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.
zdftmx.F90 in tags/nemo_v3_2/nemo_v3_2/NEMO/OPA_SRC/ZDF – NEMO

source: tags/nemo_v3_2/nemo_v3_2/NEMO/OPA_SRC/ZDF/zdftmx.F90 @ 1878

Last change on this file since 1878 was 1878, checked in by flavoni, 14 years ago

initial test for nemogcm

File size: 24.0 KB
Line 
1MODULE zdftmx
2   !!========================================================================
3   !!                       ***  MODULE  zdftmx  ***
4   !! Ocean physics: vertical tidal mixing coefficient
5   !!========================================================================
6   !! History :  1.0  !  2004-04  (L. Bessieres, G. Madec)  Original code
7   !!             -   !  2006-08  (A. Koch-Larrouy) Indonesian strait
8   !!----------------------------------------------------------------------
9#if defined key_zdftmx
10   !!----------------------------------------------------------------------
11   !!   'key_zdftmx'                                  Tidal vertical mixing
12   !!----------------------------------------------------------------------
13   !!   zdf_tmx      : global     momentum & tracer Kz with tidal induced Kz
14   !!   tmx_itf      : Indonesian momentum & tracer Kz with tidal induced Kz
15   !!----------------------------------------------------------------------
16   USE oce             ! ocean dynamics and tracers variables
17   USE dom_oce         ! ocean space and time domain variables
18   USE zdf_oce         ! ocean vertical physics variables
19   USE lbclnk          ! ocean lateral boundary conditions (or mpp link)
20   USE eosbn2          ! ocean equation of state
21   USE phycst          ! physical constants
22   USE prtctl          ! Print control
23   USE in_out_manager  ! I/O manager
24   USE iom             ! I/O Manager
25
26   IMPLICIT NONE
27   PRIVATE
28
29   PUBLIC   zdf_tmx    ! called in step module
30
31   LOGICAL, PUBLIC, PARAMETER ::   lk_zdftmx = .TRUE.    !: tidal mixing flag
32
33   !                                  !!* Namelist  namzdf_tmx : tidal mixing *
34   REAL(wp) ::  rn_htmx    = 500.      ! vertical decay scale for turbulence (meters)
35   REAL(wp) ::  rn_n2min   = 1.e-8     ! threshold of the Brunt-Vaisala frequency (s-1)
36   REAL(wp) ::  rn_tfe     = 1./3.     ! tidal dissipation efficiency (St Laurent et al. 2002)
37   REAL(wp) ::  rn_me      = 0.2       ! mixing efficiency (Osborn 1980)
38   LOGICAL  ::  ln_tmx_itf = .TRUE.    ! Indonesian Through Flow (ITF): Koch-Larrouy et al. (2007) parameterization
39   REAL(wp) ::  rn_tfe_itf = 1.        ! ITF tidal dissipation efficiency (St Laurent et al. 2002)
40
41   REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj)     ::   en_tmx     ! energy available for tidal mixing (W/m2)
42   REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj)     ::   mask_itf   ! mask to use over Indonesian area
43   REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk) ::   az_tmx     ! coefficient used to evaluate the tidal induced Kz
44
45   !! * Substitutions
46#  include "domzgr_substitute.h90"
47#  include "vectopt_loop_substitute.h90"
48   !!----------------------------------------------------------------------
49   !! NEMO/OPA 3.2 , LOCEAN-IPSL (2009)
50   !! $Id$
51   !! Software governed by the CeCILL licence (modipsl/doc/NEMO_CeCILL.txt)
52   !!----------------------------------------------------------------------
53
54CONTAINS
55
56   SUBROUTINE zdf_tmx( kt )
57      !!----------------------------------------------------------------------
58      !!                  ***  ROUTINE zdf_tmx  ***
59      !!                   
60      !! ** Purpose :   add to the vertical mixing coefficients the effect of
61      !!              tidal mixing (Simmons et al 2004).
62      !!
63      !! ** Method  : - tidal-induced vertical mixing is given by:
64      !!                  Kz_tides = az_tmx / max( rn_n2min, N^2 )
65      !!              where az_tmx is a coefficient that specified the 3D space
66      !!              distribution of the faction of tidal energy taht is used
67      !!              for mixing. Its expression is set in zdf_tmx_init routine,
68      !!              following Simmons et al. 2004.
69      !!                NB: a specific bounding procedure is performed on av_tide
70      !!              so that the input tidal energy is actually almost used. The
71      !!              basic maximum value is 60 cm2/s, but values of 300 cm2/s
72      !!              can be reached in area where bottom stratification is too
73      !!              weak.
74      !!
75      !!              - update av_tide in the Indonesian Through Flow area
76      !!              following Koch-Larrouy et al. (2007) parameterisation
77      !!              (see tmx_itf routine).
78      !!
79      !!              - update the model vertical eddy viscosity and diffusivity:
80      !!                     avt  = avt  +    av_tides
81      !!                     avm  = avm  +    av_tides
82      !!                     avmu = avmu + mi(av_tides)
83      !!                     avmv = avmv + mj(av_tides)
84      !!
85      !! ** Action  :   avt, avm, avmu, avmv   increased by tidal mixing
86      !!
87      !! References : Simmons et al. 2004, Ocean Modelling, 6, 3-4, 245-263.
88      !!              Koch-Larrouy et al. 2007, GRL.
89      !!----------------------------------------------------------------------
90      USE oce, zav_tide  =>   ua    ! use ua as workspace
91      !!
92      INTEGER, INTENT(in) ::   kt   ! ocean time-step
93      !!
94      INTEGER  ::   ji, jj, jk   ! dummy loop indices
95      REAL(wp) ::   ztpc         ! scalar workspace
96      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj) ::   zkz   ! temporary 2D workspace
97      !!----------------------------------------------------------------------
98
99      !                       
100      IF( kt == nit000  )   CALL zdf_tmx_init      ! Initialization (first time-step only)
101
102      !                          ! ----------------------- !
103      !                          !  Standard tidal mixing  !  (compute zav_tide)
104      !                          ! ----------------------- !
105      !                             !* First estimation (with n2 bound by rn_n2min) bounded by 60 cm2/s
106      zav_tide(:,:,:) = MIN(  60.e-4, az_tmx(:,:,:) / MAX( rn_n2min, rn2(:,:,:) )  )
107
108      zkz(:,:) = 0.e0               !* Associated potential energy consummed over the whole water column
109      DO jk = 2, jpkm1
110         zkz(:,:) = zkz(:,:) + fse3w(:,:,jk) * MAX( 0.e0, rn2(:,:,jk) ) * rau0 * zav_tide(:,:,jk)* tmask(:,:,jk)
111      END DO
112
113      DO jj = 1, jpj                !* Here zkz should be equal to en_tmx ==> multiply by en_tmx/zkz to recover en_tmx
114         DO ji = 1, jpi
115            IF( zkz(ji,jj) /= 0.e0 )   zkz(ji,jj) = en_tmx(ji,jj) / zkz(ji,jj)
116         END DO
117      END DO
118
119      DO jk = 2, jpkm1              !* Mutiply by zkz to recover en_tmx, BUT bound by 30/6 ==> zav_tide bound by 300 cm2/s
120         zav_tide(:,:,jk) = zav_tide(:,:,jk) * MIN( zkz(:,:), 30./6. )   !kz max = 300 cm2/s
121      END DO
122
123      IF( kt == nit000 ) THEN       !* check at first time-step: diagnose the energy consumed by zav_tide
124         ztpc = 0.e0
125         DO jk= 1, jpk
126            DO jj= 1, jpj
127               DO ji= 1, jpi
128                  ztpc = ztpc + fse3w(ji,jj,jk) * e1t(ji,jj) * e2t(ji,jj)   &
129                     &         * MAX( 0.e0, rn2(ji,jj,jk) ) * zav_tide(ji,jj,jk) * tmask(ji,jj,jk) * tmask_i(ji,jj)
130               END DO
131            END DO
132         END DO
133         ztpc= rau0 / ( rn_tfe * rn_me ) * ztpc
134         IF(lwp) WRITE(numout,*) 
135         IF(lwp) WRITE(numout,*) '          N Total power consumption by av_tide    : ztpc = ', ztpc * 1.e-12 ,'TW'
136      ENDIF
137       
138      !                          ! ----------------------- !
139      !                          !    ITF  tidal mixing    !  (update zav_tide)
140      !                          ! ----------------------- !
141      IF( ln_tmx_itf )   CALL tmx_itf( kt, zav_tide )
142
143      !                          ! ----------------------- !
144      !                          !   Update  mixing coefs  !                         
145      !                          ! ----------------------- !
146      DO jk = 2, jpkm1              !* update momentum & tracer diffusivity with tidal mixing
147         avt(:,:,jk) = avt(:,:,jk) + zav_tide(:,:,jk)
148         avm(:,:,jk) = avm(:,:,jk) + zav_tide(:,:,jk)
149         DO jj = 2, jpjm1
150            DO ji = fs_2, fs_jpim1  ! vector opt.
151               avmu(ji,jj,jk) = avmu(ji,jj,jk) + 0.5 * ( zav_tide(ji,jj,jk) + zav_tide(ji+1,jj  ,jk) ) * umask(ji,jj,jk)
152               avmv(ji,jj,jk) = avmv(ji,jj,jk) + 0.5 * ( zav_tide(ji,jj,jk) + zav_tide(ji  ,jj+1,jk) ) * vmask(ji,jj,jk)
153            END DO
154         END DO
155      END DO
156      CALL lbc_lnk( avmu, 'U', 1. )   ;   CALL lbc_lnk( avmv, 'V', 1. )      ! lateral boundary condition
157
158      !                             !* output tidal mixing coefficient
159      CALL iom_put( "av_tide", zav_tide )
160
161      IF(ln_ctl)   CALL prt_ctl(tab3d_1=zav_tide , clinfo1=' tmx - av_tide: ', tab3d_2=avt, clinfo2=' avt: ', ovlap=1, kdim=jpk)
162      !
163   END SUBROUTINE zdf_tmx
164
165
166   SUBROUTINE tmx_itf( kt, pav )
167      !!----------------------------------------------------------------------
168      !!                  ***  ROUTINE tmx_itf  ***
169      !!                   
170      !! ** Purpose :   modify the vertical eddy diffusivity coefficients
171      !!              (pav) in the Indonesian Through Flow area (ITF).
172      !!
173      !! ** Method  : - Following Koch-Larrouy et al. (2007), in the ITF defined
174      !!                by msk_itf (read in a file, see tmx_init), the tidal
175      !!                mixing coefficient is computed with :
176      !!                  * q=1 (i.e. all the tidal energy remains trapped in
177      !!                         the area and thus is used for mixing)
178      !!                  * the vertical distribution of the tifal energy is a
179      !!                    proportional to N above the thermocline (d(N^2)/dz > 0)
180      !!                    and to N^2 below the thermocline (d(N^2)/dz < 0)
181      !!
182      !! ** Action  :   av_tide   updated in the ITF area (msk_itf)
183      !!
184      !! References :  Koch-Larrouy et al. 2007, GRL
185      !!----------------------------------------------------------------------
186      INTEGER , INTENT(in   )                         ::   kt   ! ocean time-step
187      REAL(wp), INTENT(inout), DIMENSION(jpi,jpj,jpk) ::   pav  ! Tidal mixing coef.
188      !!
189      INTEGER  ::   ji, jj, jk    ! dummy loop indices
190      REAL(wp) ::   zcoef, ztpc   ! temporary scalar
191      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj)     ::   zkz                        ! 2D workspace
192      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj)     ::   zsum1 , zsum2 , zsum       !  -      -
193      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk) ::   zempba_3d_1, zempba_3d_2   ! 3D workspace
194      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk) ::   zempba_3d  , zdn2dz        !  -      -
195      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk) ::   zavt_itf                   !  -      -
196      !!----------------------------------------------------------------------
197
198      !                             ! compute the form function using N2 at each time step
199      zempba_3d_1(:,:,jpk) = 0.e0
200      zempba_3d_2(:,:,jpk) = 0.e0
201      DO jk = 1, jpkm1             
202         zdn2dz     (:,:,jk) = rn2(:,:,jk) - rn2(:,:,jk+1)           ! Vertical profile of dN2/dz
203!CDIR NOVERRCHK
204         zempba_3d_1(:,:,jk) = SQRT(  MAX( 0.e0, rn2(:,:,jk) )  )    !    -        -    of N
205         zempba_3d_2(:,:,jk) =        MAX( 0.e0, rn2(:,:,jk) )       !    -        -    of N^2
206      END DO
207      !
208      zsum (:,:) = 0.e0
209      zsum1(:,:) = 0.e0
210      zsum2(:,:) = 0.e0
211      DO jk= 2, jpk
212         zsum1(:,:) = zsum1(:,:) + zempba_3d_1(:,:,jk) * fse3w(:,:,jk)
213         zsum2(:,:) = zsum2(:,:) + zempba_3d_2(:,:,jk) * fse3w(:,:,jk)               
214      END DO
215      DO jj = 1, jpj
216         DO ji = 1, jpi
217            IF( zsum1(ji,jj) /= 0.e0 )   zsum1(ji,jj) = 1.e0 / zsum1(ji,jj)
218            IF( zsum2(ji,jj) /= 0.e0 )   zsum2(ji,jj) = 1.e0 / zsum2(ji,jj)               
219         END DO
220      END DO
221
222      DO jk= 1, jpk
223         DO jj = 1, jpj
224            DO ji = 1, jpi
225               zcoef = 0.5 - SIGN( 0.5, zdn2dz(ji,jj,jk) )       ! =0 if dN2/dz > 0, =1 otherwise
226               ztpc  = zempba_3d_1(ji,jj,jk) * zsum1(ji,jj) *        zcoef     &
227                  &  + zempba_3d_2(ji,jj,jk) * zsum2(ji,jj) * ( 1. - zcoef )
228               !
229               zempba_3d(ji,jj,jk) =               ztpc 
230               zsum     (ji,jj)    = zsum(ji,jj) + ztpc * fse3w(ji,jj,jk)
231            END DO
232         END DO
233       END DO
234       DO jj = 1, jpj
235          DO ji = 1, jpi
236             IF( zsum(ji,jj) > 0.e0 )   zsum(ji,jj) = 1.e0 / zsum(ji,jj)               
237          END DO
238       END DO
239
240      !                             ! first estimation bounded by 10 cm2/s (with n2 bounded by rn_n2min)
241      zcoef = rn_tfe_itf / ( rn_tfe * rau0 )
242      DO jk = 1, jpk
243         zavt_itf(:,:,jk) = MIN(  10.e-4, zcoef * en_tmx(:,:) * zsum(:,:) * zempba_3d(:,:,jk)   &
244            &                                      / MAX( rn_n2min, rn2(:,:,jk) ) * tmask(:,:,jk)  )
245      END DO           
246
247      zkz(:,:) = 0.e0               ! Associated potential energy consummed over the whole water column
248      DO jk = 2, jpkm1
249         zkz(:,:) = zkz(:,:) + fse3w(:,:,jk) * MAX( 0.e0, rn2(:,:,jk) ) * rau0 * zavt_itf(:,:,jk) * tmask(:,:,jk)
250      END DO
251
252      DO jj = 1, jpj                ! Here zkz should be equal to en_tmx ==> multiply by en_tmx/zkz to recover en_tmx
253         DO ji = 1, jpi
254            IF( zkz(ji,jj) /= 0.e0 )   zkz(ji,jj) = en_tmx(ji,jj) * rn_tfe_itf / rn_tfe / zkz(ji,jj)
255         END DO
256      END DO
257
258      DO jk = 2, jpkm1              ! Mutiply by zkz to recover en_tmx, BUT bound by 30/6 ==> zavt_itf bound by 300 cm2/s
259         zavt_itf(:,:,jk) = zavt_itf(:,:,jk) * MIN( zkz(:,:), 120./10. )   ! kz max = 120 cm2/s
260      END DO
261
262      IF( kt == nit000 ) THEN       ! diagnose the nergy consumed by zavt_itf
263         ztpc = 0.e0
264         DO jk= 1, jpk
265            DO jj= 1, jpj
266               DO ji= 1, jpi
267                  ztpc = ztpc + e1t(ji,jj) * e2t(ji,jj) * fse3w(ji,jj,jk) * MAX( 0.e0, rn2(ji,jj,jk) )   &
268                     &                     * zavt_itf(ji,jj,jk) * tmask(ji,jj,jk) * tmask_i(ji,jj)
269               END DO
270            END DO
271         END DO
272         ztpc= rau0 * ztpc / ( rn_me * rn_tfe_itf )
273         IF(lwp) WRITE(numout,*) '          N Total power consumption by zavt_itf: ztpc = ', ztpc * 1.e-12 ,'TW'
274      ENDIF
275
276      !                             ! Update pav with the ITF mixing coefficient
277      DO jk = 2, jpkm1
278         pav(:,:,jk) = pav     (:,:,jk) * ( 1.e0 - mask_itf(:,:) )   &
279            &        + zavt_itf(:,:,jk) *          mask_itf(:,:) 
280      END DO
281      !
282   END SUBROUTINE tmx_itf
283
284
285   SUBROUTINE zdf_tmx_init
286      !!----------------------------------------------------------------------
287      !!                  ***  ROUTINE zdf_tmx_init  ***
288      !!                     
289      !! ** Purpose :   Initialization of the vertical tidal mixing, Reading
290      !!              of M2 and K1 tidal energy in nc files
291      !!
292      !! ** Method  : - Read the namtmx namelist and check the parameters
293      !!
294      !!              - Read the input data in NetCDF files :
295      !!              M2 and K1 tidal energy. The total tidal energy, en_tmx,
296      !!              is the sum of M2, K1 and S2 energy where S2 is assumed
297      !!              to be: S2=(1/2)^2 * M2
298      !!              mask_itf, a mask array that determine where substituing
299      !!              the standard Simmons et al. (2005) formulation with the
300      !!              one of Koch_Larrouy et al. (2007).
301      !!
302      !!              - Compute az_tmx, a 3D coefficient that allows to compute
303      !!             the standard tidal-induced vertical mixing as follows:
304      !!                  Kz_tides = az_tmx / max( rn_n2min, N^2 )
305      !!             with az_tmx a bottom intensified coefficient is given by:
306      !!                 az_tmx(z) = en_tmx / ( rau0 * rn_htmx ) * EXP( -(H-z)/rn_htmx )
307      !!                                                  / ( 1. - EXP( - H   /rn_htmx ) )
308      !!             where rn_htmx the characteristic length scale of the bottom
309      !!             intensification, en_tmx the tidal energy, and H the ocean depth
310      !!
311      !! ** input   :   - Namlist namtmx
312      !!                - NetCDF file : M2_ORCA2.nc, K1_ORCA2.nc, and mask_itf.nc
313      !!
314      !! ** Action  : - Increase by 1 the nstop flag is setting problem encounter
315      !!              - defined az_tmx used to compute tidal-induced mixing
316      !!
317      !! References : Simmons et al. 2004, Ocean Modelling, 6, 3-4, 245-263.
318      !!              Koch-Larrouy et al. 2007, GRL.
319      !!----------------------------------------------------------------------
320      USE oce,   zav_tide  =>   ua   ! use ua as workspace
321      !!
322      INTEGER ::   ji, jj, jk    ! dummy loop indices
323      INTEGER ::   inum          ! temporary logical unit
324      REAL(wp) ::   ztpc, ze_z   ! total power consumption
325      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj) ::  zem2, zek1   ! read M2 and K1 tidal energy
326      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj) ::  zkz          ! total M2, K1 and S2 tidal energy
327      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj) ::  zfact        ! used for vertical structure function
328      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj) ::  zhdep        ! Ocean depth
329      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk) ::  zpc      ! power consumption
330      !!
331      NAMELIST/namzdf_tmx/ rn_htmx, rn_n2min, rn_tfe, rn_me, ln_tmx_itf, rn_tfe_itf
332      !!----------------------------------------------------------------------
333
334      REWIND( numnam )               ! Read Namelist namtmx : Tidal Mixing
335      READ  ( numnam, namzdf_tmx )
336
337      IF(lwp) THEN                   ! Control print
338         WRITE(numout,*)
339         WRITE(numout,*) 'zdf_tmx_init : tidal mixing'
340         WRITE(numout,*) '~~~~~~~~~~~~'
341         WRITE(numout,*) '   Namelist namzdf_tmx : set tidal mixing parameters'
342         WRITE(numout,*) '      Vertical decay scale for turbulence   = ', rn_htmx 
343         WRITE(numout,*) '      Brunt-Vaisala frequency threshold     = ', rn_n2min
344         WRITE(numout,*) '      Tidal dissipation efficiency          = ', rn_tfe
345         WRITE(numout,*) '      Mixing efficiency                     = ', rn_me
346         WRITE(numout,*) '      ITF specific parameterisation         = ', ln_tmx_itf
347         WRITE(numout,*) '      ITF tidal dissipation efficiency      = ', rn_tfe_itf
348      ENDIF
349
350      IF( ln_tmx_itf ) THEN          ! read the Indonesian Through Flow mask
351         CALL iom_open('mask_itf',inum)
352         CALL iom_get (inum, jpdom_data, 'tmaskitf',mask_itf,1) !
353         CALL iom_close(inum)
354      ENDIF
355
356      ! read M2 tidal energy flux : W/m2  ( zem2 < 0 )
357      CALL iom_open('M2rowdrg',inum)
358      CALL iom_get (inum, jpdom_data, 'field',zem2,1) !
359      CALL iom_close(inum)
360
361      ! read K1 tidal energy flux : W/m2  ( zek1 < 0 )
362      CALL iom_open('K1rowdrg',inum)
363      CALL iom_get (inum, jpdom_data, 'field',zek1,1) !
364      CALL iom_close(inum)
365 
366      ! Total tidal energy ( M2, S2 and K1  with S2=(1/2)^2 * M2 )
367      ! only the energy available for mixing is taken into account,
368      ! (mixing efficiency tidal dissipation efficiency)
369      en_tmx(:,:) = - rn_tfe * rn_me * ( zem2(:,:) * 1.25 + zek1(:,:) ) * tmask(:,:,1)
370
371      ! Vertical structure (az_tmx)
372      DO jj = 1, jpj                ! part independent of the level
373         DO ji = 1, jpi
374            zhdep(ji,jj) = fsdepw(ji,jj,mbathy(ji,jj))       ! depth of the ocean
375            zfact(ji,jj) = rau0 * rn_htmx * ( 1. - EXP( -zhdep(ji,jj) / rn_htmx ) )
376            IF( zfact(ji,jj) /= 0 )   zfact(ji,jj) = en_tmx(ji,jj) / zfact(ji,jj)
377         END DO
378      END DO
379      DO jk= 1, jpk                 ! complete with the level-dependent part
380         DO jj = 1, jpj
381            DO ji = 1, jpi
382               az_tmx(ji,jj,jk) = zfact(ji,jj) * EXP( -( zhdep(ji,jj)-fsdepw(ji,jj,jk) ) / rn_htmx ) * tmask(ji,jj,jk)
383            END DO
384         END DO
385      END DO
386
387      IF( nprint == 1 .AND. lwp ) THEN
388         ! Control print
389         ! Total power consumption due to vertical mixing
390         ! zpc = rau0 * 1/rn_me * rn2 * zav_tide
391         zav_tide(:,:,:) = 0.e0
392         DO jk = 2, jpkm1
393            zav_tide(:,:,jk) = az_tmx(:,:,jk) / MAX( rn_n2min, rn2(:,:,jk) )
394         END DO
395
396         ztpc = 0.e0
397         zpc(:,:,:) = MAX(rn_n2min,rn2(:,:,:)) * zav_tide(:,:,:)
398         DO jk= 2, jpkm1
399            DO jj = 1, jpj
400               DO ji = 1, jpi
401                  ztpc = ztpc + fse3w(ji,jj,jk) * e1t(ji,jj) * e2t(ji,jj) * zpc(ji,jj,jk) * tmask(ji,jj,jk) * tmask_i(ji,jj)
402               END DO
403            END DO
404         END DO
405         ztpc= rau0 * 1/(rn_tfe * rn_me) * ztpc
406
407         WRITE(numout,*) 
408         WRITE(numout,*) '          Total power consumption of the tidally driven part of Kz : ztpc = ', ztpc * 1.e-12 ,'TW'
409
410
411         ! control print 2
412         zav_tide(:,:,:) = MIN( zav_tide(:,:,:), 60.e-4 )   
413         zkz(:,:) = 0.e0
414         DO jk = 2, jpkm1
415         DO jj = 1, jpj
416            DO ji = 1, jpi
417               zkz(ji,jj) = zkz(ji,jj) + fse3w(ji,jj,jk) * MAX( 0.e0, rn2(ji,jj,jk) ) * rau0 * zav_tide(ji,jj,jk)* tmask(ji,jj,jk)
418            END DO
419         END DO
420         END DO
421         ! Here zkz should be equal to en_tmx ==> multiply by en_tmx/zkz
422         DO jj = 1, jpj
423            DO ji = 1, jpi
424               IF( zkz(ji,jj) /= 0.e0 )   THEN
425                   zkz(ji,jj) = en_tmx(ji,jj) / zkz(ji,jj)
426               ENDIF
427            END DO
428         END DO
429         ztpc = 1.e50
430         DO jj = 1, jpj
431            DO ji = 1, jpi
432               IF( zkz(ji,jj) /= 0.e0 )   THEN
433                   ztpc = Min( zkz(ji,jj), ztpc)
434               ENDIF
435            END DO
436         END DO
437         WRITE(numout,*) '          Min de zkz ', ztpc, ' Max = ', maxval(zkz(:,:) )
438
439         DO jk = 2, jpkm1
440            zav_tide(:,:,jk) = zav_tide(:,:,jk) * MIN( zkz(:,:), 30./6. )   !kz max = 300 cm2/s
441         END DO
442         ztpc = 0.e0
443         zpc(:,:,:) = Max(0.e0,rn2(:,:,:)) * zav_tide(:,:,:)
444         DO jk= 1, jpk
445            DO jj = 1, jpj
446               DO ji = 1, jpi
447                  ztpc = ztpc + fse3w(ji,jj,jk) * e1t(ji,jj) * e2t(ji,jj) * zpc(ji,jj,jk) * tmask(ji,jj,jk) * tmask_i(ji,jj)
448               END DO
449            END DO
450         END DO
451         ztpc= rau0 * 1/(rn_tfe * rn_me) * ztpc
452         WRITE(numout,*) '          2 Total power consumption of the tidally driven part of Kz : ztpc = ', ztpc * 1.e-12 ,'TW'
453
454         DO jk = 1, jpk
455            ze_z =                  SUM( e1t(:,:) * e2t(:,:) * zav_tide(:,:,jk)     * tmask_i(:,:) )   &
456               &     / MAX( 1.e-20, SUM( e1t(:,:) * e2t(:,:) * tmask (:,:,jk) * tmask_i(:,:) ) )
457            ztpc = 1.E50
458            DO jj = 1, jpj
459               DO ji = 1, jpi
460                  IF( zav_tide(ji,jj,jk) /= 0.e0 )   ztpc =Min( ztpc, zav_tide(ji,jj,jk) )
461               END DO
462            END DO
463            WRITE(numout,*) '            N2 min - jk= ', jk,'   ', ze_z * 1.e4,' cm2/s min= ',ztpc*1.e4,   &
464               &       'max= ', MAXVAL(zav_tide(:,:,jk) )*1.e4, ' cm2/s'
465         END DO
466
467         WRITE(numout,*) '          e_tide : ', SUM( e1t*e2t*en_tmx ) / ( rn_tfe * rn_me ) * 1.e-12, 'TW'
468         WRITE(numout,*) 
469         WRITE(numout,*) '          Initial profile of tidal vertical mixing'
470         DO jk = 1, jpk
471            DO jj = 1,jpj
472               DO ji = 1,jpi
473                  zkz(ji,jj) = az_tmx(ji,jj,jk) /MAX( rn_n2min, rn2(ji,jj,jk) )
474               END DO
475            END DO
476            ze_z =                  SUM( e1t(:,:) * e2t(:,:) * zkz(:,:)     * tmask_i(:,:) )   &
477               &     / MAX( 1.e-20, SUM( e1t(:,:) * e2t(:,:) * tmask (:,:,jk) * tmask_i(:,:) ) )
478            WRITE(numout,*) '                jk= ', jk,'   ', ze_z * 1.e4,' cm2/s'
479         END DO
480         DO jk = 1, jpk
481            zkz(:,:) = az_tmx(:,:,jk) /rn_n2min
482            ze_z =                  SUM( e1t(:,:) * e2t(:,:) * zkz(:,:)     * tmask_i(:,:) )   &
483               &     / MAX( 1.e-20, SUM( e1t(:,:) * e2t(:,:) * tmask (:,:,jk) * tmask_i(:,:) ) )
484            WRITE(numout,*) 
485            WRITE(numout,*) '          N2 min - jk= ', jk,'   ', ze_z * 1.e4,' cm2/s min= ',MINVAL(zkz)*1.e4,   &
486               &       'max= ', MAXVAL(zkz)*1.e4, ' cm2/s'
487         END DO
488         !
489      ENDIF
490
491   END SUBROUTINE zdf_tmx_init
492
493#else
494   !!----------------------------------------------------------------------
495   !!   Default option          Dummy module                NO Tidal MiXing
496   !!----------------------------------------------------------------------
497   LOGICAL, PUBLIC, PARAMETER ::   lk_zdftmx = .FALSE.   !: tidal mixing flag
498CONTAINS
499   SUBROUTINE zdf_tmx( kt )          ! Empty routine
500      WRITE(*,*) 'zdf_tmx: You should not have seen this print! error?', kt
501   END SUBROUTINE zdf_tmx
502#endif
503
504   !!======================================================================
505END MODULE zdftmx
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.