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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 @ 3432

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Merge branch 'ksection_partition'

  • Property svn:keywords set to Id
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Line 
1MODULE zdfmxl
2   !!======================================================================
3   !!                       ***  MODULE  zdfmxl  ***
4   !! Ocean physics: mixed layer depth
5   !!======================================================================
6   !! History :  1.0  ! 2003-08  (G. Madec)  original code
7   !!            3.2  ! 2009-07  (S. Masson, G. Madec)  IOM + merge of DO-loop
8   !!----------------------------------------------------------------------
9   !!   zdf_mxl      : Compute the turbocline and mixed layer depths.
10   !!----------------------------------------------------------------------
11   USE oce             ! ocean dynamics and tracers variables
12   USE dom_oce         ! ocean space and time domain variables
13   USE zdf_oce         ! ocean vertical physics
14   USE in_out_manager  ! I/O manager
15   USE prtctl          ! Print control
16   USE iom             ! I/O library
17   USE lib_mpp         ! MPP library
18   USE trc_oce, ONLY : lk_offline ! offline flag
19
20   IMPLICIT NONE
21   PRIVATE
22
23   PUBLIC   zdf_mxl       ! called by step.F90
24
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]
29
30   !! * Control permutation of array indices
31#  include "oce_ftrans.h90"
32#  include "dom_oce_ftrans.h90"
33#  include "zdf_oce_ftrans.h90"
34
35   !! * Substitutions
36#  include "domzgr_substitute.h90"
37   !!----------------------------------------------------------------------
38   !! NEMO/OPA 4.0 , NEMO Consortium (2011)
39   !! $Id$
40   !! Software governed by the CeCILL licence     (NEMOGCM/NEMO_CeCILL.txt)
41   !!----------------------------------------------------------------------
42CONTAINS
43
44   INTEGER FUNCTION zdf_mxl_alloc()
45      !!----------------------------------------------------------------------
46      !!               ***  FUNCTION zdf_mxl_alloc  ***
47      !!----------------------------------------------------------------------
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
56   END FUNCTION zdf_mxl_alloc
57
58
59   SUBROUTINE zdf_mxl( kt )
60      !!----------------------------------------------------------------------
61      !!                  ***  ROUTINE zdfmxl  ***
62      !!                   
63      !! ** Purpose :   Compute the turbocline depth and the mixed layer depth
64      !!              with density criteria.
65      !!
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
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)
73      !!
74      !! ** Action  :   nmln, hmld, hmlp, hmlpt
75      !!----------------------------------------------------------------------
76      USE wrk_nemo, ONLY:   iwrk_in_use, iwrk_not_released
77      USE wrk_nemo, ONLY:   imld => iwrk_2d_1    ! 2D integer workspace
78      !!
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
85      !!----------------------------------------------------------------------
86
87      IF( iwrk_in_use(2, 1) ) THEN
88         CALL ctl_stop('zdf_mxl : requested workspace array unavailable')   ;   RETURN
89      ENDIF
90
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,*) '~~~~~~~ '
95         !                             ! allocate zdfmxl arrays
96         IF( zdf_mxl_alloc() /= 0 )   CALL ctl_stop( 'STOP', 'zdf_mxl : unable to allocate arrays' )
97      ENDIF
98
99      ! w-level of the mixing and mixed layers
100      nmln(:,:) = mbkt(:,:) + 1        ! Initialization to the number of w ocean point
101      imld(:,:) = mbkt(:,:) + 1
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
107      DO jk = jpkm1, nlb10, -1         ! from the bottom to nlb10
108         DO jj = 1, jpj
109            DO ji = 1, jpi
110#endif
111               IF( rhop(ji,jj,jk) > rhop(ji,jj,nla10) + zrho_c )   nmln(ji,jj) = jk      ! Mixed layer
112               IF( avt (ji,jj,jk) < zavt_c                     )   imld(ji,jj) = jk      ! Turbocline
113            END DO
114         END DO
115      END DO
116      ! depth of the mixing and mixed layers
117      DO jj = 1, jpj
118         DO ji = 1, jpi
119            iiki = imld(ji,jj)
120            iikn = nmln(ji,jj)
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
125            hmld (ji,jj) = fsdepw(ji,jj,iiki  ) * tmask(ji,jj,1)    ! Turbocline depth
126            hmlp (ji,jj) = fsdepw(ji,jj,iikn  ) * tmask(ji,jj,1)    ! Mixed layer depth
127#endif
128            hmlpt(ji,jj) = fsdept(ji,jj,iikn-1)                     ! depth of the last T-point inside the mixed layer
129         END DO
130      END DO
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
135     
136      IF(ln_ctl)   CALL prt_ctl( tab2d_1=REAL(nmln,wp), clinfo1=' nmln : ', tab2d_2=hmlp, clinfo2=' hmlp : ', ovlap=1 )
137      !
138      IF( iwrk_not_released(2, 1) )   CALL ctl_stop('zdf_mxl: failed to release workspace array')
139      !
140   END SUBROUTINE zdf_mxl
141
142   !!======================================================================
143END MODULE zdfmxl
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.