source: palm/trunk/SOURCE/diffusion_u.f90 @ 1015

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Starting with changes required for GPU optimization. OpenACC statements for using NVIDIA GPUs added.
Adjustment of mixing length to the Prandtl mixing length at first grid point above ground removed.
mask array is set zero for ghost boundaries

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 23.4 KB
Line 
1 MODULE diffusion_u_mod
2
3!------------------------------------------------------------------------------!
4! Current revisions:
5! -----------------
6! accelerator version (*_acc) added
7!
8! Former revisions:
9! -----------------
10! $Id: diffusion_u.f90 1015 2012-09-27 09:23:24Z raasch $
11!
12! 1001 2012-09-13 14:08:46Z raasch
13! arrays comunicated by module instead of parameter list
14!
15! 978 2012-08-09 08:28:32Z fricke
16! outflow damping layer removed
17! kmym_x/_y and kmyp_x/_y change to kmym and kmyp
18!
19! 667 2010-12-23 12:06:00Z suehring/gryschka
20! nxl-1, nxr+1, nys-1, nyn+1 replaced by nxlg, nxrg, nysg, nyng
21!
22! 366 2009-08-25 08:06:27Z raasch
23! bc_ns replaced by bc_ns_cyc
24!
25! 106 2007-08-16 14:30:26Z raasch
26! Momentumflux at top (uswst) included as boundary condition,
27! i loop is starting from nxlu (needed for non-cyclic boundary conditions)
28!
29! 75 2007-03-22 09:54:05Z raasch
30! Wall functions now include diabatic conditions, call of routine wall_fluxes,
31! z0 removed from argument list, uxrp eliminated
32!
33! 20 2007-02-26 00:12:32Z raasch
34! Bugfix: ddzw dimensioned 1:nzt"+1"
35!
36! RCS Log replace by Id keyword, revision history cleaned up
37!
38! Revision 1.15  2006/02/23 10:35:35  raasch
39! nzb_2d replaced by nzb_u_outer in horizontal diffusion and by nzb_u_inner
40! or nzb_diff_u, respectively, in vertical diffusion,
41! wall functions added for north and south walls, +z0 in argument list,
42! terms containing w(k-1,..) are removed from the Prandtl-layer equation
43! because they cause errors at the edges of topography
44! WARNING: loops containing the MAX function are still not properly vectorized!
45!
46! Revision 1.1  1997/09/12 06:23:51  raasch
47! Initial revision
48!
49!
50! Description:
51! ------------
52! Diffusion term of the u-component
53! To do: additional damping (needed for non-cyclic bc) causes bad vectorization
54!        and slows down the speed on NEC about 5-10%
55!------------------------------------------------------------------------------!
56
57    USE wall_fluxes_mod
58
59    PRIVATE
60    PUBLIC diffusion_u, diffusion_u_acc
61
62    INTERFACE diffusion_u
63       MODULE PROCEDURE diffusion_u
64       MODULE PROCEDURE diffusion_u_ij
65    END INTERFACE diffusion_u
66
67    INTERFACE diffusion_u_acc
68       MODULE PROCEDURE diffusion_u_acc
69    END INTERFACE diffusion_u_acc
70
71 CONTAINS
72
73
74!------------------------------------------------------------------------------!
75! Call for all grid points
76!------------------------------------------------------------------------------!
77    SUBROUTINE diffusion_u
78
79       USE arrays_3d
80       USE control_parameters
81       USE grid_variables
82       USE indices
83
84       IMPLICIT NONE
85
86       INTEGER ::  i, j, k
87       REAL    ::  kmym, kmyp, kmzm, kmzp
88
89       REAL, DIMENSION(nzb:nzt+1,nys:nyn,nxl:nxr) ::  usvs
90
91!
92!--    First calculate horizontal momentum flux u'v' at vertical walls,
93!--    if neccessary
94       IF ( topography /= 'flat' )  THEN
95          CALL wall_fluxes( usvs, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, nzb_u_inner, &
96                            nzb_u_outer, wall_u )
97       ENDIF
98
99       DO  i = nxlu, nxr
100          DO  j = nys, nyn
101!
102!--          Compute horizontal diffusion
103             DO  k = nzb_u_outer(j,i)+1, nzt
104!
105!--             Interpolate eddy diffusivities on staggered gridpoints
106                kmyp = 0.25 * &
107                       ( km(k,j,i)+km(k,j+1,i)+km(k,j,i-1)+km(k,j+1,i-1) )
108                kmym = 0.25 * &
109                       ( km(k,j,i)+km(k,j-1,i)+km(k,j,i-1)+km(k,j-1,i-1) )
110
111                tend(k,j,i) = tend(k,j,i)                                    &
112                      & + 2.0 * (                                            &
113                      &           km(k,j,i)   * ( u(k,j,i+1) - u(k,j,i)   )  &
114                      &         - km(k,j,i-1) * ( u(k,j,i)   - u(k,j,i-1) )  &
115                      &         ) * ddx2                                     &
116                      & + ( kmyp * ( u(k,j+1,i) - u(k,j,i)     ) * ddy       &
117                      &   + kmyp * ( v(k,j+1,i) - v(k,j+1,i-1) ) * ddx       &
118                      &   - kmym * ( u(k,j,i) - u(k,j-1,i) ) * ddy           &
119                      &   - kmym * ( v(k,j,i) - v(k,j,i-1) ) * ddx           &
120                      &   ) * ddy
121             ENDDO
122
123!
124!--          Wall functions at the north and south walls, respectively
125             IF ( wall_u(j,i) /= 0.0 )  THEN
126
127                DO  k = nzb_u_inner(j,i)+1, nzb_u_outer(j,i)
128                   kmyp = 0.25 * &
129                          ( km(k,j,i)+km(k,j+1,i)+km(k,j,i-1)+km(k,j+1,i-1) )
130                   kmym = 0.25 * &
131                          ( km(k,j,i)+km(k,j-1,i)+km(k,j,i-1)+km(k,j-1,i-1) )
132
133                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i)                                   &
134                                 + 2.0 * (                                     &
135                                       km(k,j,i)   * ( u(k,j,i+1) - u(k,j,i) ) &
136                                     - km(k,j,i-1) * ( u(k,j,i) - u(k,j,i-1) ) &
137                                         ) * ddx2                              &
138                                 + (   fyp(j,i) * (                            &
139                                  kmyp * ( u(k,j+1,i) - u(k,j,i)     ) * ddy   &
140                                + kmyp * ( v(k,j+1,i) - v(k,j+1,i-1) ) * ddx   &
141                                                  )                            &
142                                     - fym(j,i) * (                            &
143                                  kmym * ( u(k,j,i) - u(k,j-1,i) ) * ddy       &
144                                + kmym * ( v(k,j,i) - v(k,j,i-1) ) * ddx       &
145                                                  )                            &
146                                     + wall_u(j,i) * usvs(k,j,i)               &
147                                   ) * ddy
148                ENDDO
149             ENDIF
150
151!
152!--          Compute vertical diffusion. In case of simulating a Prandtl layer,
153!--          index k starts at nzb_u_inner+2.
154             DO  k = nzb_diff_u(j,i), nzt_diff
155!
156!--             Interpolate eddy diffusivities on staggered gridpoints
157                kmzp = 0.25 * &
158                       ( km(k,j,i)+km(k+1,j,i)+km(k,j,i-1)+km(k+1,j,i-1) )
159                kmzm = 0.25 * &
160                       ( km(k,j,i)+km(k-1,j,i)+km(k,j,i-1)+km(k-1,j,i-1) )
161
162                tend(k,j,i) = tend(k,j,i)                                    &
163                      & + ( kmzp * ( ( u(k+1,j,i) - u(k,j,i)   ) * ddzu(k+1) &
164                      &            + ( w(k,j,i)   - w(k,j,i-1) ) * ddx       &
165                      &            )                                         &
166                      &   - kmzm * ( ( u(k,j,i)   - u(k-1,j,i)   ) * ddzu(k) &
167                      &            + ( w(k-1,j,i) - w(k-1,j,i-1) ) * ddx     &
168                      &            )                                          &
169                      &   ) * ddzw(k)
170             ENDDO
171
172!
173!--          Vertical diffusion at the first grid point above the surface,
174!--          if the momentum flux at the bottom is given by the Prandtl law or
175!--          if it is prescribed by the user.
176!--          Difference quotient of the momentum flux is not formed over half
177!--          of the grid spacing (2.0*ddzw(k)) any more, since the comparison
178!--          with other (LES) modell showed that the values of the momentum
179!--          flux becomes too large in this case.
180!--          The term containing w(k-1,..) (see above equation) is removed here
181!--          because the vertical velocity is assumed to be zero at the surface.
182             IF ( use_surface_fluxes )  THEN
183                k = nzb_u_inner(j,i)+1
184!
185!--             Interpolate eddy diffusivities on staggered gridpoints
186                kmzp = 0.25 * &
187                      ( km(k,j,i)+km(k+1,j,i)+km(k,j,i-1)+km(k+1,j,i-1) )
188                kmzm = 0.25 * &
189                      ( km(k,j,i)+km(k-1,j,i)+km(k,j,i-1)+km(k-1,j,i-1) )
190
191                tend(k,j,i) = tend(k,j,i)                                    &
192                      & + ( kmzp * ( w(k,j,i)   - w(k,j,i-1)   ) * ddx       &
193                      &   ) * ddzw(k)                                        &
194                      & + ( kmzp * ( u(k+1,j,i) - u(k,j,i)     ) * ddzu(k+1) &
195                      &   + usws(j,i)                                        &
196                      &   ) * ddzw(k)
197             ENDIF
198
199!
200!--          Vertical diffusion at the first gridpoint below the top boundary,
201!--          if the momentum flux at the top is prescribed by the user
202             IF ( use_top_fluxes  .AND.  constant_top_momentumflux )  THEN
203                k = nzt
204!
205!--             Interpolate eddy diffusivities on staggered gridpoints
206                kmzp = 0.25 * &
207                       ( km(k,j,i)+km(k+1,j,i)+km(k,j,i-1)+km(k+1,j,i-1) )
208                kmzm = 0.25 * &
209                       ( km(k,j,i)+km(k-1,j,i)+km(k,j,i-1)+km(k-1,j,i-1) )
210
211                tend(k,j,i) = tend(k,j,i)                                    &
212                      & - ( kmzm * ( w(k-1,j,i) - w(k-1,j,i-1) ) * ddx       &
213                      &   ) * ddzw(k)                                        &
214                      & + ( -uswst(j,i)                                      &
215                      &   - kmzm * ( u(k,j,i)   - u(k-1,j,i)   ) * ddzu(k)   &
216                      &   ) * ddzw(k)
217             ENDIF
218
219          ENDDO
220       ENDDO
221
222    END SUBROUTINE diffusion_u
223
224
225!------------------------------------------------------------------------------!
226! Call for all grid points - accelerator version
227!------------------------------------------------------------------------------!
228    SUBROUTINE diffusion_u_acc
229
230       USE arrays_3d
231       USE control_parameters
232       USE grid_variables
233       USE indices
234
235       IMPLICIT NONE
236
237       INTEGER ::  i, j, k
238       REAL    ::  kmym, kmyp, kmzm, kmzp
239
240       !$acc declare create ( usvs )
241       REAL, DIMENSION(nzb:nzt+1,nys:nyn,nxl:nxr) ::  usvs
242
243!
244!--    First calculate horizontal momentum flux u'v' at vertical walls,
245!--    if neccessary
246       IF ( topography /= 'flat' )  THEN
247          CALL wall_fluxes_acc( usvs, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, nzb_u_inner, &
248                                nzb_u_outer, wall_u )
249       ENDIF
250
251       !$acc kernels present ( u, v, w, km, tend, usws, uswst )   &
252       !$acc         present ( ddzu, ddzw, fym, fyp, wall_u )           &
253       !$acc         present ( nzb_u_inner, nzb_u_outer, nzb_diff_u )
254       !$acc loop
255       DO  i = nxlu, nxr
256          DO  j = nys, nyn
257!
258!--          Compute horizontal diffusion
259             !$acc loop vector(32)
260             DO  k = 1, nzt
261                IF ( k > nzb_u_outer(j,i) )  THEN
262!
263!--                Interpolate eddy diffusivities on staggered gridpoints
264                   kmyp = 0.25 * &
265                          ( km(k,j,i)+km(k,j+1,i)+km(k,j,i-1)+km(k,j+1,i-1) )
266                   kmym = 0.25 * &
267                          ( km(k,j,i)+km(k,j-1,i)+km(k,j,i-1)+km(k,j-1,i-1) )
268
269                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i)                                   &
270                         & + 2.0 * (                                           &
271                         &           km(k,j,i)   * ( u(k,j,i+1) - u(k,j,i)   ) &
272                         &         - km(k,j,i-1) * ( u(k,j,i)   - u(k,j,i-1) ) &
273                         &         ) * ddx2                                    &
274                         & + ( kmyp * ( u(k,j+1,i) - u(k,j,i)     ) * ddy      &
275                         &   + kmyp * ( v(k,j+1,i) - v(k,j+1,i-1) ) * ddx      &
276                         &   - kmym * ( u(k,j,i) - u(k,j-1,i) ) * ddy          &
277                         &   - kmym * ( v(k,j,i) - v(k,j,i-1) ) * ddx          &
278                         &   ) * ddy
279                ENDIF
280             ENDDO
281
282!
283!--          Wall functions at the north and south walls, respectively
284             !$acc loop vector(32)
285             DO  k = 1, nzt
286                IF( k > nzb_u_inner(j,i)  .AND.  k <= nzb_u_outer(j,i)  .AND. &
287                    wall_u(j,i) /= 0.0 )  THEN
288
289                   kmyp = 0.25 * &
290                          ( km(k,j,i)+km(k,j+1,i)+km(k,j,i-1)+km(k,j+1,i-1) )
291                   kmym = 0.25 * &
292                          ( km(k,j,i)+km(k,j-1,i)+km(k,j,i-1)+km(k,j-1,i-1) )
293
294                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i)                                   &
295                                 + 2.0 * (                                     &
296                                       km(k,j,i)   * ( u(k,j,i+1) - u(k,j,i) ) &
297                                     - km(k,j,i-1) * ( u(k,j,i) - u(k,j,i-1) ) &
298                                         ) * ddx2                              &
299                                 + (   fyp(j,i) * (                            &
300                                  kmyp * ( u(k,j+1,i) - u(k,j,i)     ) * ddy   &
301                                + kmyp * ( v(k,j+1,i) - v(k,j+1,i-1) ) * ddx   &
302                                                  )                            &
303                                     - fym(j,i) * (                            &
304                                  kmym * ( u(k,j,i) - u(k,j-1,i) ) * ddy       &
305                                + kmym * ( v(k,j,i) - v(k,j,i-1) ) * ddx       &
306                                                  )                            &
307                                     + wall_u(j,i) * usvs(k,j,i)               &
308                                   ) * ddy
309                ENDIF
310             ENDDO
311
312!
313!--          Compute vertical diffusion. In case of simulating a Prandtl layer,
314!--          index k starts at nzb_u_inner+2.
315             !$acc loop vector(32)
316             DO  k = 1, nzt_diff
317                IF ( k >= nzb_diff_u(j,i) )  THEN
318!
319!--                Interpolate eddy diffusivities on staggered gridpoints
320                   kmzp = 0.25 * &
321                          ( km(k,j,i)+km(k+1,j,i)+km(k,j,i-1)+km(k+1,j,i-1) )
322                   kmzm = 0.25 * &
323                          ( km(k,j,i)+km(k-1,j,i)+km(k,j,i-1)+km(k-1,j,i-1) )
324
325                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i)                                   &
326                         & + ( kmzp * ( ( u(k+1,j,i) - u(k,j,i)   ) * ddzu(k+1)&
327                         &            + ( w(k,j,i)   - w(k,j,i-1) ) * ddx      &
328                         &            )                                        &
329                         &   - kmzm * ( ( u(k,j,i)   - u(k-1,j,i)   ) * ddzu(k)&
330                         &            + ( w(k-1,j,i) - w(k-1,j,i-1) ) * ddx    &
331                         &            )                                        &
332                         &   ) * ddzw(k)
333                ENDIF
334             ENDDO
335
336          ENDDO
337       ENDDO
338
339!
340!--    Vertical diffusion at the first grid point above the surface,
341!--    if the momentum flux at the bottom is given by the Prandtl law or
342!--    if it is prescribed by the user.
343!--    Difference quotient of the momentum flux is not formed over half
344!--    of the grid spacing (2.0*ddzw(k)) any more, since the comparison
345!--    with other (LES) modell showed that the values of the momentum
346!--    flux becomes too large in this case.
347!--    The term containing w(k-1,..) (see above equation) is removed here
348!--    because the vertical velocity is assumed to be zero at the surface.
349       IF ( use_surface_fluxes )  THEN
350
351          !$acc loop
352          DO  i = nxlu, nxr
353             !$acc loop vector(32)
354             DO  j = nys, nyn
355         
356                k = nzb_u_inner(j,i)+1
357!
358!--             Interpolate eddy diffusivities on staggered gridpoints
359                kmzp = 0.25 * &
360                      ( km(k,j,i)+km(k+1,j,i)+km(k,j,i-1)+km(k+1,j,i-1) )
361                kmzm = 0.25 * &
362                      ( km(k,j,i)+km(k-1,j,i)+km(k,j,i-1)+km(k-1,j,i-1) )
363
364                tend(k,j,i) = tend(k,j,i)                                    &
365                      & + ( kmzp * ( w(k,j,i)   - w(k,j,i-1)   ) * ddx       &
366                      &   ) * ddzw(k)                                        &
367                      & + ( kmzp * ( u(k+1,j,i) - u(k,j,i)     ) * ddzu(k+1) &
368                      &   + usws(j,i)                                        &
369                      &   ) * ddzw(k)
370             ENDDO
371          ENDDO
372
373       ENDIF
374
375!
376!--    Vertical diffusion at the first gridpoint below the top boundary,
377!--    if the momentum flux at the top is prescribed by the user
378       IF ( use_top_fluxes  .AND.  constant_top_momentumflux )  THEN
379
380          k = nzt
381
382          !$acc loop
383          DO  i = nxlu, nxr
384             !$acc loop vector(32)
385             DO  j = nys, nyn
386
387!
388!--             Interpolate eddy diffusivities on staggered gridpoints
389                kmzp = 0.25 * &
390                       ( km(k,j,i)+km(k+1,j,i)+km(k,j,i-1)+km(k+1,j,i-1) )
391                kmzm = 0.25 * &
392                       ( km(k,j,i)+km(k-1,j,i)+km(k,j,i-1)+km(k-1,j,i-1) )
393
394                tend(k,j,i) = tend(k,j,i)                                    &
395                      & - ( kmzm * ( w(k-1,j,i) - w(k-1,j,i-1) ) * ddx       &
396                      &   ) * ddzw(k)                                        &
397                      & + ( -uswst(j,i)                                      &
398                      &   - kmzm * ( u(k,j,i)   - u(k-1,j,i)   ) * ddzu(k)   &
399                      &   ) * ddzw(k)
400             ENDDO
401          ENDDO
402
403       ENDIF
404       !$acc end kernels
405
406    END SUBROUTINE diffusion_u_acc
407
408
409!------------------------------------------------------------------------------!
410! Call for grid point i,j
411!------------------------------------------------------------------------------!
412    SUBROUTINE diffusion_u_ij( i, j )
413
414       USE arrays_3d
415       USE control_parameters
416       USE grid_variables
417       USE indices
418
419       IMPLICIT NONE
420
421       INTEGER ::  i, j, k
422       REAL    ::  kmym, kmyp, kmzm, kmzp
423
424       REAL, DIMENSION(nzb:nzt+1) ::  usvs
425
426!
427!--    Compute horizontal diffusion
428       DO  k = nzb_u_outer(j,i)+1, nzt
429!
430!--       Interpolate eddy diffusivities on staggered gridpoints
431          kmyp = 0.25 * ( km(k,j,i)+km(k,j+1,i)+km(k,j,i-1)+km(k,j+1,i-1) )
432          kmym = 0.25 * ( km(k,j,i)+km(k,j-1,i)+km(k,j,i-1)+km(k,j-1,i-1) )
433
434          tend(k,j,i) = tend(k,j,i)                                          &
435                      & + 2.0 * (                                            &
436                      &           km(k,j,i)   * ( u(k,j,i+1) - u(k,j,i)   )  &
437                      &         - km(k,j,i-1) * ( u(k,j,i)   - u(k,j,i-1) )  &
438                      &         ) * ddx2                                     &
439                      & + ( kmyp * ( u(k,j+1,i) - u(k,j,i)     ) * ddy       &
440                      &   + kmyp * ( v(k,j+1,i) - v(k,j+1,i-1) ) * ddx       &
441                      &   - kmym * ( u(k,j,i) - u(k,j-1,i) ) * ddy           &
442                      &   - kmym * ( v(k,j,i) - v(k,j,i-1) ) * ddx           &
443                      &   ) * ddy
444       ENDDO
445
446!
447!--    Wall functions at the north and south walls, respectively
448       IF ( wall_u(j,i) .NE. 0.0 )  THEN
449
450!
451!--       Calculate the horizontal momentum flux u'v'
452          CALL wall_fluxes( i, j, nzb_u_inner(j,i)+1, nzb_u_outer(j,i),  &
453                            usvs, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0 )
454
455          DO  k = nzb_u_inner(j,i)+1, nzb_u_outer(j,i)
456             kmyp = 0.25 * ( km(k,j,i)+km(k,j+1,i)+km(k,j,i-1)+km(k,j+1,i-1) )
457             kmym = 0.25 * ( km(k,j,i)+km(k,j-1,i)+km(k,j,i-1)+km(k,j-1,i-1) )
458
459             tend(k,j,i) = tend(k,j,i)                                         &
460                                 + 2.0 * (                                     &
461                                       km(k,j,i)   * ( u(k,j,i+1) - u(k,j,i) ) &
462                                     - km(k,j,i-1) * ( u(k,j,i) - u(k,j,i-1) ) &
463                                         ) * ddx2                              &
464                                 + (   fyp(j,i) * (                            &
465                                  kmyp * ( u(k,j+1,i) - u(k,j,i)     ) * ddy   &
466                                + kmyp * ( v(k,j+1,i) - v(k,j+1,i-1) ) * ddx   &
467                                                  )                            &
468                                     - fym(j,i) * (                            &
469                                  kmym * ( u(k,j,i) - u(k,j-1,i) ) * ddy       &
470                                + kmym * ( v(k,j,i) - v(k,j,i-1) ) * ddx       &
471                                                  )                            &
472                                     + wall_u(j,i) * usvs(k)                   &
473                                   ) * ddy
474          ENDDO
475       ENDIF
476
477!
478!--    Compute vertical diffusion. In case of simulating a Prandtl layer,
479!--    index k starts at nzb_u_inner+2.
480       DO  k = nzb_diff_u(j,i), nzt_diff
481!
482!--       Interpolate eddy diffusivities on staggered gridpoints
483          kmzp = 0.25 * ( km(k,j,i)+km(k+1,j,i)+km(k,j,i-1)+km(k+1,j,i-1) )
484          kmzm = 0.25 * ( km(k,j,i)+km(k-1,j,i)+km(k,j,i-1)+km(k-1,j,i-1) )
485
486          tend(k,j,i) = tend(k,j,i)                                          &
487                      & + ( kmzp * ( ( u(k+1,j,i) - u(k,j,i)   ) * ddzu(k+1) &
488                      &            + ( w(k,j,i)   - w(k,j,i-1) ) * ddx       &
489                      &            )                                         &
490                      &   - kmzm * ( ( u(k,j,i)   - u(k-1,j,i)   ) * ddzu(k) &
491                      &            + ( w(k-1,j,i) - w(k-1,j,i-1) ) * ddx     &
492                      &            )                                         &
493                      &   ) * ddzw(k)
494       ENDDO
495
496!
497!--    Vertical diffusion at the first grid point above the surface, if the
498!--    momentum flux at the bottom is given by the Prandtl law or if it is
499!--    prescribed by the user.
500!--    Difference quotient of the momentum flux is not formed over half of
501!--    the grid spacing (2.0*ddzw(k)) any more, since the comparison with
502!--    other (LES) modell showed that the values of the momentum flux becomes
503!--    too large in this case.
504!--    The term containing w(k-1,..) (see above equation) is removed here
505!--    because the vertical velocity is assumed to be zero at the surface.
506       IF ( use_surface_fluxes )  THEN
507          k = nzb_u_inner(j,i)+1
508!
509!--       Interpolate eddy diffusivities on staggered gridpoints
510          kmzp = 0.25 * ( km(k,j,i)+km(k+1,j,i)+km(k,j,i-1)+km(k+1,j,i-1) )
511          kmzm = 0.25 * ( km(k,j,i)+km(k-1,j,i)+km(k,j,i-1)+km(k-1,j,i-1) )
512
513          tend(k,j,i) = tend(k,j,i)                                          &
514                      & + ( kmzp * ( w(k,j,i)   - w(k,j,i-1)   ) * ddx       &
515                      &   ) * ddzw(k)                                        &
516                      & + ( kmzp * ( u(k+1,j,i) - u(k,j,i)     ) * ddzu(k+1) &
517                      &   + usws(j,i)                                        &
518                      &   ) * ddzw(k)
519       ENDIF
520
521!
522!--    Vertical diffusion at the first gridpoint below the top boundary,
523!--    if the momentum flux at the top is prescribed by the user
524       IF ( use_top_fluxes  .AND.  constant_top_momentumflux )  THEN
525          k = nzt
526!
527!--       Interpolate eddy diffusivities on staggered gridpoints
528          kmzp = 0.25 * &
529                 ( km(k,j,i)+km(k+1,j,i)+km(k,j,i-1)+km(k+1,j,i-1) )
530          kmzm = 0.25 * &
531                 ( km(k,j,i)+km(k-1,j,i)+km(k,j,i-1)+km(k-1,j,i-1) )
532
533          tend(k,j,i) = tend(k,j,i)                                          &
534                      & - ( kmzm * ( w(k-1,j,i) - w(k-1,j,i-1) ) * ddx       &
535                      &   ) * ddzw(k)                                        &
536                      & + ( -uswst(j,i)                                      &
537                      &   - kmzm * ( u(k,j,i)   - u(k-1,j,i)   ) * ddzu(k)   &
538                      &   ) * ddzw(k)
539       ENDIF
540
541    END SUBROUTINE diffusion_u_ij
542
543 END MODULE diffusion_u_mod
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.