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zdfmxl.F90 in branches/2011/DEV_r2739_STFC_dCSE/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/ZDF – NEMO

source: branches/2011/DEV_r2739_STFC_dCSE/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/ZDF/zdfmxl.F90 @ 4460

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Merge branch 'ksection_partition'

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RevLine 
[3]1MODULE zdfmxl
2   !!======================================================================
3   !!                       ***  MODULE  zdfmxl  ***
4   !! Ocean physics: mixed layer depth
5   !!======================================================================
[1559]6   !! History :  1.0  ! 2003-08  (G. Madec)  original code
[1585]7   !!            3.2  ! 2009-07  (S. Masson, G. Madec)  IOM + merge of DO-loop
[3]8   !!----------------------------------------------------------------------
[1585]9   !!   zdf_mxl      : Compute the turbocline and mixed layer depths.
[3]10   !!----------------------------------------------------------------------
11   USE oce             ! ocean dynamics and tracers variables
12   USE dom_oce         ! ocean space and time domain variables
[1585]13   USE zdf_oce         ! ocean vertical physics
[3]14   USE in_out_manager  ! I/O manager
[258]15   USE prtctl          ! Print control
[2715]16   USE iom             ! I/O library
17   USE lib_mpp         ! MPP library
[3432]18   USE trc_oce, ONLY : lk_offline ! offline flag
[3]19
20   IMPLICIT NONE
21   PRIVATE
22
[2715]23   PUBLIC   zdf_mxl       ! called by step.F90
[3]24
[2715]25   INTEGER , PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   nmln    !: number of level in the mixed layer (used by TOP)
26   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   hmld    !: mixing layer depth (turbocline)      [m]
27   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   hmlp    !: mixed layer depth  (rho=rho0+zdcrit) [m]
28   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   hmlpt   !: mixed layer depth at t-points        [m]
[3]29
[3211]30   !! * Control permutation of array indices
31#  include "oce_ftrans.h90"
32#  include "dom_oce_ftrans.h90"
33#  include "zdf_oce_ftrans.h90"
34
[3]35   !! * Substitutions
36#  include "domzgr_substitute.h90"
37   !!----------------------------------------------------------------------
[2715]38   !! NEMO/OPA 4.0 , NEMO Consortium (2011)
[1152]39   !! $Id$
[2715]40   !! Software governed by the CeCILL licence     (NEMOGCM/NEMO_CeCILL.txt)
[3]41   !!----------------------------------------------------------------------
42CONTAINS
43
[2715]44   INTEGER FUNCTION zdf_mxl_alloc()
45      !!----------------------------------------------------------------------
46      !!               ***  FUNCTION zdf_mxl_alloc  ***
47      !!----------------------------------------------------------------------
[3432]48      zdf_mxl_alloc = 0      ! set to zero if no array to be allocated
49      IF( .NOT. ALLOCATED( nmln ) ) THEN
50         ALLOCATE( nmln(jpi,jpj), hmld(jpi,jpj), hmlp(jpi,jpj), hmlpt(jpi,jpj), STAT= zdf_mxl_alloc )
51         !
52         IF( lk_mpp             )   CALL mpp_sum ( zdf_mxl_alloc )
53         IF( zdf_mxl_alloc /= 0 )   CALL ctl_warn('zdf_mxl_alloc: failed to allocate arrays.')
54         !
55      ENDIF
[2715]56   END FUNCTION zdf_mxl_alloc
57
58
[3]59   SUBROUTINE zdf_mxl( kt )
60      !!----------------------------------------------------------------------
61      !!                  ***  ROUTINE zdfmxl  ***
62      !!                   
[1585]63      !! ** Purpose :   Compute the turbocline depth and the mixed layer depth
64      !!              with density criteria.
[3]65      !!
[1577]66      !! ** Method  :   The mixed layer depth is the shallowest W depth with
67      !!      the density of the corresponding T point (just bellow) bellow a
68      !!      given value defined locally as rho(10m) + zrho_c
[1585]69      !!               The turbocline depth is the depth at which the vertical
70      !!      eddy diffusivity coefficient (resulting from the vertical physics
71      !!      alone, not the isopycnal part, see trazdf.F) fall below a given
72      !!      value defined locally (avt_c here taken equal to 5 cm/s2)
[3]73      !!
[1585]74      !! ** Action  :   nmln, hmld, hmlp, hmlpt
[1559]75      !!----------------------------------------------------------------------
[2715]76      USE wrk_nemo, ONLY:   iwrk_in_use, iwrk_not_released
77      USE wrk_nemo, ONLY:   imld => iwrk_2d_1    ! 2D integer workspace
[3]78      !!
[2715]79      INTEGER, INTENT(in) ::   kt   ! ocean time-step index
80      !!
81      INTEGER  ::   ji, jj, jk          ! dummy loop indices
82      INTEGER  ::   iikn, iiki          ! temporary integer within a do loop
83      REAL(wp) ::   zrho_c = 0.01_wp    ! density criterion for mixed layer depth
84      REAL(wp) ::   zavt_c = 5.e-4_wp   ! Kz criterion for the turbocline depth
[3]85      !!----------------------------------------------------------------------
86
[2715]87      IF( iwrk_in_use(2, 1) ) THEN
88         CALL ctl_stop('zdf_mxl : requested workspace array unavailable')   ;   RETURN
89      ENDIF
90
[3]91      IF( kt == nit000 ) THEN
92         IF(lwp) WRITE(numout,*)
93         IF(lwp) WRITE(numout,*) 'zdf_mxl : mixed layer depth'
94         IF(lwp) WRITE(numout,*) '~~~~~~~ '
[2715]95         !                             ! allocate zdfmxl arrays
96         IF( zdf_mxl_alloc() /= 0 )   CALL ctl_stop( 'STOP', 'zdf_mxl : unable to allocate arrays' )
[3]97      ENDIF
98
[1559]99      ! w-level of the mixing and mixed layers
[2528]100      nmln(:,:) = mbkt(:,:) + 1        ! Initialization to the number of w ocean point
101      imld(:,:) = mbkt(:,:) + 1
[3211]102#if defined key_z_first
103      DO jj = 1, jpj
104         DO ji = 1, jpi
105            DO jk = jpkm1, nlb10, -1   ! from the bottom to nlb10
106#else
[1577]107      DO jk = jpkm1, nlb10, -1         ! from the bottom to nlb10
[3]108         DO jj = 1, jpj
109            DO ji = 1, jpi
[3211]110#endif
[1577]111               IF( rhop(ji,jj,jk) > rhop(ji,jj,nla10) + zrho_c )   nmln(ji,jj) = jk      ! Mixed layer
[1585]112               IF( avt (ji,jj,jk) < zavt_c                     )   imld(ji,jj) = jk      ! Turbocline
[3]113            END DO
114         END DO
115      END DO
[1559]116      ! depth of the mixing and mixed layers
[3]117      DO jj = 1, jpj
118         DO ji = 1, jpi
[1585]119            iiki = imld(ji,jj)
[1577]120            iikn = nmln(ji,jj)
[3211]121#if defined key_z_first
122            hmld (ji,jj) = fsdepw(ji,jj,iiki  ) * tmask_1(ji,jj)    ! Turbocline depth
123            hmlp (ji,jj) = fsdepw(ji,jj,iikn  ) * tmask_1(ji,jj)    ! Mixed layer depth
124#else
[1585]125            hmld (ji,jj) = fsdepw(ji,jj,iiki  ) * tmask(ji,jj,1)    ! Turbocline depth
[1577]126            hmlp (ji,jj) = fsdepw(ji,jj,iikn  ) * tmask(ji,jj,1)    ! Mixed layer depth
[3211]127#endif
[1577]128            hmlpt(ji,jj) = fsdept(ji,jj,iikn-1)                     ! depth of the last T-point inside the mixed layer
[3]129         END DO
130      END DO
[3432]131      IF( .NOT.lk_offline ) THEN            ! no need to output in offline mode
132         CALL iom_put( "mldr10_1", hmlp )   ! mixed layer depth
133         CALL iom_put( "mldkz5"  , hmld )   ! turbocline depth
134      ENDIF
[1482]135     
[1577]136      IF(ln_ctl)   CALL prt_ctl( tab2d_1=REAL(nmln,wp), clinfo1=' nmln : ', tab2d_2=hmlp, clinfo2=' hmlp : ', ovlap=1 )
[1559]137      !
[2715]138      IF( iwrk_not_released(2, 1) )   CALL ctl_stop('zdf_mxl: failed to release workspace array')
139      !
[3]140   END SUBROUTINE zdf_mxl
141
142   !!======================================================================
143END MODULE zdfmxl
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.