/[MITgcm]/MITgcm/pkg/ggl90/ggl90_calc.F
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revision 1.20 by jmc, Thu Mar 15 15:23:22 2012 UTC revision 1.21 by jmc, Wed Jun 27 22:39:09 2012 UTC
# Line 8  C !ROUTINE: GGL90_CALC Line 8  C !ROUTINE: GGL90_CALC
8    
9  C !INTERFACE: ======================================================  C !INTERFACE: ======================================================
10        SUBROUTINE GGL90_CALC(        SUBROUTINE GGL90_CALC(
11       I     bi, bj, myTime, myIter, myThid )       I                 bi, bj, sigmaR, myTime, myIter, myThid )
12    
13    
14  C !DESCRIPTION: \bv  C !DESCRIPTION: \bv
15  C     *==========================================================*  C     *==========================================================*
# Line 41  C !USES: =============================== Line 42  C !USES: ===============================
42    
43  C !INPUT PARAMETERS: ===================================================  C !INPUT PARAMETERS: ===================================================
44  C Routine arguments  C Routine arguments
45  C     bi, bj :: array indices on which to apply calculations  C     bi, bj :: Current tile indices
46    C     sigmaR :: Vertical gradient of iso-neutral density
47  C     myTime :: Current time in simulation  C     myTime :: Current time in simulation
48  C     myIter :: Current time-step number  C     myIter :: Current time-step number
49  C     myThid :: My Thread Id number  C     myThid :: My Thread Id number
50        INTEGER bi, bj        INTEGER bi, bj
51          _RL     sigmaR(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)
52        _RL     myTime        _RL     myTime
53        INTEGER myIter        INTEGER myIter
54        INTEGER myThid        INTEGER myThid
# Line 133  C     explicit/implicit timestepping wei Line 136  C     explicit/implicit timestepping wei
136    
137  C     Initialize local fields  C     Initialize local fields
138        DO k = 1, Nr        DO k = 1, Nr
139         DO j=1-Oly,sNy+Oly         DO j=1-OLy,sNy+OLy
140          DO i=1-Olx,sNx+Olx          DO i=1-OLx,sNx+OLx
141           KappaE(i,j,k)            = 0. _d 0           KappaE(i,j,k)            = 0. _d 0
142           TKEPrandtlNumber(i,j,k)  = 1. _d 0           TKEPrandtlNumber(i,j,k)  = 1. _d 0
143           GGL90mixingLength(i,j,k) = GGL90mixingLengthMin           GGL90mixingLength(i,j,k) = GGL90mixingLengthMin
# Line 147  C     Initialize local fields Line 150  C     Initialize local fields
150          ENDDO          ENDDO
151         ENDDO         ENDDO
152        ENDDO        ENDDO
153        DO j=1-Oly,sNy+Oly        DO j=1-OLy,sNy+OLy
154         DO i=1-Olx,sNx+Olx         DO i=1-OLx,sNx+OLx
155          rhoK(i,j)          = 0. _d 0          rhoK(i,j)          = 0. _d 0
156          rhoKm1(i,j)        = 0. _d 0          rhoKm1(i,j)        = 0. _d 0
157          totalDepth(i,j)    = Ro_surf(i,j,bi,bj) - R_low(i,j,bi,bj)          totalDepth(i,j)    = Ro_surf(i,j,bi,bj) - R_low(i,j,bi,bj)
# Line 178  c      kp1 = MIN(Nr,k+1) Line 181  c      kp1 = MIN(Nr,k+1)
181           SQRTTKE(i,j,k)=SQRT( GGL90TKE(i,j,k,bi,bj) )           SQRTTKE(i,j,k)=SQRT( GGL90TKE(i,j,k,bi,bj) )
182    
183  C     buoyancy frequency  C     buoyancy frequency
184             Nsquare(i,j,k) = gravity*gravitySign*recip_rhoConst
185         &                  * sigmaR(i,j,k)
186           Nsquare(i,j,k) = - gravity*recip_rhoConst*recip_drC(k)           Nsquare(i,j,k) = - gravity*recip_rhoConst*recip_drC(k)
187       &        * ( rhoKm1(i,j) - rhoK(i,j) )*maskC(i,j,k,bi,bj)       &        * ( rhoKm1(i,j) - rhoK(i,j) )*maskC(i,j,k,bi,bj)
188  cC     vertical shear term (dU/dz)^2+(dV/dz)^2  cC     vertical shear term (dU/dz)^2+(dV/dz)^2
# Line 202  C     mixing length Line 207  C     mixing length
207    
208  C- Impose upper and lower bound for mixing length  C- Impose upper and lower bound for mixing length
209        IF ( mxlMaxFlag .EQ. 0 ) THEN        IF ( mxlMaxFlag .EQ. 0 ) THEN
210  C-  
211         DO k=2,Nr         DO k=2,Nr
212          DO j=jMin,jMax          DO j=jMin,jMax
213           DO i=iMin,iMax           DO i=iMin,iMax
# Line 224  C- Line 229  C-
229         ENDDO         ENDDO
230    
231        ELSEIF ( mxlMaxFlag .EQ. 1 ) THEN        ELSEIF ( mxlMaxFlag .EQ. 1 ) THEN
232  C-  
233         DO k=2,Nr         DO k=2,Nr
234          DO j=jMin,jMax          DO j=jMin,jMax
235           DO i=iMin,iMax           DO i=iMin,iMax
# Line 247  c         MaxLength=MAX(MaxLength,20. _d Line 252  c         MaxLength=MAX(MaxLength,20. _d
252         ENDDO         ENDDO
253    
254        ELSEIF ( mxlMaxFlag .EQ. 2 ) THEN        ELSEIF ( mxlMaxFlag .EQ. 2 ) THEN
255  C-  
256  cgf ensure mixing between first and second level  cgf ensure mixing between first and second level
257  c      DO j=jMin,jMax  c      DO j=jMin,jMax
258  c        DO i=iMin,iMax  c        DO i=iMin,iMax
# Line 289  cgf Line 294  cgf
294         ENDDO         ENDDO
295    
296        ELSEIF ( mxlMaxFlag .EQ. 3 ) THEN        ELSEIF ( mxlMaxFlag .EQ. 3 ) THEN
297  C-  
298         DO k=2,Nr         DO k=2,Nr
299          DO j=jMin,jMax          DO j=jMin,jMax
300           DO i=iMin,iMax           DO i=iMin,iMax
# Line 348  c     ENDDO Line 353  c     ENDDO
353  C     horizontal diffusion of TKE (requires an exchange in  C     horizontal diffusion of TKE (requires an exchange in
354  C      do_fields_blocking_exchanges)  C      do_fields_blocking_exchanges)
355  C     common factors  C     common factors
356          DO j=1-Oly,sNy+Oly          DO j=1-OLy,sNy+OLy
357           DO i=1-Olx,sNx+Olx           DO i=1-OLx,sNx+OLx
358            xA(i,j) = _dyG(i,j,bi,bj)            xA(i,j) = _dyG(i,j,bi,bj)
359       &         *drF(k)*_hFacW(i,j,k,bi,bj)       &         *drF(k)*_hFacW(i,j,k,bi,bj)
360            yA(i,j) = _dxG(i,j,bi,bj)            yA(i,j) = _dxG(i,j,bi,bj)
# Line 358  C     common factors Line 363  C     common factors
363          ENDDO          ENDDO
364  C     Compute diffusive fluxes  C     Compute diffusive fluxes
365  C     ... across x-faces  C     ... across x-faces
366          DO j=1-Oly,sNy+Oly          DO j=1-OLy,sNy+OLy
367           dfx(1-Olx,j)=0. _d 0           dfx(1-OLx,j)=0. _d 0
368           DO i=1-Olx+1,sNx+Olx           DO i=1-OLx+1,sNx+OLx
369            dfx(i,j) = -GGL90diffTKEh*xA(i,j)            dfx(i,j) = -GGL90diffTKEh*xA(i,j)
370       &      *_recip_dxC(i,j,bi,bj)       &      *_recip_dxC(i,j,bi,bj)
371       &      *(GGL90TKE(i,j,k,bi,bj)-GGL90TKE(i-1,j,k,bi,bj))       &      *(GGL90TKE(i,j,k,bi,bj)-GGL90TKE(i-1,j,k,bi,bj))
# Line 368  C     ... across x-faces Line 373  C     ... across x-faces
373           ENDDO           ENDDO
374          ENDDO          ENDDO
375  C     ... across y-faces  C     ... across y-faces
376          DO i=1-Olx,sNx+Olx          DO i=1-OLx,sNx+OLx
377           dfy(i,1-Oly)=0. _d 0           dfy(i,1-OLy)=0. _d 0
378          ENDDO          ENDDO
379          DO j=1-Oly+1,sNy+Oly          DO j=1-OLy+1,sNy+OLy
380           DO i=1-Olx,sNx+Olx           DO i=1-OLx,sNx+OLx
381            dfy(i,j) = -GGL90diffTKEh*yA(i,j)            dfy(i,j) = -GGL90diffTKEh*yA(i,j)
382       &      *_recip_dyC(i,j,bi,bj)       &      *_recip_dyC(i,j,bi,bj)
383       &      *(GGL90TKE(i,j,k,bi,bj)-GGL90TKE(i,j-1,k,bi,bj))       &      *(GGL90TKE(i,j,k,bi,bj)-GGL90TKE(i,j-1,k,bi,bj))
# Line 382  C     ... across y-faces Line 387  C     ... across y-faces
387           ENDDO           ENDDO
388          ENDDO          ENDDO
389  C     Compute divergence of fluxes  C     Compute divergence of fluxes
390          DO j=1-Oly,sNy+Oly-1          DO j=1-OLy,sNy+OLy-1
391           DO i=1-Olx,sNx+Olx-1           DO i=1-OLx,sNx+OLx-1
392            gTKE(i,j) =            gTKE(i,j) =
393       &    -_recip_hFacC(i,j,k,bi,bj)*recip_drF(k)*recip_rA(i,j,bi,bj)       &    -_recip_hFacC(i,j,k,bi,bj)*recip_drF(k)*recip_rA(i,j,bi,bj)
394       &         *( (dfx(i+1,j)-dfx(i,j))       &         *( (dfx(i+1,j)-dfx(i,j))
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