/[MITgcm]/MITgcm/pkg/monitor/mon_ke.F
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Diff of /MITgcm/pkg/monitor/mon_ke.F

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revision 1.6 by adcroft, Tue Jun 19 14:37:29 2001 UTC revision 1.19 by jmc, Mon Nov 30 03:58:22 2009 UTC
# Line 1  Line 1 
1  C $Header$  C $Header$
2  C $Name$  C $Name$
3    
4  #include "CPP_OPTIONS.h"  #include "MONITOR_OPTIONS.h"
5    
6    C---+----1----+----2----+----3----+----4----+----5----+----6----+----7-|--+----|
7    CBOP
8    C     !ROUTINE: MON_KE
9    
10    C     !INTERFACE:
11        SUBROUTINE MON_KE(        SUBROUTINE MON_KE(
12       I                myThid )       I     myIter, myThid )
13  C     /==========================================================\  
14  C     | SUBROUTINE MON_KE                                        |  C     !DESCRIPTION:
15  C     | o Calculates stats for Kinetic energy                    |  C     Calculates stats for Kinetic energy
 C     |==========================================================|  
 C     \==========================================================/  
       IMPLICIT NONE  
16    
17  C     === Global data ===  C     !USES:
18          IMPLICIT NONE
19  #include "SIZE.h"  #include "SIZE.h"
20  #include "EEPARAMS.h"  #include "EEPARAMS.h"
21    #include "PARAMS.h"
22  #include "DYNVARS.h"  #include "DYNVARS.h"
23  #include "MONITOR.h"  #include "MONITOR.h"
24    #include "GRID.h"
25    #include "SURFACE.h"
26    
27  C     === Routine arguments ===  C     !INPUT PARAMETERS:
28        INTEGER myThid        INTEGER myIter, myThid
29    CEOP
30  C     === Local variables ====  
31        INTEGER bi,bj,I,J,K  C     !LOCAL VARIABLES:
32        _RL tmpVal,theMax,theMean        INTEGER bi,bj,i,j,k,kp1
33        INTEGER numPnts        _RL numPnts,theVol,tmpVal, mskp1, msk_1
34          _RL theMax,theMean,theVolMean,potEnMean
35          _RL tileMean(nSx,nSy)
36          _RL tileVlAv(nSx,nSy)
37          _RL tilePEav(nSx,nSy)
38          _RL tileVol (nSx,nSy)
39    #ifdef ALLOW_NONHYDROSTATIC
40          _RL tmpWke
41    #endif
42    
43          numPnts=0.
44          theVol=0.
45        theMax=0.        theMax=0.
46        theMean=0.        theMean=0.
47        numPnts=0        theVolMean=0.
48          potEnMean =0.
49    
50        DO bj=myByLo(myThid),myByHi(myThid)        DO bj=myByLo(myThid),myByHi(myThid)
51         DO bi=myBxLo(myThid),myBxHi(myThid)         DO bi=myBxLo(myThid),myBxHi(myThid)
52          DO K=1,Nr          tileVol(bi,bj)  = 0. _d 0
53           DO J=1,sNy          tileMean(bi,bj) = 0. _d 0
54            DO I=1,sNx          tileVlAv(bi,bj) = 0. _d 0
55             tmpVal=0.25*( uVel( I , J ,K,bi,bj)*uVel( I , J ,K,bi,bj)          tilePEav(bi,bj) = 0. _d 0
56       &                  +uVel(I+1, J ,K,bi,bj)*uVel(I+1, J ,K,bi,bj)          DO k=1,Nr
57       &                  +vVel( I , J ,K,bi,bj)*vVel( I , J ,K,bi,bj)           kp1 = MIN(k+1,Nr)
58       &                  +vVel( I ,J+1,K,bi,bj)*vVel( I ,J+1,K,bi,bj) )           mskp1 = 1.
59             theMax=max(theMax,tmpVal)           IF ( k.GE.Nr ) mskp1 = 0.
60    C- Note: Present NH implementation does not account for D.w/dt at k=1.
61    C        Consequently, wVel(k=1) does not contribute to NH KE (msk_1=0).
62             msk_1 = 1.
63             IF ( k.EQ. 1 ) msk_1 = 0.
64             DO j=1,sNy
65              DO i=1,sNx
66               tileVol(bi,bj) = tileVol(bi,bj)
67         &                    + rA(i,j,bi,bj)*deepFac2C(k)
68         &                     *rhoFacC(k)*drF(k)*_hFacC(i,j,k,bi,bj)
69    
70    C- Vector Invariant form (like in pkg/mom_vecinv/mom_vi_calc_ke.F)
71    c          tmpVal=0.25*( uVel( i , j ,k,bi,bj)*uVel( i , j ,k,bi,bj)
72    c    &                  +uVel(i+1, j ,k,bi,bj)*uVel(i+1, j ,k,bi,bj)
73    c    &                  +vVel( i , j ,k,bi,bj)*vVel( i , j ,k,bi,bj)
74    c    &                  +vVel( i ,j+1,k,bi,bj)*vVel( i ,j+1,k,bi,bj) )
75    c          tileVlAv(bi,bj) = tileVlAv(bi,bj)
76    c    &              +tmpVal*rA(i,j,bi,bj)*drF(k)*hFacC(i,j,k,bi,bj)
77    
78    C- Energy conservative form (like in pkg/mom_fluxform/mom_calc_ke.F)
79    C    this is the safe way to check the energy conservation
80    C    with no assumption on how grid spacing & area are defined.
81               tmpVal=0.25*(
82         &       uVel( i ,j,k,bi,bj)*uVel( i ,j,k,bi,bj)
83         &         *dyG( i ,j,bi,bj)*dxC( i ,j,bi,bj)*_hFacW( i ,j,k,bi,bj)
84         &      +uVel(i+1,j,k,bi,bj)*uVel(i+1,j,k,bi,bj)
85         &         *dyG(i+1,j,bi,bj)*dxC(i+1,j,bi,bj)*_hFacW(i+1,j,k,bi,bj)
86         &      +vVel(i, j ,k,bi,bj)*vVel(i, j ,k,bi,bj)
87         &         *dxG(i, j ,bi,bj)*dyC(i, j ,bi,bj)*_hFacS(i, j ,k,bi,bj)
88         &      +vVel(i,j+1,k,bi,bj)*vVel(i,j+1,k,bi,bj)
89         &         *dxG(i,j+1,bi,bj)*dyC(i,j+1,bi,bj)*_hFacS(i,j+1,k,bi,bj)
90         &        )
91               tileVlAv(bi,bj) = tileVlAv(bi,bj)
92         &                     + tmpVal*deepFac2C(k)*rhoFacC(k)*drF(k)
93               tmpVal= tmpVal*_recip_hFacC(i,j,k,bi,bj)*recip_rA(i,j,bi,bj)
94    
95    #ifdef ALLOW_NONHYDROSTATIC
96               IF ( nonHydrostatic ) THEN
97                tmpWke = 0.25*
98         &        ( wVel(i,j, k, bi,bj)*wVel(i,j, k, bi,bj)*msk_1
99         &                             *deepFac2F( k )*rhoFacF( k )
100         &         +wVel(i,j,kp1,bi,bj)*wVel(i,j,kp1,bi,bj)*mskp1
101         &                             *deepFac2F(kp1)*rhoFacF(kp1)
102         &        )*maskC(i,j,k,bi,bj)
103                tileVlAv(bi,bj) = tileVlAv(bi,bj)
104         &             + tmpWke*rA(i,j,bi,bj)*drF(k)*_hFacC(i,j,k,bi,bj)
105                tmpVal = tmpVal
106         &             + tmpWke*recip_deepFac2C(k)*recip_rhoFacC(k)
107               ENDIF
108    #endif
109    
110               theMax=MAX(theMax,tmpVal)
111             IF (tmpVal.NE.0.) THEN             IF (tmpVal.NE.0.) THEN
112              theMean=theMean+tmpVal              tileMean(bi,bj)=tileMean(bi,bj)+tmpVal
113              numPnts=numPnts+1              numPnts=numPnts+1.
114             ENDIF             ENDIF
115    
116            ENDDO            ENDDO
117           ENDDO           ENDDO
118          ENDDO          ENDDO
119    C- Potential Energy (external mode):
120             DO j=1,sNy
121              DO i=1,sNx
122               tmpVal = 0.5 _d 0*Bo_surf(i,j,bi,bj)
123         &                      *etaN(i,j,bi,bj)*etaN(i,j,bi,bj)
124    C- jmc: if geoid not flat (phi0surf), needs to add this term.
125    C       not sure for atmos/ocean in P ; or atmos. loading in ocean-Z
126               tmpVal = tmpVal
127         &            + phi0surf(i,j,bi,bj)*etaN(i,j,bi,bj)
128               tilePEav(bi,bj) = tilePEav(bi,bj)
129         &            + tmpVal*rA(i,j,bi,bj)*deepFac2F(1)*maskH(i,j,bi,bj)
130    c          tmpVal = etaN(i,j,bi,bj)
131    c    &            + phi0surf(i,j,bi,bj)*recip_Bo(i,j,bi,bj)
132    c          tilePEav(bi,bj) = tilePEav(bi,bj)
133    c    &        + 0.5 _d 0*Bo_surf(i,j,bi,bj)*tmpVal*tmpVal
134    c    &                  *rA(i,j,bi,bj)*maskH(i,j,bi,bj)
135              ENDDO
136             ENDDO
137    c        theMean    = theMean    + tileMean(bi,bj)
138    c        theVol     = theVol     + tileVol(bi,bj)
139    c        theVolMean = theVolMean + tileVlAv(bi,bj)
140    c        potEnMean  = potEnMean  + tilePEav(bi,bj)
141    C- end bi,bj loops
142         ENDDO         ENDDO
143        ENDDO        ENDDO
144        _GLOBAL_MAX_R8(theMax,myThid)        _GLOBAL_SUM_RL(numPnts,myThid)
145        _GLOBAL_SUM_R8(theMean,myThid)        _GLOBAL_MAX_RL(theMax,myThid)
146        tmpVal=float(numPnts)  c     _GLOBAL_SUM_RL(theMean,myThid)
147        _GLOBAL_SUM_R8(tmpVal,myThid)  c     _GLOBAL_SUM_RL(theVol,myThid)
148        IF (tmpVal.NE.0.) theMean=theMean/tmpVal  c     _GLOBAL_SUM_RL(theVolMean,myThid)
149    c     _GLOBAL_SUM_RL(potEnMean, myThid)
150        CALL MON_OUT_RL( mon_string_none, theMax, mon_foot_max   )        CALL GLOBAL_SUM_TILE_RL( tileMean, theMean   , myThid )
151        CALL MON_OUT_RL( mon_string_none, theMean, mon_foot_mean )        CALL GLOBAL_SUM_TILE_RL( tileVol , theVol    , myThid )
152          CALL GLOBAL_SUM_TILE_RL( tileVlAv, theVolMean, myThid )
153          CALL GLOBAL_SUM_TILE_RL( tilePEav, potEnMean , myThid )
154          IF (numPnts.NE.0.) theMean=theMean/numPnts
155          IF (theVol.NE.0.) THEN
156            theVolMean=theVolMean/theVol
157            potEnMean = potEnMean/theVol
158          ENDIF
159    
160    C--   Print stats for (barotropic) Potential Energy:
161          CALL MON_SET_PREF('pe_b',myThid)
162          CALL MON_OUT_RL(mon_string_none,potEnMean,
163         &         mon_foot_mean,myThid)
164    
165    C--   Print stats for KE
166          CALL MON_SET_PREF('ke',myThid)
167          CALL MON_OUT_RL(mon_string_none,theMax,mon_foot_max,myThid)
168    c     CALL MON_OUT_RL(mon_string_none,theMean,mon_foot_mean,myThid)
169          CALL MON_OUT_RL(mon_string_none,theVolMean,
170         &         mon_foot_mean,myThid)
171          CALL MON_OUT_RL(mon_string_none,theVol,
172         &         mon_foot_vol,myThid)
173    
174        RETURN        RETURN
175        END        END
176    
177    C---+----1----+----2----+----3----+----4----+----5----+----6----+----7-|--+----|
Legend:
Removed from v.1.6  
changed lines
  Added in v.1.19
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