<p><b>dwj07@fsu.edu</b> 2012-01-10 15:42:45 -0700 (Tue, 10 Jan 2012)</p><p><br>
        -- BRANCH COMMIT --<br>
<br>
        Adding information on the 5 current test cases that are implemented in the ocean test cases staging area.<br>
</p><hr noshade><pre><font color="gray">Modified: branches/ocean_projects/doc/ocean_testing/MPASOceanTesting.pdf
===================================================================
(Binary files differ)

Modified: branches/ocean_projects/doc/ocean_testing/MPASOceanTesting.tex
===================================================================
--- branches/ocean_projects/doc/ocean_testing/MPASOceanTesting.tex        2012-01-10 22:27:40 UTC (rev 1345)
+++ branches/ocean_projects/doc/ocean_testing/MPASOceanTesting.tex        2012-01-10 22:42:45 UTC (rev 1346)
@@ -156,13 +156,234 @@
 %-----------------------------------------------------------------------
 
 \section{Intermediate Tests}
-Date last modified: 2011/09/02 \\
+Date last modified: 01/09/12 \\
 Contributors: (Doug Jacobsen, Phil Jones) \\
 
 Several intermediate tests are either published or commonly used.  Some
 have analytic results while others must be compared to reference
 simulations, typically at high resolution.
 
+\subsection{Lock Exchange/Dam break Test}
+
+</font>
<font color="blue">oindent 2-Dimensional domain:
+\begin{itemize}
+        \item X direction: $0 \leq x \leq L$ and $L = 64km$
+        \item Y direction: $-H \leq z \leq 0$ and $H = 20m$
+\end{itemize}
+
+</font>
<font color="blue">oindent No rotation. \\
+
+</font>
<font color="blue">oindent Constant sailinty: $35 psu$ \\
+</font>
<font color="blue">oindent Temperature profile:
+\begin{itemize}
+        \item $0 \leq x &lt; L/2$ - $T = 5^oC$ 
+        \item $L/2 \leq x \leq L$ - $T = 35^oC$
+\end{itemize}
+
+</font>
<font color="blue">oindent Linear equation of state.\\
+
+</font>
<font color="blue">oindent Horizontal grid spacing: 
+\begin{itemize}
+        \item $\Delta x = $ $500m$, $1km$, $2km$, $4km$. 
+\end{itemize}
+
+
+</font>
<font color="blue">oindent Vertial grid spacing (Z-level): 
+\begin{itemize}
+        \item $\Delta z = $ $1m$, $2m$, $4m$, $10m$.
+\end{itemize}
+
+</font>
<font color="blue">oindent Vertical grid (Isopycnal): 21 layers \\
+
+</font>
<font color="blue">oindent Time step: $1s$ \\
+
+</font>
<font color="blue">oindent Lateral Laplacian Viscosity: $10^{-2} m^2/s$ \\
+</font>
<font color="blue">oindent Vertical Viscosity: $10^{-4} m^2/s$ \\
+
+</font>
<font color="blue">oindent 17 hour simulation.
+
+\subsection{Re-entrant Channel with Baroclinic Eddies Test}
+
+</font>
<font color="blue">oindent 3-Dimensional domain: 
+\begin{itemize}
+        \item Latitudinal extent: $500km$ 
+        \item Longitudinal extent: $160km$ 
+        \item Vertical extent: $1000m$ - flat bottom 
+\end{itemize}
+
+</font>
<font color="blue">oindent Temporal Extent: 200 Days
+
+</font>
<font color="blue">oindent f-plane - Coriolis parameter: $1.2*10^{-4}$ (~$55^o$ Latitude)\\
+
+</font>
<font color="blue">oindent Bottom drag - Quadratic: $C_d = 0.01$. \\
+
+</font>
<font color="blue">oindent Horizontal grid spacing: $1km$, $4km$, $10km$. \\
+
+</font>
<font color="blue">oindent Barotropic time step: $200s$, $10s$ \\
+
+</font>
<font color="blue">oindent Horizontal Viscosity: $20 m/s^2$\\
+
+</font>
<font color="blue">oindent Linear Density
+
+</font>
<font color="blue">oindent Salinity: $35.0$
+
+</font>
<font color="blue">oindent Temperature Profile: \\
+
+</font>
<font color="blue">oindent {\bf Step 1:}
+Initialize with stratified temperatures.
+\begin{itemize}
+        \item Surface Temp: $13.1^oC$
+        \item Bottom Temp: $10.1^oC$
+\end{itemize}
+
+</font>
<font color="blue">oindent {\bf Parameters:}
+\begin{itemize}
+        \item $y_0$ = 200.0km
+        \item $x_0$ = 0km
+        \item $x_1$ = 160.0km
+        \item $x_2$ = 110.0km
+        \item $x_3$ = 130.0km
+        \item $\alpha$ = 40.0km
+\end{itemize}
+
+
+</font>
<font color="blue">oindent {\bf Step 2:}
+Add temperature gradient.
+\begin{itemize}
+        \item For each cell.
+        \item $cff1 = \alpha * sin ( 6 * \pi * (xCell - x_0) / ( x_1 - x_0))$
+        \item If $(yCell &gt; y_0 - cff1)$
+        \begin{itemize}
+                \item $temp = temp - 1.2$
+        \end{itemize}
+        \item Else if $(yCell \geq y_0 - cff1$ \&amp; $yCell \leq y_0 - cff1 + \alpha)$
+        \begin{itemize}
+                \item $temp = temp - 1.2 * ( 1.0 - ( yCell - (y_0 - cff1)) / ( 1.0 * \alpha))$
+        \end{itemize}
+\end{itemize}
+
+</font>
<font color="blue">oindent {\bf Step 3:}
+Add Instability.
+\begin{itemize}
+        \item For each cell.
+        \item $cff1 = 0.5 * \alpha * sin ( 1.0 * \pi * ( xCell - x_2)/(x_3 - x_2))$
+        \item If $(yCell \geq y_0 - cff1 - 0.5 * \alpha$ \&amp; $yCell \leq y_0 - cff1 + 0.5 * \alpha$ 
+        \item \&amp; $xCell \geq x_2$ \&amp; $xCell \leq x_3)$
+        \begin{itemize}
+                \item $temp = temp + 0.3 * (1.0 - ( ( yCell - (y_0 - cff1))/(0.5 * \alpha)))$
+        \end{itemize}
+\end{itemize}
+
+
+\subsection{Overflow Test}
+
+</font>
<font color="blue">oindent 2-Dimension Domain:
+\begin{itemize}
+        \item Horizontal Extent: $200km$
+        \item Vertical Extent: $2km$
+        \item Temporal Extend: $6hr$
+\end{itemize}
+
+</font>
<font color="blue">oindent Horizontal Spacing: $1km$ \\
+</font>
<font color="blue">oindent Vertical Spacing: $40m$, $30.3m$, $20m$ \\
+
+</font>
<font color="blue">oindent Vertical Levels:
+\begin{equation}
+        n = N * (1.0/4.0) + 0.5 * (N * (3.0/4.0)) * (1.0 + tanh\left( yCell - 40000.0)/7000.0)) \right)
+\end{equation}
+</font>
<font color="blue">oindent $n$ is the number of vertical levels in a cell, and $N$ is the max number of vertical levels, defined by the vertical extent and spacing. \\
+
+</font>
<font color="blue">oindent Salinity: 35 \\
+</font>
<font color="blue">oindent Temperature Profile:
+\begin{itemize}
+        \item if $( yCell &lt; 20000 )$ then
+                \begin{itemize}
+                        \item $Temperature = 10^oC$
+                \end{itemize}
+        \item else 
+                \begin{itemize}
+                        \item $Temperature = 20^oC$
+                \end{itemize}
+\end{itemize}
+
+</font>
<font color="blue">oindent No Rotation \\
+
+\subsection{Internal Wave Test}
+
+</font>
<font color="blue">oindent 2-Dimensional Domain:
+\begin{itemize}
+        \item Horizontal Extent: $250km$
+        \item Vertical Extent: $500m$ - Flat Bottom
+        \item Temporal Extent: $200 Days$
+\end{itemize}
+
+</font>
<font color="blue">oindent Horizontal Spacing: $5km$, $25km$ \\
+</font>
<font color="blue">oindent Vertical Spacing: $25m$ \\
+</font>
<font color="blue">oindent Time step: 300s \\
+
+</font>
<font color="blue">oindent Salinity: 35 \\
+
+</font>
<font color="blue">oindent Temperature Profile:
+\begin{itemize}
+        \item Surface Min: $10.1^oC$
+        \item Surface Max: $20.1^oC$
+        \item $Temperature = (surfMax - surfMin) * ( (-z + totalZ)/ totalZ) + surfMin$
+\end{itemize}
+
+</font>
<font color="blue">oindent Anomoly:
+\begin{itemize}
+        \item $y_a = 50.0e3$
+        \item $y_0 = 150.0e3$
+        \item $A_0 =$ $0.2$, $2.0$
+        \item If $( |yCell - y_0| &lt; y_a $
+                \begin{itemize}
+                        \item $\beta = -A_0 * (\cos(0.5 * \pi * (yCell - y_0)/y_a)*\sin(1.0 * \pi * (z - 0.5*(totalZ/N))/totalZ))$
+                        \item $Temperature = Temperature + \beta$
+                \end{itemize}
+\end{itemize}
+
+</font>
<font color="blue">oindent No Rotation \\
+
+\subsection{Re-entrant Channel with Ridge}
+
+</font>
<font color="blue">oindent 3-Dimension Domain:
+\begin{itemize}
+        \item Longitudinal Extent: $320km$
+        \item Latitudinal Extent: $160km$
+        \item Vertical Extent: $2km$
+        \item Temporal Extent: 150 years?
+\end{itemize}
+
+</font>
<font color="blue">oindent Horizontal Spacing: $80km$, $40km$, $20km$, $10km$ \\
+</font>
<font color="blue">oindent Vertical Spacing: $80m$, $50m$ \\
+</font>
<font color="blue">oindent Time step: ?? \\
+
+</font>
<font color="blue">oindent Salinity: 35 \\
+</font>
<font color="blue">oindent Temperature Profile: 
+\begin{itemize}
+        \item If top three levels
+                \begin{itemize}
+                        \item $Temperature = 7.0 + 5.0*tanh(2*(yCell - ymid) / (ymax-ymid))$
+                \end{itemize}
+        \item Remainder of domain is linear to bottom
+                \begin{itemize}
+                        \item $Temperature = (3.5-Temperature@(k=3))*(k-3)/(40-3) + Temperature@(k=3)$
+                \end{itemize}
+\end{itemize}
+
+</font>
<font color="blue">oindent @(k=3) means in the third level. \\
+
+</font>
<font color="blue">oindent Surface Temperature and Salinity restoring equal to the top level. \\
+
+</font>
<font color="blue">oindent Wind stress: \\
+</font>
<font color="blue">oindent $\tau = u_src_max * e^(-(yEdge - ymid)**2/(r**2))$ \\
+</font>
<font color="blue">oindent $r = 3.0e5m$ \\
+</font>
<font color="blue">oindent $u_src_max = 0.1$ \\
+
+</font>
<font color="blue">oindent $\beta = 1.4e-11$ \\
+</font>
<font color="blue">oindent $f0 = -1.1e-4$ \\
+</font>
<font color="blue">oindent $\Omega = 7.29212e-5$ \\
+
 \subsection{Advection Tests}
 Date last modified: 2011/09/02 \\
 Contributors: (Doug Jacobsen, Phil Jones) \\

</font>
</pre>