source: trunk/WRF.COMMON/WRFV2/dyn_nmm/module_DIFFUSION_NMM.F @ 3094

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spiga@svn-planeto:ajoute le modele meso-echelle martien

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Line 
1!-----------------------------------------------------------------------
2!
3!NCEP_MESO:MODEL_LAYER: HORIZONTAL DIFFUSION
4!
5!-----------------------------------------------------------------------
6!
7#include "nmm_loop_basemacros.h"
8#include "nmm_loop_macros.h"
9!
10!-----------------------------------------------------------------------
11!
12      MODULE MODULE_DIFFUSION_NMM
13!
14!-----------------------------------------------------------------------
15      USE MODULE_MODEL_CONSTANTS
16!-----------------------------------------------------------------------
17!
18      LOGICAL :: SECOND=.TRUE.
19      INTEGER :: KSMUD=1
20!
21!-----------------------------------------------------------------------
22!
23      CONTAINS
24!
25!***********************************************************************
26      SUBROUTINE HDIFF(NTSD,DT,FIS,DY,HDAC,HDACV                        &
27     &                ,HTM,HBM2,VTM,DETA1,SIGMA                         &
28     &                ,T,Q,U,V,Q2,Z,W,SM,SICE                           &
29     &                ,IHE,IHW,IVE,IVW,INDX3_WRK                        &
30     &                ,IDS,IDE,JDS,JDE,KDS,KDE                          &
31     &                ,IMS,IME,JMS,JME,KMS,KME                          &
32     &                ,ITS,ITE,JTS,JTE,KTS,KTE)
33!***********************************************************************
34!$$$  SUBPROGRAM DOCUMENTATION BLOCK
35!                .      .    .     
36! SUBPROGRAM:    HDIFF       HORIZONTAL DIFFUSION
37!   PRGRMMR: JANJIC          ORG: W/NP22     DATE: 93-11-17
38!     
39! ABSTRACT:
40!     HDIFF CALCULATES THE CONTRIBUTION OF THE HORIZONTAL DIFFUSION
41!     TO THE TENDENCIES OF TEMPERATURE, SPECIFIC HUMIDITY, WIND
42!     COMPONENTS, AND TURBULENT KINETIC ENERGY AND THEN UPDATES THOSE
43!     VARIABLES.  A SECOND-ORDER NONLINEAR SCHEME SIMILAR TO
44!     SMAGORINSKY'S IS USED WHERE THE DIFFUSION COEFFICIENT IS
45!     A FUNCTION OF THE DEFORMATION FIELD AND OF THE TURBULENT
46!     KINETIC ENERGY.
47!     
48! PROGRAM HISTORY LOG:
49!   87-06-??  JANJIC     - ORIGINATOR
50!   95-03-25  BLACK      - CONVERSION FROM 1-D TO 2-D IN HORIZONTAL
51!   96-03-28  BLACK      - ADDED EXTERNAL EDGE
52!   98-10-30  BLACK      - MODIFIED FOR DISTRIBUTED MEMORY
53!   02-02-07  BLACK      - CONVERTED TO WRF STRUCTURE
54!   02-08-29  MICHALAKES -
55!   02-09-06  WOLFE      -
56!   03-05-27  JANJIC     - ADDED SLOPE ADJUSTMENT
57!   04-11-18  BLACK      - THREADED
58!   06-08-15  JANJIC     - ENHANCEMENT AT SLOPING SEA COAST
59!     
60! USAGE: CALL HDIFF FROM SUBROUTINE SOLVE_RUNSTREAM
61!
62!   INPUT ARGUMENT LIST:
63
64!   OUTPUT ARGUMENT LIST:
65!     
66!   OUTPUT FILES:
67!     NONE
68!     
69!   SUBPROGRAMS CALLED:
70
71!     UNIQUE: NONE
72
73!     LIBRARY: NONE
74
75! ATTRIBUTES:
76!   LANGUAGE: FORTRAN 90
77!   MACHINE : IBM SP
78!$$$ 
79!***********************************************************************
80!-----------------------------------------------------------------------
81!
82      IMPLICIT NONE
83!
84!-----------------------------------------------------------------------
85!
86      INTEGER,INTENT(IN) :: IDS,IDE,JDS,JDE,KDS,KDE                     &
87     &                     ,IMS,IME,JMS,JME,KMS,KME                     &
88     &                     ,ITS,ITE,JTS,JTE,KTS,KTE
89!
90      INTEGER,INTENT(IN) :: NTSD
91!
92      REAL,INTENT(IN) :: DT,DY
93!
94      REAL,DIMENSION(KMS:KME),INTENT(IN) :: DETA1
95!
96      REAL,DIMENSION(IMS:IME,JMS:JME),INTENT(IN) :: FIS,HBM2            &
97     &                                             ,HDAC,HDACV          &
98     &                                             ,SM,SICE
99!
100      REAL,DIMENSION(IMS:IME,KMS:KME,JMS:JME),INTENT(IN) :: HTM,VTM,Z,W
101!
102      REAL,DIMENSION(IMS:IME,KMS:KME,JMS:JME),INTENT(INOUT) :: T,Q,Q2   &
103     &                                                        ,U,V
104!
105      INTEGER, DIMENSION(JMS:JME), INTENT(IN) :: IHE,IHW,IVE,IVW
106!
107!-----------------------------------------------------------------------
108!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! IMPORTANT !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
109!***  NMM_MAX_DIM is set in configure.wrf and must agree with
110!***  the value of dimspec q in the Registry/Registry.
111!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! IMPORTANT !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
112!-----------------------------------------------------------------------
113!
114      INTEGER,DIMENSION(-3:3,NMM_MAX_DIM,0:6),INTENT(IN) :: INDX3_WRK
115!
116      INTEGER,INTENT(IN) :: SIGMA
117!
118!-----------------------------------------------------------------------
119!
120!***  LOCAL VARIABLES
121!
122      LOGICAL :: CILINE,WATSLOP
123!
124      INTEGER :: I,J,J1_P1,J1_P2,J2_00,J2_M1,J2_P1,J3_00,J3_P1,J3_P2    &
125     &          ,J4_00,J4_M1,J4_M2,J4_P1,J4_P2,JJ,JKNT,JSTART,K,KS
126!
127      REAL :: DEF_J,DEFSK,DEFTK,HKNE_J,HKSE_J,Q2L,RDY,SLOP,SLOPHC       &
128     &       ,UTK,VKNE_J,VKSE_J,VTK,DEF1,DEF2,DEF3,DEF4
129!
130      REAL,DIMENSION(ITS-5:ITE+5,KTS:KTE) :: Q2L_IK,SNE,SSE
131!
132!***  TYPE 1 WORKING ARRAY (SEE PFDHT)
133!
134      REAL,DIMENSION(ITS-5:ITE+5,KTS:KTE,-2:2) :: DEF
135!
136!***  TYPE 2 WORKING ARRAY (SEE PFDHT)
137!
138      REAL,DIMENSION(ITS-5:ITE+5,KTS:KTE,-2:1) :: HKNE,QNE,Q2NE,TNE     &
139     &                                           ,UNE,VKNE,VNE
140!
141!***  TYPE 3 WORKING ARRAY (SEE PFDHT)
142!
143      REAL,DIMENSION(ITS-5:ITE+5,KTS:KTE,-1:2) :: HKSE,QSE,Q2SE,TSE     &
144     &                                           ,USE,VKSE,VSE
145!
146!***  TYPE 4 WORKING ARRAY (SEE PFDHT)
147!
148      REAL,DIMENSION(ITS-5:ITE+5,KTS:KTE,-1:1) :: CKE,QDIF,Q2DIF        &
149     &                                           ,TDIF,UDIF,VDIF
150!
151!-----------------------------------------------------------------------
152!***********************************************************************
153!-----------------------------------------------------------------------
154!
155      JSTART=MYJS2
156!-----------------------------------------------------------------------
157!
158      SLOPHC=SLOPHT*SQRT(2.)*0.5
159      RDY=1./DY
160!
161!-----------------------------------------------------------------------
162!***
163!***  DIFFUSING Q2 AT GROUND LEVEL DOES NOT MATTER
164!***  BECAUSE USTAR2 IS RECALCULATED
165!***
166!-----------------------------------------------------------------------
167!***  MARCH NORTHWARD THROUGH THE SOUTHERNMOST SLABS TO BEGIN
168!***  FILLING THE MAIN WORKING ARRAYS WHICH ARE MULTI-DIMENSIONED
169!***  IN J BECAUSE THEY ARE DIFFERENCED OR AVERAGED IN J.
170!-----------------------------------------------------------------------
171!
172      DO J=-2,2
173      DO K=KTS,KTE
174      DO I=ITS-5,ITE+5
175        DEF(I,K,J)=0.
176      ENDDO
177      ENDDO
178      ENDDO
179!
180      DO J=-2,1
181      DO K=KTS,KTE
182      DO I=ITS-5,ITE+5
183        TNE(I,K,J)=0.
184        QNE(I,K,J)=0.
185        Q2NE(I,K,J)=0.
186        HKNE(I,K,J)=0.
187        UNE(I,K,J)=0.
188        VNE(I,K,J)=0.
189        VKNE(I,K,J)=0.
190      ENDDO
191      ENDDO
192      ENDDO
193!
194      DO J=-1,2
195      DO K=KTS,KTE
196      DO I=ITS-5,ITE+5
197        TSE(I,K,J)=0.
198        QSE(I,K,J)=0.
199        Q2SE(I,K,J)=0.
200        HKSE(I,K,J)=0.
201        USE(I,K,J)=0.
202        VSE(I,K,J)=0.
203        VKSE(I,K,J)=0.
204      ENDDO
205      ENDDO
206      ENDDO
207!-----------------------------------------------------------------------
208!
209!$omp parallel do                                                       &
210!$omp& private(def_j,def1,def2,def3,def4,defsk,deftk,i,j,jj,k,q2l)
211      DO J=-2,1
212        JJ=JSTART+J
213!
214        DO K=KTS,KTE
215
216        DO I=MYIS_P1,MYIE_P1
217          DEFTK=U(I+IHE(JJ),K,JJ)-U(I+IHW(JJ),K,JJ)                     &
218     &         -V(I,K,JJ+1)+V(I,K,JJ-1)
219          DEFSK=U(I,K,JJ+1)-U(I,K,JJ-1)                                 &
220     &         +V(I+IHE(JJ),K,JJ)-V(I+IHW(JJ),K,JJ)
221          Q2L=MAX(Q2(I,K,JJ),EPSQ2)
222          IF(Q2L<=EPSQ2)Q2L=0.
223!
224          DEF1=W(I+IHW(JJ),K,JJ-1)-W(I,K,JJ)
225          DEF2=W(I+IHE(JJ),K,JJ-1)-W(I,K,JJ)
226          DEF3=W(I+IHW(JJ),K,JJ+1)-W(I,K,JJ)
227          DEF4=W(I+IHE(JJ),K,JJ+1)-W(I,K,JJ)
228!
229          DEF_J=DEFTK*DEFTK+DEFSK*DEFSK+DEF1*DEF1+DEF2*DEF2+            &
230     &          DEF3*DEF3+DEF4*DEF4+SCQ2*Q2L
231          DEF_J=SQRT(DEF_J+DEF_J)*HBM2(I,JJ)
232          DEF_J=MAX(DEF_J,DEFC)
233          DEF_J=MIN(DEF_J,DEFM)
234          DEF_J=DEF_J*0.1
235          DEF(I,K,J)=DEF_J
236        ENDDO
237        ENDDO
238!
239      ENDDO
240!-----------------------------------------------------------------------
241!
242!$omp parallel do                                                       &
243!$omp& private(hkne_j,i,j,jj,k,slop,sne,vkne_j)
244      DO J=-2,0
245        JJ=JSTART+J
246!
247!-----------------------------------------------------------------------
248!***  SLOPE SWITCHES FOR MOISTURE
249!-----------------------------------------------------------------------
250!
251        IF(SIGMA==1)THEN
252          DO K=KTS,KTE
253!
254!-----------------------------------------------------------------------
255!***  PRESSURE DOMAIN
256!-----------------------------------------------------------------------
257!
258            IF(DETA1(K)>0.)THEN
259              DO I=MYIS_P1,MYIE1_P1
260                SNE(I,K)=1.
261              ENDDO
262!
263!-----------------------------------------------------------------------
264!***  SIGMA DOMAIN
265!-----------------------------------------------------------------------
266!
267            ELSE
268              DO I=MYIS_P1,MYIE1_P1
269                SLOP=ABS((Z(I+IHE(JJ),K,JJ+1)-Z(I,K,JJ))*RDY)
270!
271                CILINE=((SM(I+IHE(JJ),JJ+1)/=SM(I,JJ)) .OR.             &
272                        (SICE(I+IHE(JJ),JJ+1)/=SICE(I,JJ)))
273!
274                WATSLOP=(SM(I+IHE(JJ),JJ+1)==1.0 .AND.                  &
275                         SM(I,JJ)==1.0 .AND. SLOP/=0.)
276!
277                IF(SLOP<SLOPHC .OR. CILINE .OR. WATSLOP)THEN
278                  SNE(I,K)=1.
279                ELSE
280                  SNE(I,K)=0.
281                ENDIF
282!
283              ENDDO
284            ENDIF
285!
286          ENDDO
287        ENDIF
288!
289        DO K=KTS,KTE
290        DO I=MYIS_P1,MYIE1_P1
291          HKNE_J=(DEF(I,K,J)+DEF(I+IHE(JJ),K,J+1))                      &
292     &           *HTM(I,K,JJ)*HTM(I+IHE(JJ),K,JJ+1)*SNE(I,K)
293          TNE (I,K,J)=(T (I+IHE(JJ),K,JJ+1)-T (I,K,JJ))*HKNE_J
294          QNE (I,K,J)=(Q (I+IHE(JJ),K,JJ+1)-Q (I,K,JJ))*HKNE_J
295          Q2NE(I,K,J)=(Q2(I+IHE(JJ),K,JJ+1)-Q2(I,K,JJ))*HKNE_J
296          HKNE(I,K,J)=HKNE_J
297!
298          VKNE_J=(DEF(I+IVE(JJ),K,J)+DEF(I,K,J+1))                      &
299     &           *VTM(I,K,JJ)*VTM(I+IVE(JJ),K,JJ+1)
300          UNE(I,K,J)=(U(I+IVE(JJ),K,JJ+1)-U(I,K,JJ))*VKNE_J
301          VNE(I,K,J)=(V(I+IVE(JJ),K,JJ+1)-V(I,K,JJ))*VKNE_J
302          VKNE(I,K,J)=VKNE_J
303        ENDDO
304        ENDDO
305!
306      ENDDO
307!-----------------------------------------------------------------------
308!
309!$omp parallel do                                                       &
310!$omp& private(hkse_j,i,j,jj,k,slop,sse,vkse_j)
311      DO J=-1,1
312        JJ=JSTART+J
313!
314!-----------------------------------------------------------------------
315!***  SLOPE SWITCHES FOR MOISTURE
316!-----------------------------------------------------------------------
317!
318        IF(SIGMA==1)THEN
319          DO K=KTS,KTE
320!
321!-----------------------------------------------------------------------
322!***  PRESSURE DOMAIN
323!-----------------------------------------------------------------------
324!
325            IF(DETA1(K)>0.)THEN
326              DO I=MYIS_P1,MYIE1_P1
327                SSE(I,K)=1.
328              ENDDO
329!
330!-----------------------------------------------------------------------
331!***  SIGMA DOMAIN
332!-----------------------------------------------------------------------
333!
334            ELSE
335              DO I=MYIS_P1,MYIE1_P1
336                SLOP=ABS((Z(I+IHE(JJ),K,JJ-1)-Z(I,K,JJ))*RDY)
337!
338                CILINE=((SM(I+IHE(JJ),JJ-1)/=SM(I,JJ)) .OR.             &
339                        (SICE(I+IHE(JJ),JJ-1)/=SICE(I,JJ)))
340!
341                WATSLOP=(SM(I+IHE(JJ),JJ-1)==1.0 .AND.                  &
342                         SM(I,JJ)==1.0 .AND. SLOP/=0.)
343!
344                IF(SLOP<SLOPHC .OR. CILINE .OR. WATSLOP)THEN
345                  SSE(I,K)=1.
346                ELSE
347                  SSE(I,K)=0.
348                ENDIF
349              ENDDO
350!
351            ENDIF
352!
353          ENDDO
354        ENDIF
355!
356        DO K=KTS,KTE
357        DO I=MYIS_P1,MYIE1_P1
358          HKSE_J=(DEF(I+IHE(JJ),K,J-1)+DEF(I,K,J))                      &
359     &           *HTM(I+IHE(JJ),K,JJ-1)*HTM(I,K,JJ)*SSE(I,K)
360          TSE (I,K,J)=(T (I+IHE(JJ),K,JJ-1)-T (I,K,JJ))*HKSE_J
361          QSE (I,K,J)=(Q (I+IHE(JJ),K,JJ-1)-Q (I,K,JJ))*HKSE_J
362          Q2SE(I,K,J)=(Q2(I+IHE(JJ),K,JJ-1)-Q2(I,K,JJ))*HKSE_J
363          HKSE(I,K,J)=HKSE_J
364!
365          VKSE_J=(DEF(I,K,J-1)+DEF(I+IVE(JJ),K,J))                      &
366     &           *VTM(I+IVE(JJ),K,JJ-1)*VTM(I,K,JJ)
367          USE(I,K,J)=(U(I+IVE(JJ),K,JJ-1)-U(I,K,JJ))*VKSE_J
368          VSE(I,K,J)=(V(I+IVE(JJ),K,JJ-1)-V(I,K,JJ))*VKSE_J
369          VKSE(I,K,J)=VKSE_J
370        ENDDO
371        ENDDO
372!
373      ENDDO
374!-----------------------------------------------------------------------
375!
376!$omp parallel do                                                       &
377!$omp& private(i,j,jj,k)
378      DO J=-1,0
379        JJ=JSTART+J
380!
381        DO K=KTS,KTE
382        DO I=MYIS1_P1,MYIE1
383          TDIF (I,K,J)=(TNE (I,K,J)-TNE (I+IHW(JJ),K,J-1)               &
384     &                 +TSE (I,K,J)-TSE (I+IHW(JJ),K,J+1))              &
385     &                 *HDAC(I,JJ)
386          QDIF (I,K,J)=(QNE (I,K,J)-QNE (I+IHW(JJ),K,J-1)               &
387     &                 +QSE (I,K,J)-QSE (I+IHW(JJ),K,J+1))              &
388     &                 *HDAC(I,JJ)*FCDIF
389          Q2DIF(I,K,J)=(Q2NE(I,K,J)-Q2NE(I+IHW(JJ),K,J-1)               &
390     &                 +Q2SE(I,K,J)-Q2SE(I+IHW(JJ),K,J+1))              &
391     &                 *HDAC(I,JJ)
392!
393          UDIF (I,K,J)=(UNE (I,K,J)-UNE (I+IVW(JJ),K,J-1)               &
394     &                 +USE (I,K,J)-USE (I+IVW(JJ),K,J+1))              &
395     &                 *HDACV(I,JJ)
396          VDIF (I,K,J)=(VNE (I,K,J)-VNE (I+IVW(JJ),K,J-1)               &
397     &                 +VSE (I,K,J)-VSE (I+IVW(JJ),K,J+1))              &
398     &                 *HDACV(I,JJ)
399        ENDDO
400        ENDDO
401!
402      ENDDO
403!
404!-----------------------------------------------------------------------
405!***  ITERATION LOOP
406!-----------------------------------------------------------------------
407!
408      DO 600 KS=1,KSMUD
409       
410!
411      JKNT=0
412
413!-----------------------------------------------------------------------
414!-----------------------------------------------------------------------
415!***  MAIN VERTICAL INTEGRATION LOOP
416!-----------------------------------------------------------------------
417!-----------------------------------------------------------------------
418      main_integration : DO J=MYJS2,MYJE2
419!-----------------------------------------------------------------------
420!
421!***
422!***  SET THE 3RD INDEX IN THE WORKING ARRAYS (SEE SUBROUTINE INIT
423!***                                           AND DIAGRAMS IN PFDHT)
424!***
425!***  J[TYPE]_NN WHERE "TYPE" IS THE WORKING ARRAY TYPE SEEN IN THE
426!***  LOCAL DECLARATION ABOVE (DEPENDENT UPON THE J EXTENT) AND
427!***  NN IS THE NUMBER OF ROWS NORTH OF THE CENTRAL ROW WHOSE J IS
428!***  THE CURRENT VALUE OF THE main_integration LOOP.
429!***  (P2 denotes +2, etc.)
430!***
431      JKNT=JKNT+1
432!
433      J1_P2=INDX3_WRK(2,JKNT,1)
434      J1_P1=INDX3_WRK(1,JKNT,1)
435!
436      J2_P1=INDX3_WRK(1,JKNT,2)
437      J2_00=INDX3_WRK(0,JKNT,2)
438      J2_M1=INDX3_WRK(-1,JKNT,2)
439!
440      J3_P2=INDX3_WRK(2,JKNT,3)
441      J3_P1=INDX3_WRK(1,JKNT,3)
442      J3_00=INDX3_WRK(0,JKNT,3)
443!
444      J4_P2=INDX3_WRK(2,JKNT,4)
445      J4_P1=INDX3_WRK(1,JKNT,4)
446      J4_00=INDX3_WRK(0,JKNT,4)
447      J4_M1=INDX3_WRK(-1,JKNT,4)
448!
449!-----------------------------------------------------------------------
450!***  SLOPE SWITCHES FOR MOISTURE
451!-----------------------------------------------------------------------
452      IF(SIGMA==1)THEN
453!
454!$omp parallel do                                                       &
455!$omp& private(i,k,slop)
456        DO K=KTS,KTE
457!
458!-----------------------------------------------------------------------
459!***  PRESSURE DOMAIN
460!-----------------------------------------------------------------------
461!
462          IF(DETA1(K)>0.)THEN
463            DO I=MYIS_P1,MYIE1_P1
464              SNE(I,K)=1.
465              SSE(I,K)=1.
466            ENDDO
467!
468!-----------------------------------------------------------------------
469!***  SIGMA DOMAIN
470!-----------------------------------------------------------------------
471!
472          ELSE
473            DO I=MYIS_P1,MYIE1_P1
474              SLOP=ABS((Z(I+IHE(J+1),K,J+2)-Z(I,K,J+1))*RDY)
475!
476              CILINE=((SM(I+IHE(J+1),J+2)/=SM(I,J+1)) .OR.              &
477                      (SICE(I+IHE(J+1),J+2)/=SICE(I,J+1)))
478!
479              WATSLOP=(SM(I+IHE(J+1),J+2)==1.0 .AND.                    &
480                       SM(I,J+1)==1.0 .AND. SLOP/=0.)
481!
482              IF(SLOP<SLOPHC .OR. CILINE .OR. WATSLOP)THEN
483                SNE(I,K)=1.
484              ELSE
485                SNE(I,K)=0.
486              ENDIF
487!
488              SLOP=ABS((Z(I+IHE(J+2),K,J+1)-Z(I,K,J+2))*RDY)
489!
490              CILINE=((SM(I+IHE(J+2),J+1)/=SM(I,J+2)) .OR.              &
491                      (SICE(I+IHE(J+2),J+1)/=SICE(I,J+2)))
492!
493              WATSLOP=(SM(I+IHE(J+2),J+1)==1.0 .AND.                    &
494                       SM(I,J+2)==1.0 .AND. SLOP/=0.)
495
496              IF(SLOP<SLOPHC .OR. CILINE .OR. WATSLOP)THEN
497                SSE(I,K)=1.
498              ELSE
499                SSE(I,K)=0.
500              ENDIF
501            ENDDO
502          ENDIF
503!
504        ENDDO
505      ENDIF
506!-----------------------------------------------------------------------
507!***  DEFORMATIONS
508!-----------------------------------------------------------------------
509!
510!$omp parallel do                                                       &
511!$omp& private(i,k,q2l)
512      DO K=KTS,KTE
513      DO I=MYIS_P1,MYIE_P1
514        Q2L=Q2(I,K,J+2)
515        IF(Q2L<=EPSQ2)Q2L=0.
516        Q2L_IK(I,K)=Q2L
517      ENDDO
518      ENDDO
519!
520!$omp parallel do                                                       &
521!$omp& private(def_j,def1,def2,def3,def4,defsk,deftk,i,k,q2l)
522      DO K=KTS,KTE
523      DO I=MYIS_P1,MYIE_P1
524!
525        DEFTK=U(I+IHE(J+2),K,J+2)-U(I+IHW(J+2),K,J+2)                   &
526     &       -V(I,K,J+3)+V(I,K,J+1)
527        DEFSK=U(I,K,J+3)-U(I,K,J+1)                                     &
528     &       +V(I+IHE(J+2),K,J+2)-V(I+IHW(J+2),K,J+2)
529        DEF1=W(I+IHW(J+2),K,J+1)-W(I,K,J+2)
530        DEF2=W(I+IHE(J+2),K,J+1)-W(I,K,J+2)
531        DEF3=W(I+IHW(J+2),K,J+3)-W(I,K,J+2)
532        DEF4=W(I+IHE(J+2),K,J+3)-W(I,K,J+2)
533        DEF_J=DEFTK*DEFTK+DEFSK*DEFSK+DEF1*DEF1+DEF2*DEF2               &
534     &       +DEF3*DEF3+DEF4*DEF4+SCQ2*Q2L_IK(I,K)
535        DEF_J=SQRT(DEF_J+DEF_J)*HBM2(I,J+2)
536        DEF_J=MAX(DEF_J,DEFC)
537        DEF_J=MIN(DEF_J,DEFM)
538        DEF_J=DEF_J*0.1
539        DEF(I,K,J1_P2)=DEF_J
540      ENDDO
541      ENDDO
542!
543!-----------------------------------------------------------------------
544!***  DIAGONAL CONTRIBUTIONS
545!-----------------------------------------------------------------------
546!
547!$omp parallel do                                                       &
548!$omp& private(hkne_j,hkse_j,i,k,vkne_j,vkse_j)
549      DO K=KTS,KTE
550      DO I=MYIS_P1,MYIE1_P1
551        HKNE_J=(DEF(I,K,J1_P1)+DEF(I+IHE(J+1),K,J1_P2))                 &
552     &         *HTM(I,K,J+1)*HTM(I+IHE(J+1),K,J+2)*SNE(I,K)
553        TNE (I,K,J2_P1)=(T (I+IHE(J+1),K,J+2)-T (I,K,J+1))*HKNE_J
554        QNE (I,K,J2_P1)=(Q (I+IHE(J+1),K,J+2)-Q (I,K,J+1))*HKNE_J
555        Q2NE(I,K,J2_P1)=(Q2(I+IHE(J+1),K,J+2)-Q2(I,K,J+1))*HKNE_J
556        HKNE(I,K,J2_P1)=HKNE_J
557!
558        VKNE_J=(DEF(I+IVE(J+1),K,J1_P1)+DEF(I,K,J1_P2))                 &
559     &         *VTM(I,K,J+1)*VTM(I+IVE(J+1),K,J+2)
560        UNE(I,K,J2_P1)=(U(I+IVE(J+1),K,J+2)-U(I,K,J+1))*VKNE_J
561        VNE(I,K,J2_P1)=(V(I+IVE(J+1),K,J+2)-V(I,K,J+1))*VKNE_J
562        VKNE(I,K,J2_P1)=VKNE_J
563!
564        HKSE_J=(DEF(I+IHE(J+2),K,J1_P1)+DEF(I,K,J1_P2))                 &
565     &         *HTM(I+IHE(J+2),K,J+1)*HTM(I,K,J+2)*SSE(I,K)
566        TSE (I,K,J3_P2)=(T (I+IHE(J+2),K,J+1)-T (I,K,J+2))*HKSE_J
567        QSE (I,K,J3_P2)=(Q (I+IHE(J+2),K,J+1)-Q (I,K,J+2))*HKSE_J
568        Q2SE(I,K,J3_P2)=(Q2(I+IHE(J+2),K,J+1)-Q2(I,K,J+2))*HKSE_J
569        HKSE(I,K,J3_P2)=HKSE_J
570!
571        VKSE_J=(DEF(I,K,J1_P1)+DEF(I+IVE(J+2),K,J1_P2))                 &
572     &         *VTM(I+IVE(J+2),K,J+1)*VTM(I,K,J+2)
573        USE (I,K,J3_P2)=(U (I+IVE(J+2),K,J+1)-U (I,K,J+2))*VKSE_J
574        VSE (I,K,J3_P2)=(V (I+IVE(J+2),K,J+1)-V (I,K,J+2))*VKSE_J
575        VKSE(I,K,J3_P2)=VKSE_J
576      ENDDO
577      ENDDO
578!-----------------------------------------------------------------------
579!
580!$omp parallel do                                                       &
581!$omp& private(i,k)
582      DO K=KTS,KTE
583      DO I=MYIS_P1,MYIE
584        TDIF (I,K,J4_P1)=(TNE (I,K,J2_P1)-TNE (I+IHW(J+1),K,J2_00)      &
585     &                   +TSE (I,K,J3_P1)-TSE (I+IHW(J+1),K,J3_P2))     &
586     &                   *HDAC(I,J+1)
587        QDIF (I,K,J4_P1)=(QNE (I,K,J2_P1)-QNE (I+IHW(J+1),K,J2_00)      &
588     &                   +QSE (I,K,J3_P1)-QSE (I+IHW(J+1),K,J3_P2))     &
589     &                   *HDAC(I,J+1)*FCDIF
590        Q2DIF(I,K,J4_P1)=(Q2NE(I,K,J2_P1)-Q2NE(I+IHW(J+1),K,J2_00)      &
591     &                   +Q2SE(I,K,J3_P1)-Q2SE(I+IHW(J+1),K,J3_P2))     &
592     &                   *HDAC(I,J+1)
593!
594        UDIF (I,K,J4_P1)=(UNE (I,K,J2_P1)-UNE (I+IVW(J+1),K,J2_00)      &
595     &                   +USE (I,K,J3_P1)-USE (I+IVW(J+1),K,J3_P2))     &
596     &                   *HDACV(I,J+1)
597        VDIF (I,K,J4_P1)=(VNE (I,K,J2_P1)-VNE (I+IVW(J+1),K,J2_00)      &
598     &                   +VSE (I,K,J3_P1)-VSE (I+IVW(J+1),K,J3_P2))     &
599     &                   *HDACV(I,J+1)
600      ENDDO
601      ENDDO
602!
603!-----------------------------------------------------------------------
604!***  2ND ORDER DIFFUSION
605!-----------------------------------------------------------------------
606!
607      IF(SECOND)THEN
608!$omp parallel do                                                       &
609!$omp& private(i,k)
610        DO K=KTS,KTE
611        DO I=MYIS1,MYIE1
612          T(I,K,J)=T(I,K,J)+TDIF(I,K,J4_00)
613          Q(I,K,J)=Q(I,K,J)+QDIF(I,K,J4_00)
614!
615          U(I,K,J)=U(I,K,J)+UDIF(I,K,J4_00)
616          V(I,K,J)=V(I,K,J)+VDIF(I,K,J4_00)
617        ENDDO
618        ENDDO
619!
620!-----------------------------------------------------------------------
621!$omp parallel do                                                       &
622!$omp& private(i,k)
623        DO K=KTS+1,KTE
624        DO I=MYIS1,MYIE1
625          Q2(I,K,J)=Q2(I,K,J)+Q2DIF(I,K,J4_00)*HTM(I,K-1,J)
626        ENDDO
627        ENDDO
628!
629!-----------------------------------------------------------------------
630!***  4TH ORDER DIAGONAL CONTRIBUTIONS
631!-----------------------------------------------------------------------
632!
633      ELSE
634!
635!$omp parallel do                                                       &
636!$omp& private(hkne_j,hkse_j,i,k,vkne_j,vkse_j)
637        DO K=KTS,KTE
638        DO I=MYIS_P1,MYIE1
639          HKNE_J=HKNE(I,K,J2_00)
640          TNE (I,K,J2_00)=(TDIF (I+IHE(J),K,J4_P1)-TDIF (I,K,J4_00))    &
641     &                    *HKNE_J
642          QNE (I,K,J2_00)=(QDIF (I+IHE(J),K,J4_P1)-QDIF (I,K,J4_00))    &
643     &                    *HKNE_J
644          Q2NE(I,K,J2_00)=(Q2DIF(I+IHE(J),K,J4_P1)-Q2DIF(I,K,J4_00))    &
645     &                    *HKNE_J
646!
647          VKNE_J=VKNE(I,K,J2_00)
648          UNE (I,K,J2_00)=(UDIF (I+IVE(J),K,J4_P1)-UDIF (I,K,J4_00))    &
649     &                    *VKNE_J
650          VNE (I,K,J2_00)=(VDIF (I+IVE(J),K,J4_P1)-VDIF (I,K,J4_00))    &
651     &                    *VKNE_J
652!
653          HKSE_J=HKSE(I,K,J3_P1)
654          TSE (I,K,J3_P1)=(TDIF (I+IHE(J+1),K,J4_00)                    &
655     &                    -TDIF (I         ,K,J4_P1))*HKSE_J
656          QSE (I,K,J3_P1)=(QDIF (I+IHE(J+1),K,J4_00)                    &
657     &                    -QDIF (I         ,K,J4_P1))*HKSE_J
658          Q2SE(I,K,J3_P1)=(Q2DIF(I+IHE(J+1),K,J4_00)                    &
659     &                    -Q2DIF(I         ,K,J4_P1))*HKSE_J
660
661!
662          VKSE_J=VKSE(I,K,J3_P1)
663          USE (I,K,J3_P1)=(UDIF (I+IVE(J+1),K,J4_00)                    &
664     &                    -UDIF (I         ,K,J4_P1))*VKSE_J
665          VSE (I,K,J3_P1)=(VDIF (I+IVE(J+1),K,J4_00)                    &
666     &                    -VDIF (I         ,K,J4_P1))*VKSE_J
667        ENDDO
668        ENDDO
669!
670        IF(J==MYJS2)THEN
671!$omp parallel do                                                       &
672!$omp& private(hkne_j,hkse_j,i,k,vkne_j,vkse_j)
673          DO K=KTS,KTE
674          DO I=MYIS_P1,MYIE1
675            HKNE_J=HKNE(I,K,J2_M1)
676            TNE (I,K,J2_M1)=(TDIF (I+IHE(J-1),K,J4_00)                  &
677     &                      -TDIF (I         ,K,J4_M1))*HKNE_J
678            QNE (I,K,J2_M1)=(QDIF (I+IHE(J-1),K,J4_00)                  &
679     &                      -QDIF (I         ,K,J4_M1))*HKNE_J
680            Q2NE(I,K,J2_M1)=(Q2DIF(I+IHE(J-1),K,J4_00)                  &
681     &                      -Q2DIF(I         ,K,J4_M1))*HKNE_J
682!
683            VKNE_J=VKNE(I,K,J2_M1)
684            UNE (I,K,J2_M1)=(UDIF (I+IVE(J-1),K,J4_00)                  &
685     &                      -UDIF (I         ,K,J4_M1))*VKNE_J
686            VNE (I,K,J2_M1)=(VDIF (I+IVE(J-1),K,J4_00)                  &
687     &                      -VDIF (I         ,K,J4_M1))*VKNE_J
688!
689            HKSE_J=HKSE(I,K,J3_00)
690            TSE (I,K,J3_00)=(TDIF (I+IHE(J),K,J4_M1)                    &
691     &                      -TDIF (I       ,K,J4_00))*HKSE_J
692            QSE (I,K,J3_00)=(QDIF (I+IHE(J),K,J4_M1)                    &
693     &                      -QDIF (I       ,K,J4_00))*HKSE_J
694            Q2SE(I,K,J3_00)=(Q2DIF(I+IHE(J),K,J4_M1)                    &
695     &                      -Q2DIF(I       ,K,J4_00))*HKSE_J
696
697!
698            VKSE_J=VKSE(I,K,J3_00)
699            USE (I,K,J3_00)=(UDIF (I+IVE(J),K,J4_M1)                    &
700     &                      -UDIF (I       ,K,J4_00))*VKSE_J
701            VSE (I,K,J3_00)=(VDIF (I+IVE(J),K,J4_M1)                    &
702     &                      -VDIF (I       ,K,J4_00))*VKSE_J
703          ENDDO
704          ENDDO
705        ENDIF
706!
707        IF(J==MYJE2)THEN
708!
709          DO K=KTS,KTE
710          DO I=MYIS_P1,MYIE1
711            TNE (I,K,J2_P1)=0.
712            QNE (I,K,J2_P1)=0.
713            Q2NE(I,K,J2_P1)=0.
714            UNE (I,K,J2_P1)=0.
715            VNE (I,K,J2_P1)=0.
716          ENDDO
717          ENDDO
718!
719        ENDIF
720!
721!-----------------------------------------------------------------------
722!
723!$omp parallel do                                                       &
724!$omp& private(i,k,utk,vtk)
725        DO K=KTS,KTE
726        DO I=MYIS1,MYIE1
727          T(I,K,J)=T(I,K,J)-(TNE (I,K,J2_00)-TNE (I+IHW(J),K,J2_M1)     &
728     &                      +TSE (I,K,J3_00)-TSE (I+IHW(J),K,J3_P1))    &
729     &                      *HDAC(I,J)
730          Q(I,K,J)=Q(I,K,J)-(QNE (I,K,J2_00)-QNE (I+IHW(J),K,J2_M1)     &
731     &                      +QSE (I,K,J3_00)-QSE (I+IHW(J),K,J3_P1))    &
732     &                      *HDAC(I,J)*FCDIF
733!
734          UTK=U(I,K,J)
735          VTK=V(I,K,J)
736          U(I,K,J)=U(I,K,J)-(UNE (I,K,J2_00)-UNE (I+IVW(J),K,J2_M1)     &
737     &                      +USE (I,K,J3_00)-USE (I+IVW(J),K,J3_P1))    &
738     &                      *HDACV(I,J)
739          V(I,K,J)=V(I,K,J)-(VNE (I,K,J2_00)-VNE (I+IVW(J),K,J2_M1)     &
740     &                      +VSE (I,K,J3_00)-VSE (I+IVW(J),K,J3_P1))    &
741     &                      *HDACV(I,J)
742          CKE(I,K,J4_00)=0.5*(U(I,K,J)*U(I,K,J)-UTK*UTK                 &
743     &                       +V(I,K,J)*V(I,K,J)-VTK*VTK)
744        ENDDO
745        ENDDO
746!
747!-----------------------------------------------------------------------
748!
749!$omp parallel do                                                       &
750!$omp& private(i,k)
751        DO K=KTS,KTE-1
752        DO I=MYIS1,MYIE1
753          Q2(I,K,J)=Q2(I,K,J)-(Q2NE(I,K,J2_00)-Q2NE(I+IHW(J),K,J2_M1)   &
754     &                        +Q2SE(I,K,J3_00)-Q2SE(I+IHW(J),K,J3_P1))  &
755     &                        *HDAC(I,J)*HTM(I,K+1,J)
756        ENDDO
757        ENDDO
758!
759!-----------------------------------------------------------------------
760      ENDIF  ! End 4th order diffusion
761!-----------------------------------------------------------------------
762!
763      ENDDO main_integration
764!
765!-----------------------------------------------------------------------
766!
767  600 CONTINUE
768!
769!-----------------------------------------------------------------------
770      END SUBROUTINE HDIFF
771!-----------------------------------------------------------------------
772      END MODULE MODULE_DIFFUSION_NMM
773!-----------------------------------------------------------------------
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.