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zdfmxl.F90 in trunk/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/ZDF – NEMO

source: trunk/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/ZDF/zdfmxl.F90 @ 4624

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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
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 wrk_nemo        ! work arrays
19   USE timing          ! Timing
20   USE trc_oce, ONLY : lk_offline ! offline flag
21
22   IMPLICIT NONE
23   PRIVATE
24
25   PUBLIC   zdf_mxl       ! called by step.F90
26
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
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]
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) + rho_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      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
80      INTEGER, POINTER, DIMENSION(:,:) ::   imld                ! temporary workspace
81      !!----------------------------------------------------------------------
82      !
83      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_start('zdf_mxl')
84      !
85      CALL wrk_alloc( jpi,jpj, imld )
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,*) '~~~~~~~ '
91         !                             ! allocate zdfmxl arrays
92         IF( zdf_mxl_alloc() /= 0 )   CALL ctl_stop( 'STOP', 'zdf_mxl : unable to allocate arrays' )
93      ENDIF
94
95      ! w-level of the mixing and mixed layers
96      nmln(:,:) = mbkt(:,:) + 1        ! Initialization to the number of w ocean point
97      imld(:,:) = mbkt(:,:) + 1
98      DO jk = jpkm1, nlb10, -1         ! from the bottom to nlb10
99         DO jj = 1, jpj
100            DO ji = 1, jpi
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
103            END DO
104         END DO
105      END DO
106      ! depth of the mixing and mixed layers
107      DO jj = 1, jpj
108         DO ji = 1, jpi
109            iiki = imld(ji,jj)
110            iikn = nmln(ji,jj)
111            hmld (ji,jj) = fsdepw(ji,jj,iiki  ) * tmask(ji,jj,1)    ! Turbocline depth
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
114         END DO
115      END DO
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
120     
121      IF(ln_ctl)   CALL prt_ctl( tab2d_1=REAL(nmln,wp), clinfo1=' nmln : ', tab2d_2=hmlp, clinfo2=' hmlp : ', ovlap=1 )
122      !
123      CALL wrk_dealloc( jpi,jpj, imld )
124      !
125      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_stop('zdf_mxl')
126      !
127   END SUBROUTINE zdf_mxl
128
129   !!======================================================================
130END MODULE zdfmxl
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.