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 trunk/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/ZDF – NEMO

source: trunk/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/ZDF/zdfmxl.F90 @ 3319

Last change on this file since 3319 was 3294, checked in by rblod, 12 years ago

Merge of 3.4beta into the trunk

  • 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
[2715]27   INTEGER , PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   nmln    !: number of level in the mixed layer (used by TOP)
28   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   hmld    !: mixing layer depth (turbocline)      [m]
29   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   hmlp    !: mixed layer depth  (rho=rho0+zdcrit) [m]
30   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   hmlpt   !: mixed layer depth at t-points        [m]
[3]31
32   !! * Substitutions
33#  include "domzgr_substitute.h90"
34   !!----------------------------------------------------------------------
[2715]35   !! NEMO/OPA 4.0 , NEMO Consortium (2011)
[1152]36   !! $Id$
[2715]37   !! Software governed by the CeCILL licence     (NEMOGCM/NEMO_CeCILL.txt)
[3]38   !!----------------------------------------------------------------------
39CONTAINS
40
[2715]41   INTEGER FUNCTION zdf_mxl_alloc()
42      !!----------------------------------------------------------------------
43      !!               ***  FUNCTION zdf_mxl_alloc  ***
44      !!----------------------------------------------------------------------
[2787]45      zdf_mxl_alloc = 0      ! set to zero if no array to be allocated
[2758]46      IF( .NOT. ALLOCATED( nmln ) ) THEN
47         ALLOCATE( nmln(jpi,jpj), hmld(jpi,jpj), hmlp(jpi,jpj), hmlpt(jpi,jpj), STAT= zdf_mxl_alloc )
48         !
49         IF( lk_mpp             )   CALL mpp_sum ( zdf_mxl_alloc )
50         IF( zdf_mxl_alloc /= 0 )   CALL ctl_warn('zdf_mxl_alloc: failed to allocate arrays.')
51         !
52      ENDIF
[2715]53   END FUNCTION zdf_mxl_alloc
54
55
[3]56   SUBROUTINE zdf_mxl( kt )
57      !!----------------------------------------------------------------------
58      !!                  ***  ROUTINE zdfmxl  ***
59      !!                   
[1585]60      !! ** Purpose :   Compute the turbocline depth and the mixed layer depth
61      !!              with density criteria.
[3]62      !!
[1577]63      !! ** Method  :   The mixed layer depth is the shallowest W depth with
64      !!      the density of the corresponding T point (just bellow) bellow a
65      !!      given value defined locally as rho(10m) + zrho_c
[1585]66      !!               The turbocline depth is the depth at which the vertical
67      !!      eddy diffusivity coefficient (resulting from the vertical physics
68      !!      alone, not the isopycnal part, see trazdf.F) fall below a given
69      !!      value defined locally (avt_c here taken equal to 5 cm/s2)
[3]70      !!
[1585]71      !! ** Action  :   nmln, hmld, hmlp, hmlpt
[1559]72      !!----------------------------------------------------------------------
[2715]73      INTEGER, INTENT(in) ::   kt   ! ocean time-step index
74      !!
75      INTEGER  ::   ji, jj, jk          ! dummy loop indices
76      INTEGER  ::   iikn, iiki          ! temporary integer within a do loop
[3294]77      INTEGER, POINTER, DIMENSION(:,:) ::   imld                ! temporary workspace
[2715]78      REAL(wp) ::   zrho_c = 0.01_wp    ! density criterion for mixed layer depth
79      REAL(wp) ::   zavt_c = 5.e-4_wp   ! Kz criterion for the turbocline depth
[3]80      !!----------------------------------------------------------------------
[3294]81      !
82      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_start('zdf_mxl')
83      !
84      CALL wrk_alloc( jpi,jpj, imld )
[3]85
86      IF( kt == nit000 ) THEN
87         IF(lwp) WRITE(numout,*)
88         IF(lwp) WRITE(numout,*) 'zdf_mxl : mixed layer depth'
89         IF(lwp) WRITE(numout,*) '~~~~~~~ '
[2715]90         !                             ! allocate zdfmxl arrays
91         IF( zdf_mxl_alloc() /= 0 )   CALL ctl_stop( 'STOP', 'zdf_mxl : unable to allocate arrays' )
[3]92      ENDIF
93
[1559]94      ! w-level of the mixing and mixed layers
[2528]95      nmln(:,:) = mbkt(:,:) + 1        ! Initialization to the number of w ocean point
96      imld(:,:) = mbkt(:,:) + 1
[1577]97      DO jk = jpkm1, nlb10, -1         ! from the bottom to nlb10
[3]98         DO jj = 1, jpj
99            DO ji = 1, jpi
[1577]100               IF( rhop(ji,jj,jk) > rhop(ji,jj,nla10) + zrho_c )   nmln(ji,jj) = jk      ! Mixed layer
[1585]101               IF( avt (ji,jj,jk) < zavt_c                     )   imld(ji,jj) = jk      ! Turbocline
[3]102            END DO
103         END DO
104      END DO
[1559]105      ! depth of the mixing and mixed layers
[3]106      DO jj = 1, jpj
107         DO ji = 1, jpi
[1585]108            iiki = imld(ji,jj)
[1577]109            iikn = nmln(ji,jj)
[1585]110            hmld (ji,jj) = fsdepw(ji,jj,iiki  ) * tmask(ji,jj,1)    ! Turbocline depth
[1577]111            hmlp (ji,jj) = fsdepw(ji,jj,iikn  ) * tmask(ji,jj,1)    ! Mixed layer depth
112            hmlpt(ji,jj) = fsdept(ji,jj,iikn-1)                     ! depth of the last T-point inside the mixed layer
[3]113         END DO
114      END DO
[2758]115      IF( .NOT.lk_offline ) THEN            ! no need to output in offline mode
116         CALL iom_put( "mldr10_1", hmlp )   ! mixed layer depth
117         CALL iom_put( "mldkz5"  , hmld )   ! turbocline depth
118      ENDIF
[1482]119     
[1577]120      IF(ln_ctl)   CALL prt_ctl( tab2d_1=REAL(nmln,wp), clinfo1=' nmln : ', tab2d_2=hmlp, clinfo2=' hmlp : ', ovlap=1 )
[1559]121      !
[3294]122      CALL wrk_dealloc( jpi,jpj, imld )
[2715]123      !
[3294]124      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_stop('zdf_mxl')
125      !
[3]126   END SUBROUTINE zdf_mxl
127
128   !!======================================================================
129END MODULE zdfmxl
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.