/[MITgcm]/MITgcm/pkg/generic_advdiff/gad_fluxlimit_adv_x.F
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Diff of /MITgcm/pkg/generic_advdiff/gad_fluxlimit_adv_x.F

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revision 1.1 by adcroft, Wed May 30 19:34:48 2001 UTC revision 1.11 by jmc, Wed Apr 4 01:39:06 2007 UTC
# Line 3  C $Name$ Line 3  C $Name$
3    
4  #include "GAD_OPTIONS.h"  #include "GAD_OPTIONS.h"
5    
6        SUBROUTINE GAD_FLUXLIMIT_ADV_X(  CBOP
7       I           bi,bj,k,deltaT,  C !ROUTINE: GAD_FLUXLIMIT_ADV_X
8       I           uTrans, uVel,  
9       I           tracer,  C !INTERFACE: ==========================================================
10          SUBROUTINE GAD_FLUXLIMIT_ADV_X(
11         I           bi,bj,k, calcCFL, deltaTloc,
12         I           uTrans, uFld,
13         I           maskLocW, tracer,
14       O           uT,       O           uT,
15       I           myThid )       I           myThid )
       IMPLICIT NONE  
16    
17  C     == GLobal variables ==  C !DESCRIPTION:
18    C Calculates the area integrated zonal flux due to advection of a tracer
19    C using second-order interpolation with a flux limiter:
20    C \begin{equation*}
21    C F^x_{adv} = U \overline{ \theta }^i
22    C - \frac{1}{2} \left(
23    C     [ 1 - \psi(C_r) ] |U|
24    C    + U \frac{u \Delta t}{\Delta x_c} \psi(C_r)
25    C              \right) \delta_i \theta
26    C \end{equation*}
27    C where the $\psi(C_r)$ is the limiter function and $C_r$ is
28    C the slope ratio.
29    
30    C !USES: ===============================================================
31          IMPLICIT NONE
32  #include "SIZE.h"  #include "SIZE.h"
33  #include "GRID.h"  #include "GRID.h"
34    
35  C     == Routine arguments ==  C !INPUT PARAMETERS: ===================================================
36    C  bi,bj             :: tile indices
37    C  k                 :: vertical level
38    C  calcCFL           :: =T: calculate CFL number ; =F: take uFld as CFL
39    C  deltaTloc         :: local time-step (s)
40    C  uTrans            :: zonal volume transport
41    C  uFld              :: zonal flow / CFL number
42    C  tracer            :: tracer field
43    C  myThid            :: thread number
44        INTEGER bi,bj,k        INTEGER bi,bj,k
45        _RL deltaT        LOGICAL calcCFL
46          _RL deltaTloc
47        _RL uTrans(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL uTrans(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
48        _RL uVel  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr,nSx,nSy)        _RL uFld  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
49          _RS maskLocW(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
50        _RL tracer(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL tracer(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
       _RL uT    (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)  
51        INTEGER myThid        INTEGER myThid
52    
53  C     == Local variables ==  C !OUTPUT PARAMETERS: ==================================================
54    C  uT                :: zonal advective flux
55          _RL uT    (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
56    
57    C !LOCAL VARIABLES: ====================================================
58    C  i,j               :: loop indices
59    C  Cr                :: slope ratio
60    C  Rjm,Rj,Rjp        :: differences at i-1,i,i+1
61        INTEGER i,j        INTEGER i,j
62        _RL Cr,Rjm,Rj,Rjp        _RL Cr,Rjm,Rj,Rjp
63          _RL uCFL
64    C Statement function provides Limiter(Cr)
65  #include "GAD_FLUX_LIMITER.h"  #include "GAD_FLUX_LIMITER.h"
66    CEOP
67    
68        DO j=1-Oly,sNy+Oly        DO j=1-Oly,sNy+Oly
69         uT(1-Olx,j)=0.         uT(1-Olx,j)=0.
70         DO i=1-Olx+1,sNx+Olx         uT(2-Olx,j)=0.
71          Rjp=(tracer(i+1,j)-tracer(i,j))*maskW(i+1,j,k,bi,bj)         uT(sNx+Olx,j)=0.
72          Rj=(tracer(i,j)-tracer(i-1,j))*maskW(i,j,k,bi,bj)         DO i=1-Olx+2,sNx+Olx-1
73          Rjm=(tracer(i-1,j)-tracer(i-2,j))*maskW(i-1,j,k,bi,bj)  
74            uCFL = uFld(i,j)
75            IF ( calcCFL ) uCFL = ABS( uFld(i,j)*deltaTloc
76         &                  *recip_dxC(i,j,bi,bj)*recip_deepFacC(k) )
77            Rjp=(tracer(i+1,j)-tracer( i ,j))*maskLocW(i+1,j)
78            Rj =(tracer( i ,j)-tracer(i-1,j))*maskLocW( i ,j)
79            Rjm=(tracer(i-1,j)-tracer(i-2,j))*maskLocW(i-1,j)
80    
81          IF (Rj.NE.0.) THEN          IF (Rj.NE.0.) THEN
82           IF (uTrans(i,j).GT.0) THEN           IF (uTrans(i,j).GT.0) THEN
83             Cr=Rjm/Rj             Cr=Rjm/Rj
# Line 49  C     == Local variables == Line 92  C     == Local variables ==
92           ENDIF           ENDIF
93          ENDIF          ENDIF
94          Cr=Limiter(Cr)          Cr=Limiter(Cr)
95          uT(i,j) =          uT(i,j) =
96       &   uTrans(i,j)*(Tracer(i,j)+Tracer(i-1,j))*0.5 _d 0       &   uTrans(i,j)*(Tracer(i,j)+Tracer(i-1,j))*0.5 _d 0
97       &   -0.5*(       &   -ABS(uTrans(i,j))*((1.-Cr)+uCFL*Cr)
98       &        (1-Cr)*ABS(uTrans(i,j))       &                    *Rj*0.5 _d 0
      &        +uTrans(i,j)*uVel(i,j,k,bi,bj)*deltaT  
      &         *recip_dxC(i,j,bi,bj)*Cr  
      &        )*Rj  
99         ENDDO         ENDDO
100        ENDDO        ENDDO
101    
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