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sbcrnf.F90 in NEMO/branches/2021/dev_r14116_HPC-10_mcastril_Mixed_Precision_implementation/src/OCE/SBC – NEMO

source: NEMO/branches/2021/dev_r14116_HPC-10_mcastril_Mixed_Precision_implementation/src/OCE/SBC/sbcrnf.F90 @ 15660

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Mixed precision version, tested up to 30 years on ORCA2.

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 30.6 KB
Line 
1MODULE sbcrnf
2   !!======================================================================
3   !!                       ***  MODULE  sbcrnf  ***
4   !! Ocean forcing:  river runoff
5   !!=====================================================================
6   !! History :  OPA  ! 2000-11  (R. Hordoir, E. Durand)  NetCDF FORMAT
7   !!   NEMO     1.0  ! 2002-09  (G. Madec)  F90: Free form and module
8   !!            3.0  ! 2006-07  (G. Madec)  Surface module
9   !!            3.2  ! 2009-04  (B. Lemaire)  Introduce iom_put
10   !!            3.3  ! 2010-10  (R. Furner, G. Madec) runoff distributed over ocean levels
11   !!----------------------------------------------------------------------
12
13   !!----------------------------------------------------------------------
14   !!   sbc_rnf       : monthly runoffs read in a NetCDF file
15   !!   sbc_rnf_init  : runoffs initialisation
16   !!   rnf_mouth     : set river mouth mask
17   !!----------------------------------------------------------------------
18   USE dom_oce        ! ocean space and time domain
19   USE phycst         ! physical constants
20   USE sbc_oce        ! surface boundary condition variables
21   USE eosbn2         ! Equation Of State
22   USE closea, ONLY: l_clo_rnf, clo_rnf ! closed seas
23   !
24   USE in_out_manager ! I/O manager
25   USE fldread        ! read input field at current time step
26   USE iom            ! I/O module
27   USE lib_mpp        ! MPP library
28
29   IMPLICIT NONE
30   PRIVATE
31
32   PUBLIC   sbc_rnf       ! called in sbcmod module
33   PUBLIC   sbc_rnf_div   ! called in divhor module
34   PUBLIC   sbc_rnf_alloc ! called in sbcmod module
35   PUBLIC   sbc_rnf_init  ! called in sbcmod module
36
37   !                                                !!* namsbc_rnf namelist *
38   CHARACTER(len=100)         ::   cn_dir            !: Root directory for location of rnf files
39   LOGICAL           , PUBLIC ::   ln_rnf_depth      !: depth       river runoffs attribute specified in a file
40   LOGICAL                    ::      ln_rnf_depth_ini  !: depth       river runoffs  computed at the initialisation
41   REAL(wp)                   ::      rn_rnf_max        !: maximum value of the runoff climatologie (ln_rnf_depth_ini =T)
42   REAL(wp)                   ::      rn_dep_max        !: depth over which runoffs is spread       (ln_rnf_depth_ini =T)
43   INTEGER                    ::      nn_rnf_depth_file !: create (=1) a runoff depth file or not (=0)
44   LOGICAL           , PUBLIC ::   ln_rnf_icb        !: iceberg flux is specified in a file
45   LOGICAL                    ::   ln_rnf_tem        !: temperature river runoffs attribute specified in a file
46   LOGICAL           , PUBLIC ::   ln_rnf_sal        !: salinity    river runoffs attribute specified in a file
47   TYPE(FLD_N)       , PUBLIC ::   sn_rnf            !: information about the runoff file to be read
48   TYPE(FLD_N)                ::   sn_cnf            !: information about the runoff mouth file to be read
49   TYPE(FLD_N)                ::   sn_i_rnf        !: information about the iceberg flux file to be read
50   TYPE(FLD_N)                ::   sn_s_rnf          !: information about the salinities of runoff file to be read
51   TYPE(FLD_N)                ::   sn_t_rnf          !: information about the temperatures of runoff file to be read
52   TYPE(FLD_N)                ::   sn_dep_rnf        !: information about the depth which river inflow affects
53   LOGICAL           , PUBLIC ::   ln_rnf_mouth      !: specific treatment in mouths vicinity
54   REAL(wp)                   ::   rn_hrnf           !: runoffs, depth over which enhanced vertical mixing is used
55   REAL(wp)          , PUBLIC ::   rn_avt_rnf        !: runoffs, value of the additional vertical mixing coef. [m2/s]
56   REAL(wp)          , PUBLIC ::   rn_rfact          !: multiplicative factor for runoff
57
58   LOGICAL , PUBLIC ::   l_rnfcpl = .false.   !: runoffs recieved from oasis
59   INTEGER , PUBLIC ::   nkrnf = 0            !: nb of levels over which Kz is increased at river mouths
60
61   REAL(dp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)   ::   rnfmsk              !: river mouth mask (hori.)
62   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:)     ::   rnfmsk_z            !: river mouth mask (vert.)
63   REAL(dp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)   ::   h_rnf               !: depth of runoff in m
64   INTEGER,  PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)   ::   nk_rnf              !: depth of runoff in model levels
65   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:)  :: rnf_tsc!: before and now T & S runoff contents   [K.m/s & PSU.m/s]
66   REAL(dp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:)  :: rnf_tsc_b!: before and now T & S runoff contents   [K.m/s & PSU.m/s]
67
68   TYPE(FLD),        ALLOCATABLE, DIMENSION(:) ::   sf_rnf       ! structure: river runoff (file information, fields read)
69   TYPE(FLD),        ALLOCATABLE, DIMENSION(:) ::   sf_i_rnf     ! structure: iceberg flux (file information, fields read)
70   TYPE(FLD),        ALLOCATABLE, DIMENSION(:) ::   sf_s_rnf     ! structure: river runoff salinity (file information, fields read)
71   TYPE(FLD),        ALLOCATABLE, DIMENSION(:) ::   sf_t_rnf     ! structure: river runoff temperature (file information, fields read)
72
73   !! * Substitutions
74#  include "do_loop_substitute.h90"
75#  include "domzgr_substitute.h90"
76   !!----------------------------------------------------------------------
77   !! NEMO/OCE 4.0 , NEMO Consortium (2018)
78   !! $Id$
79   !! Software governed by the CeCILL license (see ./LICENSE)
80   !!----------------------------------------------------------------------
81CONTAINS
82
83   INTEGER FUNCTION sbc_rnf_alloc()
84      !!----------------------------------------------------------------------
85      !!                ***  ROUTINE sbc_rnf_alloc  ***
86      !!----------------------------------------------------------------------
87      ALLOCATE( rnfmsk(jpi,jpj)         , rnfmsk_z(jpk)          ,     &
88         &      h_rnf (jpi,jpj)         , nk_rnf  (jpi,jpj)      ,     &
89         &      rnf_tsc_b(jpi,jpj,jpts) , rnf_tsc (jpi,jpj,jpts) , STAT=sbc_rnf_alloc )
90         !
91      CALL mpp_sum ( 'sbcrnf', sbc_rnf_alloc )
92      IF( sbc_rnf_alloc > 0 )   CALL ctl_warn('sbc_rnf_alloc: allocation of arrays failed')
93   END FUNCTION sbc_rnf_alloc
94
95
96   SUBROUTINE sbc_rnf( kt )
97      !!----------------------------------------------------------------------
98      !!                  ***  ROUTINE sbc_rnf  ***
99      !!
100      !! ** Purpose :   Introduce a climatological run off forcing
101      !!
102      !! ** Method  :   Set each river mouth with a monthly climatology
103      !!                provided from different data.
104      !!                CAUTION : upward water flux, runoff forced to be < 0
105      !!
106      !! ** Action  :   runoff updated runoff field at time-step kt
107      !!----------------------------------------------------------------------
108      INTEGER, INTENT(in) ::   kt          ! ocean time step
109      !
110      INTEGER  ::   ji, jj    ! dummy loop indices
111      INTEGER  ::   z_err = 0 ! dummy integer for error handling
112      !!----------------------------------------------------------------------
113      REAL(dp), DIMENSION(jpi,jpj) ::   ztfrz   ! freezing point used for temperature correction
114      !
115      !
116      !                                            !-------------------!
117      !                                            !   Update runoff   !
118      !                                            !-------------------!
119      !
120      !
121      IF( .NOT. l_rnfcpl )  THEN
122                            CALL fld_read ( kt, nn_fsbc, sf_rnf   )    ! Read Runoffs data and provide it at kt ( runoffs + iceberg )
123         IF( ln_rnf_icb )   CALL fld_read ( kt, nn_fsbc, sf_i_rnf )    ! idem for iceberg flux if required
124      ENDIF
125      IF(   ln_rnf_tem   )   CALL fld_read ( kt, nn_fsbc, sf_t_rnf )    ! idem for runoffs temperature if required
126      IF(   ln_rnf_sal   )   CALL fld_read ( kt, nn_fsbc, sf_s_rnf )    ! idem for runoffs salinity    if required
127      !
128      IF( MOD( kt - 1, nn_fsbc ) == 0 ) THEN
129         !
130         IF( .NOT. l_rnfcpl ) THEN
131             rnf(:,:) = rn_rfact * ( sf_rnf(1)%fnow(:,:,1) ) * tmask(:,:,1)  ! updated runoff value at time step kt
132             IF( ln_rnf_icb ) THEN
133                fwficb(:,:) = rn_rfact * ( sf_i_rnf(1)%fnow(:,:,1) ) * tmask(:,:,1)  ! updated runoff value at time step kt
134                rnf(:,:) = rnf(:,:) + fwficb(:,:)
135                qns(:,:) = qns(:,:) - fwficb(:,:) * rLfus
136                !!qns_tot(:,:) = qns_tot(:,:) - fwficb(:,:) * rLfus               
137                !!qns_oce(:,:) = qns_oce(:,:) - fwficb(:,:) * rLfus               
138                CALL iom_put( 'iceberg_cea'  ,  fwficb(:,:)  )          ! output iceberg flux
139                CALL iom_put( 'hflx_icb_cea' , -fwficb(:,:) * rLfus )   ! output Heat Flux into Sea Water due to Iceberg Thermodynamics -->
140             ENDIF
141         ENDIF
142         !
143         !                                                           ! set temperature & salinity content of runoffs
144         IF( ln_rnf_tem ) THEN                                       ! use runoffs temperature data
145            rnf_tsc(:,:,jp_tem) = ( sf_t_rnf(1)%fnow(:,:,1) ) * rnf(:,:) * r1_rho0
146            CALL eos_fzp( sss_m(:,:), ztfrz(:,:) )
147            WHERE( sf_t_rnf(1)%fnow(:,:,1) == -999._wp )             ! if missing data value use SST as runoffs temperature
148               rnf_tsc(:,:,jp_tem) = sst_m(:,:) * rnf(:,:) * r1_rho0
149            END WHERE
150         ELSE                                                        ! use SST as runoffs temperature
151            !CEOD River is fresh water so must at least be 0 unless we consider ice
152            rnf_tsc(:,:,jp_tem) = MAX( sst_m(:,:), 0.0_wp ) * rnf(:,:) * r1_rho0
153         ENDIF
154         !                                                           ! use runoffs salinity data
155         IF( ln_rnf_sal )   rnf_tsc(:,:,jp_sal) = ( sf_s_rnf(1)%fnow(:,:,1) ) * rnf(:,:) * r1_rho0
156         !                                                           ! else use S=0 for runoffs (done one for all in the init)
157                                         CALL iom_put( 'runoffs'     , rnf(:,:)                         )   ! output runoff mass flux
158         IF( iom_use('hflx_rnf_cea') )   CALL iom_put( 'hflx_rnf_cea', rnf_tsc(:,:,jp_tem) * rho0 * rcp )   ! output runoff sensible heat (W/m2)
159         IF( iom_use('sflx_rnf_cea') )   CALL iom_put( 'sflx_rnf_cea', rnf_tsc(:,:,jp_sal) * rho0       )   ! output runoff salt flux (g/m2/s)
160      ENDIF
161      !
162      !                                                ! ---------------------------------------- !
163      IF( kt == nit000 ) THEN                          !   set the forcing field at nit000 - 1    !
164         !                                             ! ---------------------------------------- !
165         IF( ln_rstart .AND. .NOT.l_1st_euler ) THEN         !* Restart: read in restart file
166            IF(lwp) WRITE(numout,*) '          nit000-1 runoff forcing fields red in the restart file', lrxios
167            CALL iom_get( numror, jpdom_auto, 'rnf_b'   , rnf_b                 )   ! before runoff
168            CALL iom_get( numror, jpdom_auto, 'rnf_hc_b', rnf_tsc_b(:,:,jp_tem) )   ! before heat content of runoff
169            CALL iom_get( numror, jpdom_auto, 'rnf_sc_b', rnf_tsc_b(:,:,jp_sal) )   ! before salinity content of runoff
170         ELSE                                                !* no restart: set from nit000 values
171            IF(lwp) WRITE(numout,*) '          nit000-1 runoff forcing fields set to nit000'
172            rnf_b    (:,:  ) = rnf    (:,:  )
173            rnf_tsc_b(:,:,:) = rnf_tsc(:,:,:)
174         ENDIF
175      ENDIF
176      !                                                ! ---------------------------------------- !
177      IF( lrst_oce ) THEN                              !      Write in the ocean restart file     !
178         !                                             ! ---------------------------------------- !
179         IF(lwp) WRITE(numout,*)
180         IF(lwp) WRITE(numout,*) 'sbcrnf : runoff forcing fields written in ocean restart file ',   &
181            &                    'at it= ', kt,' date= ', ndastp
182         IF(lwp) WRITE(numout,*) '~~~~'
183         CALL iom_rstput( kt, nitrst, numrow, 'rnf_b'   , rnf                 )
184         CALL iom_rstput( kt, nitrst, numrow, 'rnf_hc_b', rnf_tsc(:,:,jp_tem) )
185         CALL iom_rstput( kt, nitrst, numrow, 'rnf_sc_b', rnf_tsc(:,:,jp_sal) )
186      ENDIF
187      !
188   END SUBROUTINE sbc_rnf
189
190
191   SUBROUTINE sbc_rnf_div( phdivn, Kmm )
192      !!----------------------------------------------------------------------
193      !!                  ***  ROUTINE sbc_rnf  ***
194      !!
195      !! ** Purpose :   update the horizontal divergence with the runoff inflow
196      !!
197      !! ** Method  :
198      !!                CAUTION : rnf is positive (inflow) decreasing the
199      !!                          divergence and expressed in m/s
200      !!
201      !! ** Action  :   phdivn   decreased by the runoff inflow
202      !!----------------------------------------------------------------------
203      INTEGER                   , INTENT(in   ) ::   Kmm      ! ocean time level index
204      REAL(dp), DIMENSION(:,:,:), INTENT(inout) ::   phdivn   ! horizontal divergence
205      !!
206      INTEGER  ::   ji, jj, jk   ! dummy loop indices
207      REAL(wp) ::   zfact     ! local scalar
208      !!----------------------------------------------------------------------
209      !
210      zfact = 0.5_wp
211      !
212      IF( ln_rnf_depth .OR. ln_rnf_depth_ini ) THEN      !==   runoff distributed over several levels   ==!
213         IF( ln_linssh ) THEN    !* constant volume case : just apply the runoff input flow
214            DO_2D_OVR( nn_hls-1, nn_hls, nn_hls-1, nn_hls )
215               DO jk = 1, nk_rnf(ji,jj)
216                  phdivn(ji,jj,jk) = phdivn(ji,jj,jk) - ( rnf(ji,jj) + rnf_b(ji,jj) ) * zfact * r1_rho0 / h_rnf(ji,jj)
217               END DO
218            END_2D
219         ELSE                    !* variable volume case
220            DO_2D_OVR( nn_hls, nn_hls, nn_hls, nn_hls )         ! update the depth over which runoffs are distributed
221               h_rnf(ji,jj) = 0._wp
222               DO jk = 1, nk_rnf(ji,jj)                             ! recalculates h_rnf to be the depth in metres
223                  h_rnf(ji,jj) = h_rnf(ji,jj) + e3t(ji,jj,jk,Kmm)   ! to the bottom of the relevant grid box
224               END DO
225               !                          ! apply the runoff input flow
226               DO jk = 1, nk_rnf(ji,jj)
227                  phdivn(ji,jj,jk) = phdivn(ji,jj,jk) - ( rnf(ji,jj) + rnf_b(ji,jj) ) * zfact * r1_rho0 / h_rnf(ji,jj)
228               END DO
229            END_2D
230         ENDIF
231      ELSE                       !==   runoff put only at the surface   ==!
232         DO_2D_OVR( nn_hls, nn_hls, nn_hls, nn_hls )
233            h_rnf (ji,jj)   = e3t (ji,jj,1,Kmm)        ! update h_rnf to be depth of top box
234            phdivn(ji,jj,1) = phdivn(ji,jj,1) - ( rnf(ji,jj) + rnf_b(ji,jj) ) * zfact * r1_rho0 / e3t(ji,jj,1,Kmm)
235         END_2D
236      ENDIF
237      !
238   END SUBROUTINE sbc_rnf_div
239
240
241   SUBROUTINE sbc_rnf_init( Kmm )
242      !!----------------------------------------------------------------------
243      !!                  ***  ROUTINE sbc_rnf_init  ***
244      !!
245      !! ** Purpose :   Initialisation of the runoffs if (ln_rnf=T)
246      !!
247      !! ** Method  : - read the runoff namsbc_rnf namelist
248      !!
249      !! ** Action  : - read parameters
250      !!----------------------------------------------------------------------
251      INTEGER, INTENT(in) :: Kmm           ! ocean time level index
252      CHARACTER(len=32) ::   rn_dep_file   ! runoff file name
253      INTEGER           ::   ji, jj, jk, jm    ! dummy loop indices
254      INTEGER           ::   ierror, inum  ! temporary integer
255      INTEGER           ::   ios           ! Local integer output status for namelist read
256      INTEGER           ::   nbrec         ! temporary integer
257      REAL(wp)          ::   zacoef
258      REAL(dp), DIMENSION(jpi,jpj,2) :: zrnfcl
259      !!
260      NAMELIST/namsbc_rnf/ cn_dir            , ln_rnf_depth, ln_rnf_tem, ln_rnf_sal, ln_rnf_icb,   &
261         &                 sn_rnf, sn_cnf    , sn_i_rnf, sn_s_rnf    , sn_t_rnf  , sn_dep_rnf,   &
262         &                 ln_rnf_mouth      , rn_hrnf     , rn_avt_rnf, rn_rfact,     &
263         &                 ln_rnf_depth_ini  , rn_dep_max  , rn_rnf_max, nn_rnf_depth_file
264      !!----------------------------------------------------------------------
265      !
266      !                                         !==  allocate runoff arrays
267      IF( sbc_rnf_alloc() /= 0 )   CALL ctl_stop( 'STOP', 'sbc_rnf_alloc : unable to allocate arrays' )
268      !
269      IF( .NOT. ln_rnf ) THEN                      ! no specific treatment in vicinity of river mouths
270         ln_rnf_mouth  = .FALSE.                   ! default definition needed for example by sbc_ssr or by tra_adv_muscl
271         nkrnf         = 0
272         rnf     (:,:) = 0.0_wp
273         rnf_b   (:,:) = 0.0_wp
274         rnfmsk  (:,:) = 0.0_wp
275         rnfmsk_z(:)   = 0.0_wp
276         RETURN
277      ENDIF
278      !
279      !                                   ! ============
280      !                                   !   Namelist
281      !                                   ! ============
282      !
283      READ  ( numnam_ref, namsbc_rnf, IOSTAT = ios, ERR = 901)
284901   IF( ios /= 0 )   CALL ctl_nam ( ios , 'namsbc_rnf in reference namelist' )
285
286      READ  ( numnam_cfg, namsbc_rnf, IOSTAT = ios, ERR = 902 )
287902   IF( ios >  0 )   CALL ctl_nam ( ios , 'namsbc_rnf in configuration namelist' )
288      IF(lwm) WRITE ( numond, namsbc_rnf )
289      !
290      !                                         ! Control print
291      IF(lwp) THEN
292         WRITE(numout,*)
293         WRITE(numout,*) 'sbc_rnf_init : runoff '
294         WRITE(numout,*) '~~~~~~~~~~~~ '
295         WRITE(numout,*) '   Namelist namsbc_rnf'
296         WRITE(numout,*) '      specific river mouths treatment            ln_rnf_mouth = ', ln_rnf_mouth
297         WRITE(numout,*) '      river mouth additional Kz                  rn_avt_rnf   = ', rn_avt_rnf
298         WRITE(numout,*) '      depth of river mouth additional mixing     rn_hrnf      = ', rn_hrnf
299         WRITE(numout,*) '      multiplicative factor for runoff           rn_rfact     = ', rn_rfact
300      ENDIF
301      !                                   ! ==================
302      !                                   !   Type of runoff
303      !                                   ! ==================
304      !
305      IF( .NOT. l_rnfcpl ) THEN
306         ALLOCATE( sf_rnf(1), STAT=ierror )         ! Create sf_rnf structure (runoff inflow)
307         IF(lwp) WRITE(numout,*)
308         IF(lwp) WRITE(numout,*) '   ==>>>   runoffs inflow read in a file'
309         IF( ierror > 0 ) THEN
310            CALL ctl_stop( 'sbc_rnf_init: unable to allocate sf_rnf structure' )   ;   RETURN
311         ENDIF
312         ALLOCATE( sf_rnf(1)%fnow(jpi,jpj,1)   )
313         IF( sn_rnf%ln_tint ) ALLOCATE( sf_rnf(1)%fdta(jpi,jpj,1,2) )
314         CALL fld_fill( sf_rnf, (/ sn_rnf /), cn_dir, 'sbc_rnf_init', 'read runoffs data', 'namsbc_rnf', no_print )
315         !
316         IF( ln_rnf_icb ) THEN                      ! Create (if required) sf_i_rnf structure
317            IF(lwp) WRITE(numout,*)
318            IF(lwp) WRITE(numout,*) '          iceberg flux read in a file'
319            ALLOCATE( sf_i_rnf(1), STAT=ierror  )
320            IF( ierror > 0 ) THEN
321               CALL ctl_stop( 'sbc_rnf_init: unable to allocate sf_i_rnf structure' )   ;   RETURN
322            ENDIF
323            ALLOCATE( sf_i_rnf(1)%fnow(jpi,jpj,1)   )
324            IF( sn_i_rnf%ln_tint ) ALLOCATE( sf_i_rnf(1)%fdta(jpi,jpj,1,2) )
325            CALL fld_fill (sf_i_rnf, (/ sn_i_rnf /), cn_dir, 'sbc_rnf_init', 'read iceberg flux data', 'namsbc_rnf' )
326         ELSE
327            fwficb(:,:) = 0._wp
328         ENDIF
329
330      ENDIF
331      !
332      IF( ln_rnf_tem ) THEN                      ! Create (if required) sf_t_rnf structure
333         IF(lwp) WRITE(numout,*)
334         IF(lwp) WRITE(numout,*) '   ==>>>   runoffs temperatures read in a file'
335         ALLOCATE( sf_t_rnf(1), STAT=ierror  )
336         IF( ierror > 0 ) THEN
337            CALL ctl_stop( 'sbc_rnf_init: unable to allocate sf_t_rnf structure' )   ;   RETURN
338         ENDIF
339         ALLOCATE( sf_t_rnf(1)%fnow(jpi,jpj,1)   )
340         IF( sn_t_rnf%ln_tint ) ALLOCATE( sf_t_rnf(1)%fdta(jpi,jpj,1,2) )
341         CALL fld_fill (sf_t_rnf, (/ sn_t_rnf /), cn_dir, 'sbc_rnf_init', 'read runoff temperature data', 'namsbc_rnf', no_print )
342      ENDIF
343      !
344      IF( ln_rnf_sal  ) THEN                     ! Create (if required) sf_s_rnf and sf_t_rnf structures
345         IF(lwp) WRITE(numout,*)
346         IF(lwp) WRITE(numout,*) '   ==>>>   runoffs salinities read in a file'
347         ALLOCATE( sf_s_rnf(1), STAT=ierror  )
348         IF( ierror > 0 ) THEN
349            CALL ctl_stop( 'sbc_rnf_init: unable to allocate sf_s_rnf structure' )   ;   RETURN
350         ENDIF
351         ALLOCATE( sf_s_rnf(1)%fnow(jpi,jpj,1)   )
352         IF( sn_s_rnf%ln_tint ) ALLOCATE( sf_s_rnf(1)%fdta(jpi,jpj,1,2) )
353         CALL fld_fill (sf_s_rnf, (/ sn_s_rnf /), cn_dir, 'sbc_rnf_init', 'read runoff salinity data', 'namsbc_rnf', no_print )
354      ENDIF
355      !
356      IF( ln_rnf_depth ) THEN                    ! depth of runoffs set from a file
357         IF(lwp) WRITE(numout,*)
358         IF(lwp) WRITE(numout,*) '   ==>>>   runoffs depth read in a file'
359         rn_dep_file = TRIM( cn_dir )//TRIM( sn_dep_rnf%clname )
360         IF( .NOT. sn_dep_rnf%ln_clim ) THEN   ;   WRITE(rn_dep_file, '(a,"_y",i4)' ) TRIM( rn_dep_file ), nyear    ! add year
361            IF( sn_dep_rnf%clftyp == 'monthly' )   WRITE(rn_dep_file, '(a,"m",i2)'  ) TRIM( rn_dep_file ), nmonth   ! add month
362         ENDIF
363         CALL iom_open ( rn_dep_file, inum )                             ! open file
364         CALL iom_get  ( inum, jpdom_global, sn_dep_rnf%clvar, h_rnf )   ! read the river mouth array
365         CALL iom_close( inum )                                          ! close file
366         !
367         nk_rnf(:,:) = 0                               ! set the number of level over which river runoffs are applied
368         DO_2D( nn_hls, nn_hls, nn_hls, nn_hls )
369            IF( h_rnf(ji,jj) > 0._wp ) THEN
370               jk = 2
371               DO WHILE ( jk < mbkt(ji,jj) .AND. gdept_0(ji,jj,jk) < h_rnf(ji,jj) ) ;  jk = jk + 1
372               END DO
373               nk_rnf(ji,jj) = jk
374            ELSEIF( h_rnf(ji,jj) == -1._wp   ) THEN   ;  nk_rnf(ji,jj) = 1
375            ELSEIF( h_rnf(ji,jj) == -999._wp ) THEN   ;  nk_rnf(ji,jj) = mbkt(ji,jj)
376            ELSE
377               CALL ctl_stop( 'sbc_rnf_init: runoff depth not positive, and not -999 or -1, rnf value in file fort.999'  )
378               WRITE(999,*) 'ji, jj, h_rnf(ji,jj) :', ji, jj, h_rnf(ji,jj)
379            ENDIF
380         END_2D
381         DO_2D( nn_hls, nn_hls, nn_hls, nn_hls )                           ! set the associated depth
382            h_rnf(ji,jj) = 0._wp
383            DO jk = 1, nk_rnf(ji,jj)
384               h_rnf(ji,jj) = h_rnf(ji,jj) + e3t(ji,jj,jk,Kmm)
385            END DO
386         END_2D
387         !
388      ELSE IF( ln_rnf_depth_ini ) THEN           ! runoffs applied at the surface
389         !
390         IF(lwp) WRITE(numout,*)
391         IF(lwp) WRITE(numout,*) '   ==>>>   depth of runoff computed once from max value of runoff'
392         IF(lwp) WRITE(numout,*) '        max value of the runoff climatologie (over global domain) rn_rnf_max = ', rn_rnf_max
393         IF(lwp) WRITE(numout,*) '        depth over which runoffs is spread                        rn_dep_max = ', rn_dep_max
394         IF(lwp) WRITE(numout,*) '        create (=1) a runoff depth file or not (=0)      nn_rnf_depth_file  = ', nn_rnf_depth_file
395
396         CALL iom_open( TRIM( sn_rnf%clname ), inum )    !  open runoff file
397         nbrec = iom_getszuld( inum )
398         zrnfcl(:,:,1) = 0._wp                                                            ! init the max to 0. in 1
399         DO jm = 1, nbrec
400            CALL iom_get( inum, jpdom_global, TRIM( sn_rnf%clvar ), zrnfcl(:,:,2), jm )   ! read the value in 2
401            zrnfcl(:,:,1) = MAXVAL( zrnfcl(:,:,:), DIM=3 )                                ! store the maximum value in time in 1
402         END DO
403         CALL iom_close( inum )
404         !
405         h_rnf(:,:) = 1.
406         !
407         zacoef = rn_dep_max / rn_rnf_max            ! coef of linear relation between runoff and its depth (150m for max of runoff)
408         !
409         WHERE( zrnfcl(:,:,1) > 0._wp )  h_rnf(:,:) = zacoef * zrnfcl(:,:,1)   ! compute depth for all runoffs
410         !
411         DO_2D( nn_hls, nn_hls, nn_hls, nn_hls )                ! take in account min depth of ocean rn_hmin
412            IF( zrnfcl(ji,jj,1) > 0._wp ) THEN
413               jk = mbkt(ji,jj)
414               h_rnf(ji,jj) = MIN( h_rnf(ji,jj), gdept_0(ji,jj,jk ) )
415            ENDIF
416         END_2D
417         !
418         nk_rnf(:,:) = 0                       ! number of levels on which runoffs are distributed
419         DO_2D( nn_hls, nn_hls, nn_hls, nn_hls )
420            IF( zrnfcl(ji,jj,1) > 0._wp ) THEN
421               jk = 2
422               DO WHILE ( jk < mbkt(ji,jj) .AND. gdept_0(ji,jj,jk) < h_rnf(ji,jj) ) ;  jk = jk + 1
423               END DO
424               nk_rnf(ji,jj) = jk
425            ELSE
426               nk_rnf(ji,jj) = 1
427            ENDIF
428         END_2D
429         !
430         DO_2D( nn_hls, nn_hls, nn_hls, nn_hls )                          ! set the associated depth
431            h_rnf(ji,jj) = 0._wp
432            DO jk = 1, nk_rnf(ji,jj)
433               h_rnf(ji,jj) = h_rnf(ji,jj) + e3t(ji,jj,jk,Kmm)
434            END DO
435         END_2D
436         !
437         IF( nn_rnf_depth_file == 1 ) THEN      !  save  output nb levels for runoff
438            IF(lwp) WRITE(numout,*) '   ==>>>   create runoff depht file'
439            CALL iom_open  ( TRIM( sn_dep_rnf%clname ), inum, ldwrt = .TRUE. )
440            CALL iom_rstput( 0, 0, inum, 'rodepth', h_rnf )
441            CALL iom_close ( inum )
442         ENDIF
443      ELSE                                       ! runoffs applied at the surface
444         nk_rnf(:,:) = 1
445         h_rnf (:,:) = e3t(:,:,1,Kmm)
446      ENDIF
447      !
448      rnf(:,:) =  0._wp                         ! runoff initialisation
449      rnf_tsc(:,:,:) = 0._wp                    ! runoffs temperature & salinty contents initilisation
450      !
451      !                                   ! ========================
452      !                                   !   River mouth vicinity
453      !                                   ! ========================
454      !
455      IF( ln_rnf_mouth ) THEN                   ! Specific treatment in vicinity of river mouths :
456         !                                      !    - Increase Kz in surface layers ( rn_hrnf > 0 )
457         !                                      !    - set to zero SSS damping (ln_ssr=T)
458         !                                      !    - mixed upstream-centered (ln_traadv_cen2=T)
459         !
460         IF( ln_rnf_depth )   CALL ctl_warn( 'sbc_rnf_init: increased mixing turned on but effects may already',   &
461            &                                              'be spread through depth by ln_rnf_depth'               )
462         !
463         nkrnf = 0                                  ! Number of level over which Kz increase
464         IF( rn_hrnf > 0._wp ) THEN
465            nkrnf = 2
466            DO WHILE( nkrnf /= jpkm1 .AND. gdepw_1d(nkrnf+1) < rn_hrnf )   ;   nkrnf = nkrnf + 1
467            END DO
468            IF( ln_sco )   CALL ctl_warn( 'sbc_rnf_init: number of levels over which Kz is increased is computed for zco...' )
469         ENDIF
470         IF(lwp) WRITE(numout,*)
471         IF(lwp) WRITE(numout,*) '   ==>>>   Specific treatment used in vicinity of river mouths :'
472         IF(lwp) WRITE(numout,*) '             - Increase Kz in surface layers (if rn_hrnf > 0 )'
473         IF(lwp) WRITE(numout,*) '               by ', rn_avt_rnf,' m2/s  over ', nkrnf, ' w-levels'
474         IF(lwp) WRITE(numout,*) '             - set to zero SSS damping       (if ln_ssr=T)'
475         IF(lwp) WRITE(numout,*) '             - mixed upstream-centered       (if ln_traadv_cen2=T)'
476         !
477         CALL rnf_mouth                             ! set river mouth mask
478         !
479      ELSE                                      ! No treatment at river mouths
480         IF(lwp) WRITE(numout,*)
481         IF(lwp) WRITE(numout,*) '   ==>>>   No specific treatment at river mouths'
482         rnfmsk  (:,:) = 0._wp
483         rnfmsk_z(:)   = 0._wp
484         nkrnf = 0
485      ENDIF
486      !
487   END SUBROUTINE sbc_rnf_init
488
489
490   SUBROUTINE rnf_mouth
491      !!----------------------------------------------------------------------
492      !!                  ***  ROUTINE rnf_mouth  ***
493      !!
494      !! ** Purpose :   define the river mouths mask
495      !!
496      !! ** Method  :   read the river mouth mask (=0/1) in the river runoff
497      !!                climatological file. Defined a given vertical structure.
498      !!                CAUTION, the vertical structure is hard coded on the
499      !!                first 5 levels.
500      !!                This fields can be used to:
501      !!                 - set an upstream advection scheme
502      !!                   (ln_rnf_mouth=T and ln_traadv_cen2=T)
503      !!                 - increase vertical on the top nn_krnf vertical levels
504      !!                   at river runoff input grid point (nn_krnf>=2, see step.F90)
505      !!                 - set to zero SSS restoring flux at river mouth grid points
506      !!
507      !! ** Action  :   rnfmsk   set to 1 at river runoff input, 0 elsewhere
508      !!                rnfmsk_z vertical structure
509      !!----------------------------------------------------------------------
510      INTEGER            ::   inum        ! temporary integers
511      CHARACTER(len=140) ::   cl_rnfile   ! runoff file name
512      !!----------------------------------------------------------------------
513      !
514      IF(lwp) WRITE(numout,*)
515      IF(lwp) WRITE(numout,*) '   rnf_mouth : river mouth mask'
516      IF(lwp) WRITE(numout,*) '   ~~~~~~~~~ '
517      !
518      cl_rnfile = TRIM( cn_dir )//TRIM( sn_cnf%clname )
519      IF( .NOT. sn_cnf%ln_clim ) THEN   ;   WRITE(cl_rnfile, '(a,"_y",i4)' ) TRIM( cl_rnfile ), nyear    ! add year
520         IF( sn_cnf%clftyp == 'monthly' )   WRITE(cl_rnfile, '(a,"m",i2)'  ) TRIM( cl_rnfile ), nmonth   ! add month
521      ENDIF
522      !
523      ! horizontal mask (read in NetCDF file)
524      CALL iom_open ( cl_rnfile, inum )                             ! open file
525      CALL iom_get  ( inum, jpdom_global, sn_cnf%clvar, rnfmsk )    ! read the river mouth array
526      CALL iom_close( inum )                                        ! close file
527      !
528      IF( l_clo_rnf )   CALL clo_rnf( rnfmsk )   ! closed sea inflow set as river mouth
529      !
530      rnfmsk_z(:)   = 0._wp                                       ! vertical structure
531      rnfmsk_z(1)   = 1.0
532      rnfmsk_z(2)   = 1.0                                         ! **********
533      rnfmsk_z(3)   = 0.5                                         ! HARD CODED on the 5 first levels
534      rnfmsk_z(4)   = 0.25                                        ! **********
535      rnfmsk_z(5)   = 0.125
536      !
537   END SUBROUTINE rnf_mouth
538
539   !!======================================================================
540END MODULE sbcrnf
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.