/[MITgcm]/MITgcm/pkg/mom_fluxform/mom_cdscheme.F
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revision 1.3.6.2 by heimbach, Tue Jun 24 23:09:43 2003 UTC revision 1.4 by jmc, Sat Feb 8 02:13:02 2003 UTC
# Line 8  C !ROUTINE: MOM_CDSCHEME Line 8  C !ROUTINE: MOM_CDSCHEME
8    
9  C !INTERFACE: ==========================================================  C !INTERFACE: ==========================================================
10        SUBROUTINE MOM_CDSCHEME(        SUBROUTINE MOM_CDSCHEME(
11       I        bi,bj,k, dPhiHydX,dPhiHydY, guFld,gvFld,       I        bi,bj,k,phi_hyd,dPhiHydX,dPhiHydY,
12       O        guCor,gvCor,       I        myThid)
      I        myTime, myIter, myThid)  
13    
14  C !DESCRIPTION:  C !DESCRIPTION:
15  C The C-D scheme. The less said the better :-)  C The C-D scheme. The less said the better :-)
# Line 28  C     == Global variables == Line 27  C     == Global variables ==
27  C !INPUT PARAMETERS: ===================================================  C !INPUT PARAMETERS: ===================================================
28  C  bi,bj                :: tile indices  C  bi,bj                :: tile indices
29  C  k                    :: vertical level  C  k                    :: vertical level
30    C  phi_hyd              :: hydrostatic pressure
31  C     dPhiHydX,Y        :: Gradient (X & Y dir.) of Hydrostatic Potential  C     dPhiHydX,Y        :: Gradient (X & Y dir.) of Hydrostatic Potential
 C  guFld,gvFld          :: Acceleration (U & V compon.) from the C grid  
 C  guCor,gvCor          :: Coriolis terms (2 compon.) computed on C grid  
 C  myTime               :: current time  
 C  myIter               :: current time-step number  
32  C  myThid               :: thread number  C  myThid               :: thread number
   
33        INTEGER bi,bj,k        INTEGER bi,bj,k
34          _RL phi_hyd(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)
35        _RL dPhiHydX(1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly)        _RL dPhiHydX(1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly)
36        _RL dPhiHydY(1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly)        _RL dPhiHydY(1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly)
       _RL    guFld(1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly)  
       _RL    gvFld(1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly)  
       _RL    guCor(1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly)  
       _RL    gvCor(1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly)  
       _RL     myTime  
       INTEGER myIter  
37        INTEGER myThid        INTEGER myThid
38    
39    
# Line 72  C     Adams-Bashforth weighting factors Line 62  C     Adams-Bashforth weighting factors
62        ab05   = -0.5 - abEps        ab05   = -0.5 - abEps
63    
64  C-- stagger time stepping: grad Phi_Hyp is not in gU,gV and needs to be added:  C-- stagger time stepping: grad Phi_Hyp is not in gU,gV and needs to be added:
65        IF (staggerTimeStep) THEN        IF (.FALSE.) THEN
66    c     IF (staggerTimeStep) THEN
67          phxFac = pfFacMom          phxFac = pfFacMom
68          phyFac = pfFacMom          phyFac = pfFacMom
69        ELSE        ELSE
# Line 80  C-- stagger time stepping: grad Phi_Hyp Line 71  C-- stagger time stepping: grad Phi_Hyp
71          phyFac = 0.          phyFac = 0.
72        ENDIF        ENDIF
73    
 C-    Initialize output (dummy) arrays:  
 c     DO j=1-Oly,sNy+Oly  
 c      DO i=1-Olx,sNx+Olx  
 c       guCor(i,j) = 0. _d 0  
 c       gvCor(i,j) = 0. _d 0  
 c      ENDDO  
 c     ENDDO  
   
74  C     Pressure extrapolated forward in time  C     Pressure extrapolated forward in time
75        DO j=1-Oly,sNy+Oly        DO j=1-Oly,sNy+Oly
76         DO i=1-Olx,sNx+Olx         DO i=1-Olx,sNx+Olx
# Line 96  C     Pressure extrapolated forward in t Line 79  C     Pressure extrapolated forward in t
79       &  +ab05*(etaNm1(i,j,bi,bj)*Bo_surf(i,j,bi,bj) )       &  +ab05*(etaNm1(i,j,bi,bj)*Bo_surf(i,j,bi,bj) )
80         ENDDO         ENDDO
81        ENDDO        ENDDO
82          IF (staggerTimeStep) THEN
83           DO j=jMin,jMax
84            DO i=iMin,iMax
85             pf(i,j) = pf(i,j)+phi_hyd(i,j,k)
86            ENDDO
87           ENDDO
88          ENDIF
89    
90  C--   Zonal velocity coriolis term  C--   Zonal velocity coriolis term
91  C     Note. As coded here, coriolis will not work with "thin walls"  C     Note. As coded here, coriolis will not work with "thin walls"
# Line 106  C     grady(p) + gV Line 96  C     grady(p) + gV
96          af(i,j) = -_maskS(i,j,k,bi,bj)*(          af(i,j) = -_maskS(i,j,k,bi,bj)*(
97       &            _recip_dyC(i,j,bi,bj)*(pf(i,j)-pf(i,j-1))       &            _recip_dyC(i,j,bi,bj)*(pf(i,j)-pf(i,j-1))
98       &           +phyFac*dPhiHydY(i,j) )       &           +phyFac*dPhiHydY(i,j) )
99       &          + gvFld(i,j)       &          + gV(i,j,k,bi,bj)
100         ENDDO         ENDDO
101        ENDDO        ENDDO
102  C     Average to Vd point and add coriolis  C     Average to Vd point and add coriolis
# Line 124  C     Average to Vd point and add coriol Line 114  C     Average to Vd point and add coriol
114  C     Step forward Vd  C     Step forward Vd
115        DO j=jMin,jMax        DO j=jMin,jMax
116         DO i=iMin,iMax         DO i=iMin,iMax
117          vVelD(i,j,k,bi,bj) = vVelD(i,j,k,bi,bj) + deltaTmom*vf(i,j)          vVelD(i,j,k,bi,bj) = vVelD(i,j,k,bi,bj) +
118         &                        deltaTmom*vf(i,j)
119         ENDDO         ENDDO
120        ENDDO        ENDDO
121  C     Relax D grid V to C grid V  C     Relax D grid V to C grid V
122        DO j=jMin,jMax        DO j=jMin,jMax
123         DO i=iMin,iMax         DO i=iMin,iMax
124           vVelD(i,j,k,bi,bj) = ( rCD*vVelD(i,j,k,bi,bj)           vVelD(i,j,k,bi,bj) = rCD*vVelD(i,j,k,bi,bj)
125       &   +(1. - rCD)*(       &   +(1. - rCD)*(
126       &            ab15*(       &    ab15*0.25*(
127       &                vVel(i  ,j  ,k,bi,bj)+vVel(i  ,j+1,k,bi,bj)       &                vVel(i  ,j  ,k,bi,bj)+vVel(i  ,j+1,k,bi,bj)
128       &               +vVel(i-1,j  ,k,bi,bj)+vVel(i-1,j+1,k,bi,bj)       &               +vVel(i-1,j  ,k,bi,bj)+vVel(i-1,j+1,k,bi,bj)
129       &                 )*0.25       &              )*_maskW(i,j,k,bi,bj)
130       &           +ab05*(       &     +
131         &    ab05*0.25*(
132       &                vNM1(i  ,j  ,k,bi,bj)+vNM1(i  ,j+1,k,bi,bj)       &                vNM1(i  ,j  ,k,bi,bj)+vNM1(i  ,j+1,k,bi,bj)
133       &               +vNM1(i-1,j  ,k,bi,bj)+vNM1(i-1,j+1,k,bi,bj)       &               +vNM1(i-1,j  ,k,bi,bj)+vNM1(i-1,j+1,k,bi,bj)
134       &                 )*0.25       &              )*_maskW(i,j,k,bi,bj)
135       &               )        )*_maskW(i,j,k,bi,bj)       &   )
136         ENDDO         ENDDO
137        ENDDO        ENDDO
138  C     Calculate coriolis force on U  C     Calculate coriolis force on U
139        DO j=jMin,jMax        DO j=jMin,jMax
140         DO i=iMin,iMax         DO i=iMin,iMax
141          guCor(i,j) =          guCD(i,j,k,bi,bj) =
142       &    0.5*( _fCori(i  ,j,bi,bj) +       &    0.5*( _fCori(i  ,j,bi,bj) +
143       &          _fCori(i-1,j,bi,bj)  )       &          _fCori(i-1,j,bi,bj)  )
144       &   *vVelD(i,j,k,bi,bj)*cfFacMom       &   *vVelD(i,j,k,bi,bj)*cfFacMom
# Line 160  C     gradx(p)+gU Line 152  C     gradx(p)+gU
152          af(i,j) = -_maskW(i,j,k,bi,bj)*(          af(i,j) = -_maskW(i,j,k,bi,bj)*(
153       &            _recip_dxC(i,j,bi,bj)*(pf(i,j)-pf(i-1,j))       &            _recip_dxC(i,j,bi,bj)*(pf(i,j)-pf(i-1,j))
154       &           +phxFac*dPhiHydX(i,j) )       &           +phxFac*dPhiHydX(i,j) )
155       &          + guFld(i,j)       &          + gU(i,j,k,bi,bj)
156         ENDDO         ENDDO
157        ENDDO        ENDDO
158  C     Average to Ud point and add coriolis  C     Average to Ud point and add coriolis
# Line 178  C     Average to Ud point and add coriol Line 170  C     Average to Ud point and add coriol
170  C     Step forward Ud  C     Step forward Ud
171        DO j=jMin,jMax        DO j=jMin,jMax
172         DO i=iMin,iMax         DO i=iMin,iMax
173          uVelD(i,j,k,bi,bj) = uVelD(i,j,k,bi,bj) + deltaTmom*vf(i,j)          uVelD(i,j,k,bi,bj) = uVelD(i,j,k,bi,bj) +
174         &   deltaTmom*vf(i,j)*_maskS(i,j,k,bi,bj)
175         ENDDO         ENDDO
176        ENDDO        ENDDO
177  C     Relax D grid U to C grid U  C     Relax D grid U to C grid U
178        DO j=jMin,jMax        DO j=jMin,jMax
179         DO i=iMin,iMax         DO i=iMin,iMax
180           uVelD(i,j,k,bi,bj) = ( rCD*uVelD(i,j,k,bi,bj)          uVelD(i,j,k,bi,bj) = rCD*uVelD(i,j,k,bi,bj)
181       &   +(1. - rCD)*(       &   +(1. - rCD)*(
182       &            ab15*(       &    ab15*0.25*(
183       &                uVel(i,j  ,k,bi,bj)+uVel(i+1,j  ,k,bi,bj)       &                uVel(i,j  ,k,bi,bj)+uVel(i+1,j  ,k,bi,bj)
184       &               +uVel(i,j-1,k,bi,bj)+uVel(i+1,j-1,k,bi,bj)       &               +uVel(i,j-1,k,bi,bj)+uVel(i+1,j-1,k,bi,bj)
185       &                 )*0.25       &              )*_maskS(i,j,k,bi,bj)
186       &           +ab05*(       &     +
187         &    ab05*0.25*(
188       &                uNM1(i,j  ,k,bi,bj)+uNM1(i+1,j  ,k,bi,bj)       &                uNM1(i,j  ,k,bi,bj)+uNM1(i+1,j  ,k,bi,bj)
189       &               +uNM1(i,j-1,k,bi,bj)+uNM1(i+1,j-1,k,bi,bj)       &               +uNM1(i,j-1,k,bi,bj)+uNM1(i+1,j-1,k,bi,bj)
190       &                 )*0.25       &              )*_maskS(i,j,k,bi,bj)
191       &               )        )*_maskS(i,j,k,bi,bj)       &   )
192         ENDDO         ENDDO
193        ENDDO        ENDDO
194  C     Calculate coriolis force on V  C     Calculate coriolis force on V
195        DO j=jMin,jMax        DO j=jMin,jMax
196         DO i=iMin,iMax         DO i=iMin,iMax
197          gvCor(i,j) =          gvCD(i,j,k,bi,bj) =
198       &    -0.5*( _fCori(i  ,j,bi,bj)       &    -0.5*( _fCori(i  ,j,bi,bj)
199       &          +_fCori(i,j-1,bi,bj)  )       &          +_fCori(i,j-1,bi,bj)  )
200       &   *uVelD(i,j,k,bi,bj)*cfFacMom       &   *uVelD(i,j,k,bi,bj)*_maskS(i,j,k,bi,bj)*cfFacMom
201         ENDDO         ENDDO
202        ENDDO        ENDDO
203    
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