Changeset 14010


Ignore:
Timestamp:
2020-12-02T15:45:22+01:00 (7 weeks ago)
Author:
gsamson
Message:

merge dev_r2052_ENHANCE-09_rbourdal_massfluxconvection into trunk

Location:
NEMO/trunk
Files:
11 edited
2 copied

Legend:

Unmodified
Added
Removed
  • NEMO/trunk/cfgs/SHARED/field_def_nemo-oce.xml

    r13476 r14010  
    234234        <field id="cfl_cw"       long_name="w-courant number"   unit="#" /> 
    235235 
     236        <!-- variables available with ln_zdfmfc=.true. --> 
     237         <field id="mf_Tp"       long_name="plume_temperature"      standard_name="plume_temperature"     unit="degC"   grid_ref="grid_T_3D" /> 
     238         <field id="mf_Sp"       long_name="plume_salinity"         standard_name="plume_salinity"        unit="1e-3"   grid_ref="grid_T_3D" /> 
     239         <field id="mf_mf"       long_name="mass flux"              standard_name="mf_mass_flux"          unit="m"      grid_ref="grid_T_3D" /> 
     240 
    236241      </field_group> <!-- grid_T --> 
    237242 
     
    649654   <field id="avm_evd"      long_name="convective enhancement of vertical viscosity"   standard_name="ocean_vertical_momentum_diffusivity_due_to_convection"   unit="m2/s" /> 
    650655 
     656        <!-- mf_app and mf_wp: available with ln_zdfmfc --> 
     657         <field id="mf_app"      long_name="convective area"        standard_name="mf_convective_area"    unit="%"      grid_ref="grid_W_3D" /> 
     658         <field id="mf_wp"       long_name="convective velocity"    standard_name="mf_convective_velo"    unit="m/s"    grid_ref="grid_W_3D" /> 
     659 
     660 
    651661        <!-- avt_tide: available with ln_zdfiwm=T --> 
    652662        <field id="av_ratio"     long_name="S over T diffusivity ratio"                     standard_name="salinity_over_temperature_diffusivity_ratio"                     unit="1"    /> 
  • NEMO/trunk/cfgs/SHARED/namelist_ref

    r14007 r14010  
    11151115      nn_npc      =    1         ! frequency of application of npc 
    11161116      nn_npcp     =  365         ! npc control print frequency 
     1117   ln_zdfmfc   = .false.      !  Mass Flux Convection 
    11171118   ! 
    11181119   ln_zdfddm   = .false.   ! double diffusive mixing 
     
    12271228      !                        !  = 1: Pierson Moskowitz wave spectrum 
    12281229      !                        !  = 0: Constant La# = 0.3 
     1230/ 
     1231!----------------------------------------------------------------------- 
     1232&namzdf_mfc     !   Mass Flux Convection 
     1233!----------------------------------------------------------------------- 
     1234   ln_edmfuv  = .false.        ! Activate on velocity fields (Not available yet) 
     1235   rn_cemf    =  1.            ! entrain/detrain coef. (<0 => cte; >0 % depending on dW/dz 
     1236   rn_cwmf    = -0.            ! entrain/detrain coef. (<0 => cte; >0 % depending on dW/dz 
     1237   rn_cent    = 2.e-5          ! entrain of convective area 
     1238   rn_cdet    = 3.e-5          ! detrain of convective area  
     1239   rn_cap     = 0.9            ! Coef. for CAP estimation 
     1240   App_max    = 0.1            ! Maximum convection area (% of the cell) 
    12291241/ 
    12301242!----------------------------------------------------------------------- 
  • NEMO/trunk/src/OCE/C1D/step_c1d.F90

    r13802 r14010  
    104104      IF( ln_tradmp )   CALL tra_dmp( kstp, Nbb, Nnn, ts, Nrhs  )  ! internal damping trends- tracers 
    105105      IF(.NOT.ln_linssh)CALL tra_adv( kstp, Nbb, Nnn, ts, Nrhs  )  ! horizontal & vertical advection 
     106      IF( ln_zdfmfc  )  CALL tra_mfc( kstp, Nbb     , ts, Nrhs  )  ! Mass Flux Convection 
    106107      IF( ln_zdfosm  )  CALL tra_osm( kstp, Nnn     , ts, Nrhs  )  ! OSMOSIS non-local tracer fluxes 
    107108                        CALL tra_zdf( kstp, Nbb, Nnn, Nrhs, ts, Naa   )         ! vertical mixing 
     
    122123                        CALL dyn_atf    ( kstp, Nbb, Nnn, Naa , uu, vv, e3t, e3u, e3v )  ! time filtering of "now" fields 
    123124      IF(.NOT.ln_linssh)CALL ssh_atf    ( kstp, Nbb, Nnn, Naa , ssh )                    ! time filtering of "now" sea surface height 
    124       IF( kstp == nit000 .AND. ln_linssh) THEN 
    125          ssh(:,:,Naa) = ssh(:,:,Nnn)  ! init ssh after in ln_linssh case 
     125      IF( kstp == nit000 .AND. ln_linssh) THEN  
     126         ssh(:,:,Naa) = ssh(:,:,Nnn)  ! init ssh after in ln_linssh case  
    126127      ENDIF 
    127128      ! 
  • NEMO/trunk/src/OCE/TRA/eosbn2.F90

    r13982 r14010  
    5656   !                  !! * Interface 
    5757   INTERFACE eos 
    58       MODULE PROCEDURE eos_insitu, eos_insitu_pot, eos_insitu_2d 
     58      MODULE PROCEDURE eos_insitu, eos_insitu_pot, eos_insitu_2d, eos_insitu_pot_2d 
    5959   END INTERFACE 
    6060   ! 
     
    576576 
    577577 
     578   SUBROUTINE eos_insitu_pot_2d( pts, prhop ) 
     579      !!---------------------------------------------------------------------- 
     580      !!                  ***  ROUTINE eos_insitu_pot  *** 
     581      !! 
     582      !! ** Purpose :   Compute the in situ density (ratio rho/rho0) and the 
     583      !!      potential volumic mass (Kg/m3) from potential temperature and 
     584      !!      salinity fields using an equation of state selected in the 
     585      !!     namelist. 
     586      !! 
     587      !! ** Action  : 
     588      !!              - prhop, the potential volumic mass (Kg/m3) 
     589      !! 
     590      !!---------------------------------------------------------------------- 
     591      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpts), INTENT(in   ) ::   pts    ! 1 : potential temperature  [Celsius] 
     592      !                                                                ! 2 : salinity               [psu] 
     593      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj     ), INTENT(  out) ::   prhop  ! potential density (surface referenced) 
     594      ! 
     595      INTEGER  ::   ji, jj, jk, jsmp             ! dummy loop indices 
     596      INTEGER  ::   jdof 
     597      REAL(wp) ::   zt , zh , zstemp, zs , ztm   ! local scalars 
     598      REAL(wp) ::   zn , zn0, zn1, zn2, zn3      !   -      - 
     599      REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE :: zn0_sto, zn_sto, zsign    ! local vectors 
     600      !!---------------------------------------------------------------------- 
     601      ! 
     602      IF( ln_timing )   CALL timing_start('eos-pot') 
     603      ! 
     604      SELECT CASE ( neos ) 
     605      ! 
     606      CASE( np_teos10, np_eos80 )                !==  polynomial TEOS-10 / EOS-80 ==! 
     607         ! 
     608            DO_2D( 1, 1, 1, 1 ) 
     609               ! 
     610               zt  = pts (ji,jj,jp_tem) * r1_T0                           ! temperature 
     611               zs  = SQRT( ABS( pts(ji,jj,jp_sal) + rdeltaS ) * r1_S0 )   ! square root salinity 
     612               ztm = tmask(ji,jj,1)                                         ! tmask 
     613               ! 
     614               zn0 = (((((EOS060*zt   & 
     615                  &   + EOS150*zs+EOS050)*zt   & 
     616                  &   + (EOS240*zs+EOS140)*zs+EOS040)*zt   & 
     617                  &   + ((EOS330*zs+EOS230)*zs+EOS130)*zs+EOS030)*zt   & 
     618                  &   + (((EOS420*zs+EOS320)*zs+EOS220)*zs+EOS120)*zs+EOS020)*zt   & 
     619                  &   + ((((EOS510*zs+EOS410)*zs+EOS310)*zs+EOS210)*zs+EOS110)*zs+EOS010)*zt   & 
     620                  &   + (((((EOS600*zs+EOS500)*zs+EOS400)*zs+EOS300)*zs+EOS200)*zs+EOS100)*zs+EOS000 
     621                  ! 
     622               ! 
     623               prhop(ji,jj) = zn0 * ztm                           ! potential density referenced at the surface 
     624               ! 
     625            END_2D 
     626 
     627      CASE( np_seos )                !==  simplified EOS  ==! 
     628         ! 
     629         DO_2D( 1, 1, 1, 1 ) 
     630            zt  = pts  (ji,jj,jp_tem) - 10._wp 
     631            zs  = pts  (ji,jj,jp_sal) - 35._wp 
     632            ztm = tmask(ji,jj,1) 
     633            !                                                     ! potential density referenced at the surface 
     634            zn =  - rn_a0 * ( 1._wp + 0.5_wp*rn_lambda1*zt ) * zt   & 
     635               &  + rn_b0 * ( 1._wp - 0.5_wp*rn_lambda2*zs ) * zs   & 
     636               &  - rn_nu * zt * zs 
     637            prhop(ji,jj) = ( rho0 + zn ) * ztm 
     638            ! 
     639         END_2D 
     640         ! 
     641      END SELECT 
     642      IF(sn_cfctl%l_prtctl)   CALL prt_ctl( tab2d_1=prhop, clinfo1=' pot: ', kdim=1 ) 
     643      ! 
     644      IF(sn_cfctl%l_prtctl)   CALL prt_ctl( tab2d_1=prhop, clinfo1=' eos-pot: ' ) 
     645      ! 
     646      IF( ln_timing )   CALL timing_stop('eos-pot') 
     647      ! 
     648   END SUBROUTINE eos_insitu_pot_2d 
     649 
     650 
    578651   SUBROUTINE rab_3d( pts, pab, Kmm ) 
    579652      !! 
  • NEMO/trunk/src/OCE/TRA/trazdf.F90

    r13982 r14010  
    1717   USE phycst         ! physical constant 
    1818   USE zdf_oce        ! ocean vertical physics variables 
     19   USE zdfmfc         ! Mass FLux Convection  
    1920   USE sbc_oce        ! surface boundary condition: ocean 
    2021   USE ldftra         ! lateral diffusion: eddy diffusivity 
     
    198199            ENDIF 
    199200            ! 
     201            ! Modification of diagonal to add MF scheme 
     202            IF ( ln_zdfmfc ) THEN 
     203               CALL diag_mfc( zwi, zwd, zws, p2dt, Kaa ) 
     204            END IF 
     205            ! 
    200206            !! Matrix inversion from the first level 
    201207            !!---------------------------------------------------------------------- 
     
    226232         ENDIF  
    227233         !          
     234         ! Modification of rhs to add MF scheme 
     235         IF ( ln_zdfmfc ) THEN 
     236            CALL rhs_mfc( pt(:,:,:,jn,Krhs), jn ) 
     237         END IF 
     238         ! 
    228239         DO_2D( 0, 0, 0, 0 )         !* 2nd recurrence:    Zk = Yk - Ik / Tk-1  Zk-1 
    229240            pt(ji,jj,1,jn,Kaa) =        e3t(ji,jj,1,Kbb) * pt(ji,jj,1,jn,Kbb)    & 
    230                &               + p2dt * e3t(ji,jj,1,Kmm) * pt(ji,jj,1,jn,Krhs) 
     241               &               + p2dt * e3t(ji,jj,1,Kmm) * pt(ji,jj,1,jn,Krhs)  
    231242         END_2D 
    232243         DO_3D( 0, 0, 0, 0, 2, jpkm1 ) 
  • NEMO/trunk/src/OCE/ZDF/zdf_oce.F90

    r10425 r14010  
    4040   LOGICAL , PUBLIC ::   ln_zdfswm   !: surface  wave-induced mixing flag 
    4141   LOGICAL , PUBLIC ::   ln_zdfiwm   !: internal wave-induced mixing flag 
     42   LOGICAL , PUBLIC ::   ln_zdfmfc   !: convection: eddy diffusivity Mass Flux Convection 
    4243   !                             ! coefficients  
    4344   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_avm0     !: vertical eddy viscosity (m2/s) 
  • NEMO/trunk/src/OCE/ZDF/zdfphy.F90

    r13558 r14010  
    2121   USE zdfddm         ! vertical physics: double diffusion mixing       
    2222   USE zdfevd         ! vertical physics: convection via enhanced vertical diffusion   
     23   USE zdfmfc         ! vertical physics: Mass Flux Convection  
    2324   USE zdfiwm         ! vertical physics: internal wave-induced mixing   
    2425   USE zdfswm         ! vertical physics: surface  wave-induced mixing 
     
    7879      NAMELIST/namzdf/ ln_zdfcst, ln_zdfric, ln_zdftke, ln_zdfgls,   &     ! type of closure scheme 
    7980         &             ln_zdfosm,                                    &     ! type of closure scheme 
     81         &             ln_zdfmfc,                                    &     ! convection : mass flux 
    8082         &             ln_zdfevd, nn_evdm, rn_evd ,                  &     ! convection : evd 
    8183         &             ln_zdfnpc, nn_npc , nn_npcp,                  &     ! convection : npc 
     
    112114         WRITE(numout,*) '         OSMOSIS-OBL closure (OSM)               ln_zdfosm = ', ln_zdfosm 
    113115         WRITE(numout,*) '      convection: ' 
     116         WRITE(numout,*) '         convection mass flux (mfc)              ln_zdfmfc = ', ln_zdfmfc 
    114117         WRITE(numout,*) '         enhanced vertical diffusion             ln_zdfevd = ', ln_zdfevd 
    115118         WRITE(numout,*) '            applied on momentum (=1/0)             nn_evdm = ', nn_evdm 
     
    172175      IF( ln_zdfnpc .AND. ln_zdfevd )   CALL ctl_stop( 'zdf_phy_init: chose between ln_zdfnpc and ln_zdfevd' ) 
    173176      IF( ln_zdfosm .AND. ln_zdfevd )   CALL ctl_stop( 'zdf_phy_init: chose between ln_zdfosm and ln_zdfevd' ) 
     177      IF( ln_zdfmfc .AND. ln_zdfevd )   CALL ctl_stop( 'zdf_phy_init: chose between ln_zdfmfc and ln_zdfevd' ) 
     178      IF( ln_zdfmfc .AND. ln_zdfnpc )   CALL ctl_stop( 'zdf_phy_init: chose between ln_zdfmfc and ln_zdfnpc' ) 
     179      IF( ln_zdfmfc .AND. ln_zdfosm )   CALL ctl_stop( 'zdf_phy_init: chose between ln_zdfmfc and ln_zdfosm' ) 
    174180      IF( lk_top    .AND. ln_zdfnpc )   CALL ctl_stop( 'zdf_phy_init: npc scheme is not working with key_top' ) 
    175181      IF( lk_top    .AND. ln_zdfosm )   CALL ctl_stop( 'zdf_phy_init: osmosis scheme is not working with key_top' ) 
     182      IF( lk_top    .AND. ln_zdfmfc )   CALL ctl_stop( 'zdf_phy_init: Mass Flux scheme is not working with key_top' ) 
    176183      IF(lwp) THEN 
    177184         WRITE(numout,*) 
    178185         IF    ( ln_zdfnpc ) THEN  ;   WRITE(numout,*) '   ==>>>   convection: use non penetrative convective scheme' 
    179186         ELSEIF( ln_zdfevd ) THEN  ;   WRITE(numout,*) '   ==>>>   convection: use enhanced vertical diffusion scheme' 
     187         ELSEIF( ln_zdfmfc ) THEN  ;   WRITE(numout,*) '   ==>>>   convection: use Mass Flux scheme' 
    180188         ELSE                      ;   WRITE(numout,*) '   ==>>>   convection: no specific scheme used' 
    181189         ENDIF 
     
    205213      ELSE                   ;   l_zdfsh2 = .TRUE. 
    206214      ENDIF 
    207  
     215      !                          !== Mass Flux Convectiive algorithm  ==! 
     216      IF( ln_zdfmfc )   CALL zdf_mfc_init       ! Convection computed with eddy diffusivity mass flux 
     217      ! 
    208218      !                          !== gravity wave-driven mixing  ==! 
    209219      IF( ln_zdfiwm )   CALL zdf_iwm_init       ! internal wave-driven mixing 
  • NEMO/trunk/src/OCE/step.F90

    r13982 r14010  
    296296 
    297297                            CALL tra_adv    ( kstp, Nbb, Nnn, ts, Nrhs )  ! hor. + vert. advection ==> RHS 
     298         IF( ln_zdfmfc  )   CALL tra_mfc    ( kstp, Nbb,      ts, Nrhs )  ! Mass Flux Convection  
    298299         IF( ln_zdfosm  )   CALL tra_osm    ( kstp,      Nnn, ts, Nrhs )  ! OSMOSIS non-local tracer fluxes ==> RHS 
    299300         IF( lrst_oce .AND. ln_zdfosm ) & 
  • NEMO/trunk/src/OCE/step_oce.F90

    r13982 r14010  
    7070   USE zdfphy          ! vertical physics manager      (zdf_phy_init routine) 
    7171   USE zdfosm  , ONLY : osm_rst, dyn_osm, tra_osm      ! OSMOSIS routines used in step.F90 
     72   USE zdfmfc          ! Mass FLux Convection routine used in step.F90 
    7273 
    7374   USE diu_layers      ! diurnal SST bulk and coolskin routines 
  • NEMO/trunk/tests/ISOMIP+/MY_SRC/eosbn2.F90

    r13982 r14010  
    5656   !                  !! * Interface 
    5757   INTERFACE eos 
    58       MODULE PROCEDURE eos_insitu, eos_insitu_pot, eos_insitu_2d 
     58      MODULE PROCEDURE eos_insitu, eos_insitu_pot, eos_insitu_2d, eos_insitu_pot_2d 
    5959   END INTERFACE 
    6060   ! 
     
    624624 
    625625 
     626   SUBROUTINE eos_insitu_pot_2d( pts, prhop ) 
     627      !!---------------------------------------------------------------------- 
     628      !!                  ***  ROUTINE eos_insitu_pot  *** 
     629      !! 
     630      !! ** Purpose :   Compute the in situ density (ratio rho/rho0) and the 
     631      !!      potential volumic mass (Kg/m3) from potential temperature and 
     632      !!      salinity fields using an equation of state selected in the 
     633      !!     namelist. 
     634      !! 
     635      !! ** Action  : 
     636      !!              - prhop, the potential volumic mass (Kg/m3) 
     637      !! 
     638      !!---------------------------------------------------------------------- 
     639      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpts), INTENT(in   ) ::   pts    ! 1 : potential temperature  [Celsius] 
     640      !                                                                ! 2 : salinity               [psu] 
     641      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj     ), INTENT(  out) ::   prhop  ! potential density (surface referenced) 
     642      ! 
     643      INTEGER  ::   ji, jj, jk, jsmp             ! dummy loop indices 
     644      INTEGER  ::   jdof 
     645      REAL(wp) ::   zt , zh , zstemp, zs , ztm   ! local scalars 
     646      REAL(wp) ::   zn , zn0, zn1, zn2, zn3      !   -      - 
     647      REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE :: zn0_sto, zn_sto, zsign    ! local vectors 
     648      !!---------------------------------------------------------------------- 
     649      ! 
     650      IF( ln_timing )   CALL timing_start('eos-pot') 
     651      ! 
     652      SELECT CASE ( neos ) 
     653      ! 
     654      CASE( np_teos10, np_eos80 )                !==  polynomial TEOS-10 / EOS-80 ==! 
     655         ! 
     656            DO_2D( 1, 1, 1, 1 ) 
     657               ! 
     658               zt  = pts (ji,jj,jp_tem) * r1_T0                           ! temperature 
     659               zs  = SQRT( ABS( pts(ji,jj,jp_sal) + rdeltaS ) * r1_S0 )   ! square root salinity 
     660               ztm = tmask(ji,jj,1)                                         ! tmask 
     661               ! 
     662               zn0 = (((((EOS060*zt   & 
     663                  &   + EOS150*zs+EOS050)*zt   & 
     664                  &   + (EOS240*zs+EOS140)*zs+EOS040)*zt   & 
     665                  &   + ((EOS330*zs+EOS230)*zs+EOS130)*zs+EOS030)*zt   & 
     666                  &   + (((EOS420*zs+EOS320)*zs+EOS220)*zs+EOS120)*zs+EOS020)*zt   & 
     667                  &   + ((((EOS510*zs+EOS410)*zs+EOS310)*zs+EOS210)*zs+EOS110)*zs+EOS010)*zt   & 
     668                  &   + (((((EOS600*zs+EOS500)*zs+EOS400)*zs+EOS300)*zs+EOS200)*zs+EOS100)*zs+EOS000 
     669                  ! 
     670               ! 
     671               prhop(ji,jj) = zn0 * ztm                           ! potential density referenced at the surface 
     672               ! 
     673            END_2D 
     674 
     675      CASE( np_seos )                !==  simplified EOS  ==! 
     676         ! 
     677         DO_2D( 1, 1, 1, 1 ) 
     678            zt  = pts  (ji,jj,jp_tem) - 10._wp 
     679            zs  = pts  (ji,jj,jp_sal) - 35._wp 
     680            ztm = tmask(ji,jj,1) 
     681            !                                                     ! potential density referenced at the surface 
     682            zn =  - rn_a0 * ( 1._wp + 0.5_wp*rn_lambda1*zt ) * zt   & 
     683               &  + rn_b0 * ( 1._wp - 0.5_wp*rn_lambda2*zs ) * zs   & 
     684               &  - rn_nu * zt * zs 
     685            prhop(ji,jj) = ( rho0 + zn ) * ztm 
     686            ! 
     687         END_2D 
     688         ! 
     689      CASE( np_leos )                !==  ISOMIP EOS  ==! 
     690         ! 
     691         DO_2D( 1, 1, 1, 1 ) 
     692            ! 
     693            zt    = pts  (ji,jj,jp_tem)  - (-1._wp) 
     694            zs    = pts  (ji,jj,jp_sal)  - 34.2_wp 
     695            !zh    = pdep (ji,jj)                         ! depth at the partial step level 
     696            ! 
     697            zn =  rho0 * ( - rn_a0 * zt + rn_b0 * zs ) 
     698            ! 
     699            prhop(ji,jj) = zn * r1_rho0               ! unmasked in situ density anomaly 
     700            ! 
     701         END_2D 
     702         ! 
     703      END SELECT 
     704      ! 
     705      IF(sn_cfctl%l_prtctl)   CALL prt_ctl( tab2d_1=prhop, clinfo1=' eos-pot: ' ) 
     706      ! 
     707      IF( ln_timing )   CALL timing_stop('eos-pot') 
     708      ! 
     709   END SUBROUTINE eos_insitu_pot_2d 
     710 
     711 
    626712   SUBROUTINE rab_3d( pts, pab, Kmm ) 
    627713      !! 
  • NEMO/trunk/tests/demo_cfgs.txt

    r13999 r14010  
    1212STATION_ASF OCE 
    1313CPL_OASIS  OCE TOP ICE NST 
     14C1D_ASICS OCE 
    1415ICE_RHEO OCE SAS ICE 
Note: See TracChangeset for help on using the changeset viewer.