
    142       DO jj = 1, jpjm1                                ! diffusive fluxes in U- and V- direction 
    143          DO ji = 1 , fs_jpim1   ! vector opt. 
    144             zflu(ji,jj) = pahu(ji,jj) * e2u(ji,jj) * r1_e1u(ji,jj) * ( ptab(ji+1,jj) - ptab(ji,jj) ) 
    145             zflv(ji,jj) = pahv(ji,jj) * e1v(ji,jj) * r1_e2v(ji,jj) * ( ptab(ji,jj+1) - ptab(ji,jj) ) 
     194               ptab(ji,jj,jk) = ztab0(ji,jj,jk) + 0.5 * ( zdiv(ji,jj) + zdiv0(ji,jj,jk) ) 
     195            END DO 
    146196         END DO 
    147197      END DO 
    148       ! 
    149       DO jj= 2, jpjm1                                 ! diffusive trend : divergence of the fluxes 
    150          DO ji = fs_2 , fs_jpim1   ! vector opt.  
    151             zdiv(ji,jj) = ( zflu(ji,jj) - zflu(ji-1,jj) + zflv(ji,jj) - zflv(ji,jj-1) ) * r1_e12t(ji,jj) 
    152             ptab(ji,jj) = ztab0(ji,jj) + 0.5 * ( zdiv(ji,jj) + zdiv0(ji,jj) ) 
    153          END DO 
    154       END DO 
    155       CALL lbc_lnk( ptab, 'T', 1. )                   ! lateral boundary condition 
     198 
     199      CALL lbc_lnk_multi( pt2d_array, type_array , psgn_array , isize ) ! Multiple interchange of all the variables 
     200 
    156201      !!! final step (clem) !!! 
    157202      ! ----------------------- 
    158203 
    159204      IF(ln_ctl)   THEN 
    160          zrlx(:,:) = ptab(:,:) - ztab0(:,:) 
    161          WRITE(charout,FMT="(' lim_hdf  : zconv =',D23.16, ' iter =',I4,2X)") zconv, iter 
    162          CALL prt_ctl( tab2d_1=zrlx, clinfo1=charout ) 
    163       ENDIF 
    164       ! 
    165       CALL wrk_dealloc( jpi, jpj, zrlx, zflu, zflv, zdiv0, zdiv, ztab0 ) 
     205         DO jk = 1 , isize 
     206            zrlx(:,:,jk) = ptab(:,:,jk) - ztab0(:,:,jk) 
     207            WRITE(charout,FMT="(' lim_hdf  : zconv =',D23.16, ' iter =',I4,2X)") zconv, iter 
     208            CALL prt_ctl( tab2d_1=zrlx(:,:,jk), clinfo1=charout ) 
     209         END DO 
     210      ENDIF 
     211      ! 
     212      CALL wrk_dealloc( jpi, jpj, isize, zrlx, zdiv0, ztab0 ) 
     213      CALL wrk_dealloc( jpi, jpj, zflu, zflv, zdiv ) 
     214 
     215      DEALLOCATE( zconv ) 
     216      DEALLOCATE( pt2d_array , zrlx_array ) 
     217      DEALLOCATE( type_array ) 
     218      DEALLOCATE( psgn_array ) 
    166219      ! 
    167220   END SUBROUTINE lim_hdf 
     221 
    168222 
    169223    
     
    179233      !!------------------------------------------------------------------- 
    180234      INTEGER  ::   ios                 ! Local integer output status for namelist read 
    181       NAMELIST/namicehdf/ nn_convfrq 
     235      NAMELIST/namicehdf/ nn_convfrq  
    182236      !!------------------------------------------------------------------- 
    183237      ! 
     
    212266   !!====================================================================== 
    213267END MODULE limhdf 
     268 
Note: See TracChangeset for help on using the changeset viewer.