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trabbc.F90 in NEMO/branches/2020/dev_r13508_HPC-09_communications_cleanup/src/OCE/TRA – NEMO

source: NEMO/branches/2020/dev_r13508_HPC-09_communications_cleanup/src/OCE/TRA/trabbc.F90 @ 13619

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cleanup of the TRA modules - first step

  • Property svn:keywords set to Id
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RevLine 
[3]1MODULE trabbc
2   !!==============================================================================
3   !!                       ***  MODULE  trabbc  ***
[2528]4   !! Ocean active tracers:  bottom boundary condition (geothermal heat flux)
[3]5   !!==============================================================================
[2528]6   !! History :  OPA  ! 1999-10 (G. Madec)  original code
7   !!   NEMO     1.0  ! 2002-08 (G. Madec)  free form + modules
8   !!             -   ! 2002-11 (A. Bozec)  tra_bbc_init: original code
9   !!            3.3  ! 2010-10 (G. Madec)  dynamical allocation + suppression of key_trabbc
10   !!             -   ! 2010-11 (G. Madec)  use mbkt array (deepest ocean t-level)
[503]11   !!----------------------------------------------------------------------
[2528]12
[3]13   !!----------------------------------------------------------------------
[6140]14   !!   tra_bbc       : update the tracer trend at ocean bottom
15   !!   tra_bbc_init  : initialization of geothermal heat flux trend
[3]16   !!----------------------------------------------------------------------
[6140]17   USE oce            ! ocean variables
18   USE dom_oce        ! domain: ocean
19   USE phycst         ! physical constants
20   USE trd_oce        ! trends: ocean variables
21   USE trdtra         ! trends manager: tracers
22   !
23   USE in_out_manager ! I/O manager
24   USE iom            ! xIOS
25   USE fldread        ! read input fields
26   USE lbclnk         ! ocean lateral boundary conditions (or mpp link)
27   USE lib_mpp        ! distributed memory computing library
28   USE prtctl         ! Print control
29   USE timing         ! Timing
[3]30
31   IMPLICIT NONE
32   PRIVATE
33
34   PUBLIC tra_bbc          ! routine called by step.F90
[2528]35   PUBLIC tra_bbc_init     ! routine called by opa.F90
[3]36
[4147]37   !                                 !!* Namelist nambbc: bottom boundary condition *
38   LOGICAL, PUBLIC ::   ln_trabbc     !: Geothermal heat flux flag
39   INTEGER         ::   nn_geoflx     !  Geothermal flux (=1:constant flux, =2:read in file )
40   REAL(wp)        ::   rn_geoflx_cst !  Constant value of geothermal heat flux
[3]41
[6140]42   REAL(wp), PUBLIC , ALLOCATABLE, DIMENSION(:,:) ::   qgh_trd0   ! geothermal heating trend
43
44   TYPE(FLD), ALLOCATABLE, DIMENSION(:) ::   sf_qgh   ! structure of input qgh (file informations, fields read)
[3]45 
[12377]46   !! * Substitutions
47#  include "do_loop_substitute.h90"
[13237]48#  include "domzgr_substitute.h90"
[3]49   !!----------------------------------------------------------------------
[9598]50   !! NEMO/OCE 4.0 , NEMO Consortium (2018)
[5217]51   !! $Id$
[10068]52   !! Software governed by the CeCILL license (see ./LICENSE)
[3]53   !!----------------------------------------------------------------------
54CONTAINS
55
[12377]56   SUBROUTINE tra_bbc( kt, Kmm, pts, Krhs )
[3]57      !!----------------------------------------------------------------------
58      !!                  ***  ROUTINE tra_bbc  ***
59      !!
60      !! ** Purpose :   Compute the bottom boundary contition on temperature
[1601]61      !!              associated with geothermal heating and add it to the
62      !!              general trend of temperature equations.
[3]63      !!
64      !! ** Method  :   The geothermal heat flux set to its constant value of
[1601]65      !!              86.4 mW/m2 (Stein and Stein 1992, Huang 1999).
[3]66      !!       The temperature trend associated to this heat flux through the
67      !!       ocean bottom can be computed once and is added to the temperature
68      !!       trend juste above the bottom at each time step:
[12489]69      !!            ta = ta + Qsf / (rho0 rcp e3T) for k= mbkt
[3]70      !!       Where Qsf is the geothermal heat flux.
71      !!
[6140]72      !! ** Action  : - update the temperature trends with geothermal heating trend
73      !!              - send the trend for further diagnostics (ln_trdtra=T)
[3]74      !!
[503]75      !! References : Stein, C. A., and S. Stein, 1992, Nature, 359, 123-129.
[1601]76      !!              Emile-Geay and Madec, 2009, Ocean Science.
[503]77      !!----------------------------------------------------------------------
[12377]78      INTEGER,                                   INTENT(in   ) :: kt         ! ocean time-step index
79      INTEGER,                                   INTENT(in   ) :: Kmm, Krhs  ! time level indices
80      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk,jpts,jpt), INTENT(inout) :: pts        ! active tracers and RHS of tracer equation
[6140]81      !
[7753]82      INTEGER  ::   ji, jj    ! dummy loop indices
[9019]83      REAL(wp), ALLOCATABLE, DIMENSION(:,:,:) ::   ztrdt   ! 3D workspace
[3]84      !!----------------------------------------------------------------------
[2528]85      !
[9019]86      IF( ln_timing )   CALL timing_start('tra_bbc')
[3294]87      !
[6140]88      IF( l_trdtra )   THEN         ! Save the input temperature trend
[9019]89         ALLOCATE( ztrdt(jpi,jpj,jpk) )
[12377]90         ztrdt(:,:,:) = pts(:,:,:,jp_tem,Krhs)
[503]91      ENDIF
[6140]92      !                             !  Add the geothermal trend on temperature
[13295]93      DO_2D( 0, 0, 0, 0 )
[13237]94         pts(ji,jj,mbkt(ji,jj),jp_tem,Krhs) = pts(ji,jj,mbkt(ji,jj),jp_tem,Krhs)   &
95            &             + qgh_trd0(ji,jj) / e3t(ji,jj,mbkt(ji,jj),Kmm)
[12377]96      END_2D
[2528]97      !
[6140]98      IF( l_trdtra ) THEN        ! Send the trend for diagnostics
[12377]99         ztrdt(:,:,:) = pts(:,:,:,jp_tem,Krhs) - ztrdt(:,:,:)
100         CALL trd_tra( kt, Kmm, Krhs, 'TRA', jp_tem, jptra_bbc, ztrdt )
[9019]101         DEALLOCATE( ztrdt )
[3]102      ENDIF
[503]103      !
[12489]104      CALL iom_put ( "hfgeou" , rho0_rcp * qgh_trd0(:,:) )
[12377]105      IF(sn_cfctl%l_prtctl)   CALL prt_ctl( tab3d_1=pts(:,:,:,jp_tem,Krhs), clinfo1=' bbc  - Ta: ', mask1=tmask, clinfo3='tra-ta' )
[12276]106      !
[9019]107      IF( ln_timing )   CALL timing_stop('tra_bbc')
[3294]108      !
[3]109   END SUBROUTINE tra_bbc
110
111
112   SUBROUTINE tra_bbc_init
113      !!----------------------------------------------------------------------
114      !!                  ***  ROUTINE tra_bbc_init  ***
115      !!
[1601]116      !! ** Purpose :   Compute once for all the trend associated with geothermal
117      !!              heating that will be applied at each time step at the
118      !!              last ocean level
[3]119      !!
120      !! ** Method  :   Read the nambbc namelist and check the parameters.
121      !!
122      !! ** Input   : - Namlist nambbc
123      !!              - NetCDF file  : geothermal_heating.nc ( if necessary )
124      !!
[592]125      !! ** Action  : - read/fix the geothermal heat qgh_trd0
[3]126      !!----------------------------------------------------------------------
127      INTEGER  ::   ji, jj              ! dummy loop indices
[473]128      INTEGER  ::   inum                ! temporary logical unit
[4147]129      INTEGER  ::   ios                 ! Local integer output status for namelist read
[5397]130      INTEGER  ::   ierror              ! local integer
[4990]131      !
[5397]132      TYPE(FLD_N)        ::   sn_qgh    ! informations about the geotherm. field to be read
133      CHARACTER(len=256) ::   cn_dir    ! Root directory for location of ssr files
[9019]134      !!
[5397]135      NAMELIST/nambbc/ln_trabbc, nn_geoflx, rn_geoflx_cst, sn_qgh, cn_dir 
[3]136      !!----------------------------------------------------------------------
[6140]137      !
[4147]138      READ  ( numnam_ref, nambbc, IOSTAT = ios, ERR = 901)
[11536]139901   IF( ios /= 0 )   CALL ctl_nam ( ios , 'nambbc in reference namelist' )
[6140]140      !
[4147]141      READ  ( numnam_cfg, nambbc, IOSTAT = ios, ERR = 902 )
[11536]142902   IF( ios >  0 )   CALL ctl_nam ( ios , 'nambbc in configuration namelist' )
[4624]143      IF(lwm) WRITE ( numond, nambbc )
[6140]144      !
[2528]145      IF(lwp) THEN                     ! Control print
[1601]146         WRITE(numout,*)
[2528]147         WRITE(numout,*) 'tra_bbc : Bottom Boundary Condition (bbc), apply a Geothermal heating'
[1601]148         WRITE(numout,*) '~~~~~~~   '
149         WRITE(numout,*) '   Namelist nambbc : set bbc parameters'
[2528]150         WRITE(numout,*) '      Apply a geothermal heating at ocean bottom   ln_trabbc     = ', ln_trabbc
151         WRITE(numout,*) '      type of geothermal flux                      nn_geoflx     = ', nn_geoflx
152         WRITE(numout,*) '      Constant geothermal flux value               rn_geoflx_cst = ', rn_geoflx_cst
[1601]153         WRITE(numout,*)
154      ENDIF
[6140]155      !
[2528]156      IF( ln_trabbc ) THEN             !==  geothermal heating  ==!
[503]157         !
[2528]158         ALLOCATE( qgh_trd0(jpi,jpj) )    ! allocation
[503]159         !
[2528]160         SELECT CASE ( nn_geoflx )        ! geothermal heat flux / (rauO * Cp)
[503]161         !
[2528]162         CASE ( 1 )                          !* constant flux
[9190]163            IF(lwp) WRITE(numout,*) '   ==>>>   constant heat flux  =   ', rn_geoflx_cst
[12489]164            qgh_trd0(:,:) = r1_rho0_rcp * rn_geoflx_cst
[2528]165            !
166         CASE ( 2 )                          !* variable geothermal heat flux : read the geothermal fluxes in mW/m2
[9190]167            IF(lwp) WRITE(numout,*) '   ==>>>   variable geothermal heat flux'
[2528]168            !
[5397]169            ALLOCATE( sf_qgh(1), STAT=ierror )
170            IF( ierror > 0 ) THEN
171               CALL ctl_stop( 'tra_bbc_init: unable to allocate sf_qgh structure' )   ;
172               RETURN
173            ENDIF
174            ALLOCATE( sf_qgh(1)%fnow(jpi,jpj,1)   )
[9019]175            IF( sn_qgh%ln_tint )   ALLOCATE( sf_qgh(1)%fdta(jpi,jpj,1,2) )
[5397]176            ! fill sf_chl with sn_chl and control print
177            CALL fld_fill( sf_qgh, (/ sn_qgh /), cn_dir, 'tra_bbc_init',   &
[7646]178               &          'bottom temperature boundary condition', 'nambbc', no_print )
[5397]179
180            CALL fld_read( nit000, 1, sf_qgh )                         ! Read qgh data
[12489]181            qgh_trd0(:,:) = r1_rho0_rcp * sf_qgh(1)%fnow(:,:,1) * 1.e-3 ! conversion in W/m2
[5397]182            !
[2528]183         CASE DEFAULT
184            WRITE(ctmp1,*) '     bad flag value for nn_geoflx = ', nn_geoflx
185            CALL ctl_stop( ctmp1 )
186         END SELECT
[503]187         !
[2528]188      ELSE
[9190]189         IF(lwp) WRITE(numout,*) '   ==>>>   no geothermal heat flux'
[2528]190      ENDIF
[1601]191      !
[3]192   END SUBROUTINE tra_bbc_init
193
194   !!======================================================================
195END MODULE trabbc
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.