/[MITgcm]/MITgcm/pkg/seaice/seaice_calc_strainrates.F
ViewVC logotype

Diff of /MITgcm/pkg/seaice/seaice_calc_strainrates.F

Parent Directory Parent Directory | Revision Log Revision Log | View Revision Graph Revision Graph | View Patch Patch

revision 1.6 by mlosch, Tue Jun 19 12:09:36 2007 UTC revision 1.21 by gforget, Mon Oct 20 03:20:57 2014 UTC
# Line 2  C $Header$ Line 2  C $Header$
2  C $Name$  C $Name$
3    
4  #include "SEAICE_OPTIONS.h"  #include "SEAICE_OPTIONS.h"
5    #ifdef ALLOW_OBCS
6    # include "OBCS_OPTIONS.h"
7    #else
8    # define OBCS_UVICE_OLD
9    #endif
10    #ifdef ALLOW_AUTODIFF
11    # include "AUTODIFF_OPTIONS.h"
12    #endif
13    
14  CStartOfInterface  CBOP
15        SUBROUTINE SEAICE_CALC_STRAINRATES(  C     !ROUTINE: SEAICE_CALC_STRAINRATES
16    C     !INTERFACE:
17          SUBROUTINE SEAICE_CALC_STRAINRATES(
18       I     uFld, vFld,       I     uFld, vFld,
19       O     e11, e22, e12,       O     e11Loc, e22Loc, e12Loc,
20       I     myThid )       I     iStep, myTime, myIter, myThid )
21  C     /==========================================================\  
22  C     | SUBROUTINE  SEAICE_CALC_STRAINRATES                      |  C     !DESCRIPTION: \bv
23  C     | o compute strain rates from ice velocities               |  C     *==========================================================*
24  C     |==========================================================|  C     | SUBROUTINE  SEAICE_CALC_STRAINRATES
25  C     | written by Martin Losch, Apr 2007                        |  C     | o compute strain rates from ice velocities
26  C     \==========================================================/  C     *==========================================================*
27    C     | written by Martin Losch, Apr 2007
28    C     *==========================================================*
29    C     \ev
30    
31    C     !USES:
32        IMPLICIT NONE        IMPLICIT NONE
33    
34  C     === Global variables ===  C     === Global variables ===
# Line 21  C     === Global variables === Line 36  C     === Global variables ===
36  #include "EEPARAMS.h"  #include "EEPARAMS.h"
37  #include "PARAMS.h"  #include "PARAMS.h"
38  #include "GRID.h"  #include "GRID.h"
39    #include "SEAICE_SIZE.h"
40  #include "SEAICE_PARAMS.h"  #include "SEAICE_PARAMS.h"
41    #include "SEAICE.h"
42    
43  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
44  # include "tamc.h"  # include "tamc.h"
45  #endif  #endif
46    
47    C     !INPUT/OUTPUT PARAMETERS:
48  C     === Routine arguments ===  C     === Routine arguments ===
49  C     myThid - Thread no. that called this routine.  C     uFld   :: ice velocity, u-component
50    C     vFld   :: ice velocity, v-component
51    C     e11Loc :: strain rate tensor, component 1,1
52    C     e22Loc :: strain rate tensor, component 2,2
53    C     e12Loc :: strain rate tensor, component 1,2
54    C     iStep  :: Sub-time-step number
55    C     myTime :: Simulation time
56    C     myIter :: Simulation timestep number
57    C     myThid :: My Thread Id. number
58          _RL uFld   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,nSx,nSy)
59          _RL vFld   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,nSx,nSy)
60          _RL e11Loc (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,nSx,nSy)
61          _RL e22Loc (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,nSx,nSy)
62          _RL e12Loc (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,nSx,nSy)
63          INTEGER iStep
64          _RL     myTime
65          INTEGER myIter
66        INTEGER myThid        INTEGER myThid
67  C     ice velocities  CEOP
       _RL uFld(1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,nSx,nSy)  
       _RL vFld(1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,nSx,nSy)  
 C     strain rate tensor  
       _RL e11 (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,nSx,nSy)  
       _RL e22 (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,nSx,nSy)  
       _RL e12 (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,nSx,nSy)  
 CEndOfInterface  
68    
69  #ifdef SEAICE_CGRID  #ifdef SEAICE_CGRID
70  #ifdef SEAICE_ALLOW_DYNAMICS  #ifdef SEAICE_ALLOW_DYNAMICS
71    C     !LOCAL VARIABLES:
72  C     === Local variables ===  C     === Local variables ===
73  C     i,j,bi,bj - Loop counters  C     i,j,bi,bj :: Loop counters
74        INTEGER i, j, bi, bj        INTEGER i, j, bi, bj
75  C  hFacU, hFacV - determine the no-slip boundary condition  C     hFacU, hFacV :: determine the no-slip boundary condition
76        INTEGER k        INTEGER k
77        _RS hFacU, hFacV        _RS hFacU, hFacV, noSlipFac
78    C     auxillary variables that help writing code that
79    C     vectorizes even after TAFization
80          _RL dudx (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
81          _RL dvdy (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
82          _RL dudy (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
83          _RL dvdx (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
84          _RL uave (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
85          _RL vave (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
86    
87        k = 1        k = 1
88          noSlipFac = 0. _d 0
89          IF ( SEAICE_no_slip ) noSlipFac = 1. _d 0
90    C     in order repoduce results before fixing a bug in r1.20 comment out
91    C     the following line
92    CML      IF ( SEAICE_no_slip ) noSlipFac = 2. _d 0
93  C  C
94        DO bj=myByLo(myThid),myByHi(myThid)        DO bj=myByLo(myThid),myByHi(myThid)
95         DO bi=myBxLo(myThid),myBxHi(myThid)         DO bi=myBxLo(myThid),myBxHi(myThid)
96          DO j=1-Oly,sNy+Oly-1  C     abbreviations on C-points, need to do them in separate loops
97           DO i=1-Olx,sNx+Olx-1  C     for vectorization
98  C     evaluate strain rates          DO j=1-OLy,sNy+OLy-1
99            e11(I,J,bi,bj) = _recip_dxF(I,J,bi,bj) *           DO i=1-OLx,sNx+OLx-1
100       &         (uFld(I+1,J,bi,bj)-uFld(I,J,bi,bj))            dudx(i,j) = _recip_dxF(i,j,bi,bj) *
101       &         -HALF*       &         (uFld(i+1,j,bi,bj)-uFld(i,j,bi,bj))
102       &         (vFld(I,J,bi,bj)+vFld(I,J+1,bi,bj))            uave(i,j) = 0.5 _d 0 * (uFld(i,j,bi,bj)+uFld(i+1,j,bi,bj))
103       &         * _tanPhiAtU(I,J,bi,bj)*recip_rSphere           ENDDO
104            e22(I,J,bi,bj) = _recip_dyF(I,J,bi,bj) *          ENDDO
105       &         (vFld(I,J+1,bi,bj)-vFld(I,J,bi,bj))          DO j=1-OLy,sNy+OLy-1
106  C     one metric term is missing           DO i=1-OLx,sNx+OLx-1
107           ENDDO            dvdy(i,j) = _recip_dyF(i,j,bi,bj) *
108          ENDDO       &         (vFld(i,j+1,bi,bj)-vFld(i,j,bi,bj))
109          DO j=1-Oly+1,sNy+Oly            vave(i,j) = 0.5 _d 0 * (vFld(i,j,bi,bj)+vFld(i,j+1,bi,bj))
110           DO i=1-Olx+1,sNx+Olx           ENDDO
111            e12(I,J,bi,bj) = HALF*(          ENDDO
112       &         (uFld(I  ,J  ,bi,bj) * _dxC(I  ,J  ,bi,bj)  C     evaluate strain rates at C-points
113       &         -uFld(I  ,J-1,bi,bj) * _dxC(I  ,J-1,bi,bj)          DO j=1-OLy,sNy+OLy-1
114       &         +vFld(I  ,J  ,bi,bj) * _dyC(I  ,J  ,bi,bj)           DO i=1-OLx,sNx+OLx-1
115       &         -vFld(I-1,J  ,bi,bj) * _dyC(I-1,J  ,bi,bj))            e11Loc(i,j,bi,bj) = dudx(i,j) + vave(i,j) * k2AtC(i,j,bi,bj)
116       &         * recip_rAz(I,J,bi,bj)            e22Loc(i,j,bi,bj) = dvdy(i,j) + uave(i,j) * k1AtC(i,j,bi,bj)
117       &         +           ENDDO
118       &         0.25 _d 0 * (uFld(I,J,bi,bj)+uFld(I  ,J-1,bi,bj))          ENDDO
119       &         * ( _tanPhiAtU(I,J,bi,bj) + _tanPhiAtU(I,J-1,bi,bj) )  #ifndef OBCS_UVICE_OLD
120       &         *recip_rSphere  C--     for OBCS: assume no gradient beyong OB
121            DO j=1-OLy,sNy+OLy-1
122             DO i=1-OLx,sNx+OLx-1
123              e11Loc(i,j,bi,bj) = e11Loc(i,j,bi,bj)*maskInC(i,j,bi,bj)
124              e22Loc(i,j,bi,bj) = e22Loc(i,j,bi,bj)*maskInC(i,j,bi,bj)
125             ENDDO
126            ENDDO
127    #endif /* OBCS_UVICE_OLD */
128    
129    C     abbreviations at Z-points, need to do them in separate loops
130    C     for vectorization
131            DO j=1-OLy+1,sNy+OLy
132             DO i=1-OLx+1,sNx+OLx
133              dudy(i,j) = ( uFld(i,j,bi,bj) - uFld(i  ,j-1,bi,bj) )
134         &         * _recip_dyU(i,j,bi,bj)
135              uave(i,j) = 0.5 _d 0 * (uFld(i,j,bi,bj)+uFld(i  ,j-1,bi,bj))
136             ENDDO
137            ENDDO
138            DO j=1-OLy+1,sNy+OLy
139             DO i=1-OLx+1,sNx+OLx
140              dvdx(i,j) = ( vFld(i,j,bi,bj) - vFld(i-1,j  ,bi,bj) )
141         &         * _recip_dxV(i,j,bi,bj)
142              vave(i,j) = 0.5 _d 0 * (vFld(i,j,bi,bj)+vFld(i-1,j  ,bi,bj))
143             ENDDO
144            ENDDO
145    C     evaluate strain rates at Z-points
146            DO j=1-OLy+1,sNy+OLy
147             DO i=1-OLx+1,sNx+OLx
148              hFacU = _maskW(i,j,k,bi,bj) - _maskW(i,j-1,k,bi,bj)
149              hFacV = _maskS(i,j,k,bi,bj) - _maskS(i-1,j,k,bi,bj)
150              e12Loc(i,j,bi,bj) = 0.5 _d 0 * (
151         &         dudy(i,j) + dvdx(i,j)
152         &         - k1AtZ(i,j,bi,bj) * vave(i,j)
153         &         - k2AtZ(i,j,bi,bj) * uave(i,j)
154         &         )
155         &         *maskC(i  ,j  ,k,bi,bj)*maskC(i-1,j  ,k,bi,bj)
156         &         *maskC(i  ,j-1,k,bi,bj)*maskC(i-1,j-1,k,bi,bj)
157         &         + noSlipFac * (
158         &           2.0 _d 0 * uave(i,j) * _recip_dyU(i,j,bi,bj) * hFacU
159         &         + 2.0 _d 0 * vave(i,j) * _recip_dxV(i,j,bi,bj) * hFacV
160       &         )       &         )
161       &         *maskC(I  ,J  ,k,bi,bj)*maskC(I-1,J  ,k,bi,bj)  C     no slip at the boundary implies u(j)+u(j-1)=0 and v(i)+v(i-1)=0
162       &         *maskC(I  ,J-1,k,bi,bj)*maskC(I-1,J-1,k,bi,bj)  C     accross the boundary; this is already accomplished by masking so
163  C     one metric term is missing  C     that the following lines are not necessary
164           ENDDO  c$$$     &         - hFacV * k1AtZ(i,j,bi,bj) * vave(i,j)
165          ENDDO  c$$$     &         - hFacU * k2AtZ(i,j,bi,bj) * uave(i,j)
         IF ( SEAICE_no_slip ) THEN  
 C     no slip boundary conditions apply only to e12  
          DO j=1-Oly+1,sNy+Oly  
           DO i=1-Olx+1,sNx+Olx  
            hFacU = _maskW(i,j,k,bi,bj) - _maskW(i,j-1,k,bi,bj)  
            hFacV = _maskS(i,j,k,bi,bj) - _maskS(i-1,j,k,bi,bj)  
   
            e12(I,J,bi,bj) = e12(I,J,bi,bj)  
      &          + recip_rAz(i,j,bi,bj) *  
      &          ( hFacU * ( _dxC(i,j  ,bi,bj)*uFld(i,j  ,bi,bj)  
      &                    + _dxC(i,j-1,bi,bj)*uFld(i,j-1,bi,bj) )  
      &          + hFacV * ( _dyC(i  ,j,bi,bj)*vFld(i  ,j,bi,bj)  
      &                    + _dyC(i-1,j,bi,bj)*vFld(i-1,j,bi,bj) ) )  
      &         - hFacU  
      &         * 0.25 _d 0 * (uFld(I,J,bi,bj)+uFld(I  ,J-1,bi,bj))  
      &         * ( _tanPhiAtU(I,J,bi,bj) + _tanPhiAtU(I,J-1,bi,bj) )  
      &         *recip_rSphere  
 C     one metric term is missing  
           ENDDO  
166           ENDDO           ENDDO
167            ENDDO
168    
         ENDIF  
169         ENDDO         ENDDO
170        ENDDO        ENDDO
171    
172    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
173    #ifdef SEAICE_DYN_STABLE_ADJOINT
174    cgf zero out adjoint fields to stabilize pkg/seaice dyna. adjoint
175          CALL ZERO_ADJ( 1, e11Loc, myThid)
176          CALL ZERO_ADJ( 1, e12Loc, myThid)
177          CALL ZERO_ADJ( 1, e22Loc, myThid)
178    #endif
179    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
180    
181  #endif /* SEAICE_ALLOW_DYNAMICS */  #endif /* SEAICE_ALLOW_DYNAMICS */
182  #endif /* SEAICE_CGRID */  #endif /* SEAICE_CGRID */
183        RETURN        RETURN
Legend:
Removed from v.1.6  
changed lines
  Added in v.1.21
  ViewVC Help
Powered by ViewVC 1.1.22