New URL for NEMO forge!   http://forge.nemo-ocean.eu

Since March 2022 along with NEMO 4.2 release, the code development moved to a self-hosted GitLab.
This present forge is now archived and remained online for history.
zdfmxl.F90 in branches/2013/dev_LOCEAN_CMCC_INGV_MERC_UKMO_2013/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/ZDF – NEMO

source: branches/2013/dev_LOCEAN_CMCC_INGV_MERC_UKMO_2013/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/ZDF/zdfmxl.F90 @ 4624

Last change on this file since 4624 was 4245, checked in by cetlod, 10 years ago

dev_locean_cmcc_ingv_ukmo_merc : merge in the MERC_UKMO dev branch with trunk rev 4119

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 6.1 KB
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
[3294]18   USE wrk_nemo        ! work arrays
19   USE timing          ! Timing
[2758]20   USE trc_oce, ONLY : lk_offline ! offline flag
[3]21
22   IMPLICIT NONE
23   PRIVATE
24
[2715]25   PUBLIC   zdf_mxl       ! called by step.F90
[3]26
[4245]27   REAL(wp), PUBLIC ::   rho_c = 0.01_wp    ! density criterion for mixed layer depth
28   REAL(wp), PUBLIC ::   avt_c = 5.e-4_wp   ! Kz criterion for the turbocline depth
29
[2715]30   INTEGER , PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   nmln    !: number of level in the mixed layer (used by TOP)
31   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   hmld    !: mixing layer depth (turbocline)      [m]
32   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   hmlp    !: mixed layer depth  (rho=rho0+zdcrit) [m]
33   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   hmlpt   !: mixed layer depth at t-points        [m]
[3]34
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      !!----------------------------------------------------------------------
[2787]48      zdf_mxl_alloc = 0      ! set to zero if no array to be allocated
[2758]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
[4245]68      !!      given value defined locally as rho(10m) + rho_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      INTEGER, INTENT(in) ::   kt   ! ocean time-step index
77      !!
78      INTEGER  ::   ji, jj, jk          ! dummy loop indices
79      INTEGER  ::   iikn, iiki          ! temporary integer within a do loop
[3294]80      INTEGER, POINTER, DIMENSION(:,:) ::   imld                ! temporary workspace
[3]81      !!----------------------------------------------------------------------
[3294]82      !
83      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_start('zdf_mxl')
84      !
85      CALL wrk_alloc( jpi,jpj, imld )
[3]86
87      IF( kt == nit000 ) THEN
88         IF(lwp) WRITE(numout,*)
89         IF(lwp) WRITE(numout,*) 'zdf_mxl : mixed layer depth'
90         IF(lwp) WRITE(numout,*) '~~~~~~~ '
[2715]91         !                             ! allocate zdfmxl arrays
92         IF( zdf_mxl_alloc() /= 0 )   CALL ctl_stop( 'STOP', 'zdf_mxl : unable to allocate arrays' )
[3]93      ENDIF
94
[1559]95      ! w-level of the mixing and mixed layers
[2528]96      nmln(:,:) = mbkt(:,:) + 1        ! Initialization to the number of w ocean point
97      imld(:,:) = mbkt(:,:) + 1
[1577]98      DO jk = jpkm1, nlb10, -1         ! from the bottom to nlb10
[3]99         DO jj = 1, jpj
100            DO ji = 1, jpi
[4245]101               IF( rhop(ji,jj,jk) > rhop(ji,jj,nla10) + rho_c )   nmln(ji,jj) = jk      ! Mixed layer
102               IF( avt (ji,jj,jk) < avt_c                     )   imld(ji,jj) = jk      ! Turbocline
[3]103            END DO
104         END DO
105      END DO
[1559]106      ! depth of the mixing and mixed layers
[3]107      DO jj = 1, jpj
108         DO ji = 1, jpi
[1585]109            iiki = imld(ji,jj)
[1577]110            iikn = nmln(ji,jj)
[1585]111            hmld (ji,jj) = fsdepw(ji,jj,iiki  ) * tmask(ji,jj,1)    ! Turbocline depth
[1577]112            hmlp (ji,jj) = fsdepw(ji,jj,iikn  ) * tmask(ji,jj,1)    ! Mixed layer depth
113            hmlpt(ji,jj) = fsdept(ji,jj,iikn-1)                     ! depth of the last T-point inside the mixed layer
[3]114         END DO
115      END DO
[2758]116      IF( .NOT.lk_offline ) THEN            ! no need to output in offline mode
117         CALL iom_put( "mldr10_1", hmlp )   ! mixed layer depth
118         CALL iom_put( "mldkz5"  , hmld )   ! turbocline depth
119      ENDIF
[1482]120     
[1577]121      IF(ln_ctl)   CALL prt_ctl( tab2d_1=REAL(nmln,wp), clinfo1=' nmln : ', tab2d_2=hmlp, clinfo2=' hmlp : ', ovlap=1 )
[1559]122      !
[3294]123      CALL wrk_dealloc( jpi,jpj, imld )
[2715]124      !
[3294]125      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_stop('zdf_mxl')
126      !
[3]127   END SUBROUTINE zdf_mxl
128
129   !!======================================================================
130END MODULE zdfmxl
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.