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sbcflx.F90 in NEMO/releases/r4.0/r4.0-HEAD/src/OCE/SBC – NEMO

source: NEMO/releases/r4.0/r4.0-HEAD/src/OCE/SBC/sbcflx.F90 @ 13484

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4.0-HEAD: fix ticket #2522
  • Property svn:keywords set to Id
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Line 
1MODULE sbcflx
2   !!======================================================================
3   !!                       ***  MODULE  sbcflx  ***
4   !! Ocean forcing:  momentum, heat and freshwater flux formulation
5   !!=====================================================================
6   !! History :  1.0  !  2006-06  (G. Madec)  Original code
7   !!            3.3  !  2010-10  (S. Masson)  add diurnal cycle
8   !!----------------------------------------------------------------------
9
10   !!----------------------------------------------------------------------
11   !!   namflx   : flux formulation namlist
12   !!   sbc_flx  : flux formulation as ocean surface boundary condition (forced mode, fluxes read in NetCDF files)
13   !!----------------------------------------------------------------------
14   USE oce             ! ocean dynamics and tracers
15   USE dom_oce         ! ocean space and time domain
16   USE sbc_oce         ! surface boundary condition: ocean fields
17   USE sbcdcy          ! surface boundary condition: diurnal cycle on qsr
18   USE phycst          ! physical constants
19   !
20   USE fldread         ! read input fields
21   USE iom             ! IOM library
22   USE in_out_manager  ! I/O manager
23   USE lib_mpp         ! distribued memory computing library
24   USE lbclnk          ! ocean lateral boundary conditions (or mpp link)
25
26   IMPLICIT NONE
27   PRIVATE
28
29   PUBLIC sbc_flx       ! routine called by step.F90
30
31   INTEGER , PARAMETER ::   jp_utau = 1   ! index of wind stress (i-component) file
32   INTEGER , PARAMETER ::   jp_vtau = 2   ! index of wind stress (j-component) file
33   INTEGER , PARAMETER ::   jp_qtot = 3   ! index of total (non solar+solar) heat file
34   INTEGER , PARAMETER ::   jp_qsr  = 4   ! index of solar heat file
35   INTEGER , PARAMETER ::   jp_emp  = 5   ! index of evaporation-precipation file
36 !!INTEGER , PARAMETER ::   jp_sfx  = 6   ! index of salt flux flux
37   INTEGER , PARAMETER ::   jpfld   = 5 !! 6 ! maximum number of files to read
38
39   TYPE(FLD), ALLOCATABLE, DIMENSION(:) ::   sf    ! structure of input fields (file informations, fields read)
40
41   !! * Substitutions
42#  include "vectopt_loop_substitute.h90"
43   !!----------------------------------------------------------------------
44   !! NEMO/OCE 4.0 , NEMO Consortium (2018)
45   !! $Id$
46   !! Software governed by the CeCILL license (see ./LICENSE)
47   !!----------------------------------------------------------------------
48CONTAINS
49
50   SUBROUTINE sbc_flx( kt )
51      !!---------------------------------------------------------------------
52      !!                    ***  ROUTINE sbc_flx  ***
53      !!                   
54      !! ** Purpose :   provide at each time step the surface ocean fluxes
55      !!                (momentum, heat, freshwater and runoff)
56      !!
57      !! ** Method  : - READ each fluxes in NetCDF files:
58      !!                   i-component of the stress              utau  (N/m2)
59      !!                   j-component of the stress              vtau  (N/m2)
60      !!                   net downward heat flux                 qtot  (watt/m2)
61      !!                   net downward radiative flux            qsr   (watt/m2)
62      !!                   net upward freshwater (evapo - precip) emp   (kg/m2/s)
63      !!                   salt flux                              sfx   (pss*dh*rho/dt => g/m2/s)
64      !!
65      !!      CAUTION :  - never mask the surface stress fields
66      !!                 - the stress is assumed to be in the (i,j) mesh referential
67      !!
68      !! ** Action  :   update at each time-step
69      !!              - utau, vtau  i- and j-component of the wind stress
70      !!              - taum        wind stress module at T-point
71      !!              - wndm        10m wind module at T-point
72      !!              - qns         non solar heat flux including heat flux due to emp
73      !!              - qsr         solar heat flux
74      !!              - emp         upward mass flux (evap. - precip.)
75      !!              - sfx         salt flux; set to zero at nit000 but possibly non-zero
76      !!                            if ice
77      !!----------------------------------------------------------------------
78      INTEGER, INTENT(in) ::   kt   ! ocean time step
79      !!
80      INTEGER  ::   ji, jj, jf            ! dummy indices
81      INTEGER  ::   ierror                ! return error code
82      INTEGER  ::   ios                   ! Local integer output status for namelist read
83      REAL(wp) ::   zfact                 ! temporary scalar
84      REAL(wp) ::   zrhoa  = 1.22         ! Air density kg/m3
85      REAL(wp) ::   zcdrag = 1.5e-3       ! drag coefficient
86      REAL(wp) ::   ztx, zty, zmod, zcoef ! temporary variables
87      !!
88      CHARACTER(len=100) ::  cn_dir                               ! Root directory for location of flx files
89      TYPE(FLD_N), DIMENSION(jpfld) ::   slf_i                    ! array of namelist information structures
90      TYPE(FLD_N) ::   sn_utau, sn_vtau, sn_qtot, sn_qsr, sn_emp !!, sn_sfx ! informations about the fields to be read
91      NAMELIST/namsbc_flx/ cn_dir, sn_utau, sn_vtau, sn_qtot, sn_qsr, sn_emp !!, sn_sfx
92      !!---------------------------------------------------------------------
93      !
94      IF( kt == nit000 ) THEN                ! First call kt=nit000 
95         ! set file information
96         REWIND( numnam_ref )              ! Namelist namsbc_flx in reference namelist : Files for fluxes
97         READ  ( numnam_ref, namsbc_flx, IOSTAT = ios, ERR = 901)
98901      IF( ios /= 0 )   CALL ctl_nam ( ios , 'namsbc_flx in reference namelist' )
99
100         REWIND( numnam_cfg )              ! Namelist namsbc_flx in configuration namelist : Files for fluxes
101         READ  ( numnam_cfg, namsbc_flx, IOSTAT = ios, ERR = 902 )
102902      IF( ios >  0 )   CALL ctl_nam ( ios , 'namsbc_flx in configuration namelist' )
103         IF(lwm) WRITE ( numond, namsbc_flx ) 
104         !
105         !                                         ! check: do we plan to use ln_dm2dc with non-daily forcing?
106         IF( ln_dm2dc .AND. sn_qsr%freqh /= 24. )   &
107            &   CALL ctl_stop( 'sbc_blk_core: ln_dm2dc can be activated only with daily short-wave forcing' ) 
108         !
109         !                                         ! store namelist information in an array
110         slf_i(jp_utau) = sn_utau   ;   slf_i(jp_vtau) = sn_vtau
111         slf_i(jp_qtot) = sn_qtot   ;   slf_i(jp_qsr ) = sn_qsr 
112         slf_i(jp_emp ) = sn_emp !! ;   slf_i(jp_sfx ) = sn_sfx
113         !
114         ALLOCATE( sf(jpfld), STAT=ierror )        ! set sf structure
115         IF( ierror > 0 ) THEN   
116            CALL ctl_stop( 'sbc_flx: unable to allocate sf structure' )   ;   RETURN 
117         ENDIF
118         DO ji= 1, jpfld
119            ALLOCATE( sf(ji)%fnow(jpi,jpj,1) )
120            IF( slf_i(ji)%ln_tint ) ALLOCATE( sf(ji)%fdta(jpi,jpj,1,2) )
121         END DO
122         !                                         ! fill sf with slf_i and control print
123         CALL fld_fill( sf, slf_i, cn_dir, 'sbc_flx', 'flux formulation for ocean surface boundary condition', 'namsbc_flx' )
124         !
125      ENDIF
126
127      CALL fld_read( kt, nn_fsbc, sf )                            ! input fields provided at the current time-step
128     
129      IF( MOD( kt-1, nn_fsbc ) == 0 ) THEN                        ! update ocean fluxes at each SBC frequency
130
131         IF( ln_dm2dc ) THEN   ;   qsr(:,:) = sbc_dcy( sf(jp_qsr)%fnow(:,:,1) ) * tmask(:,:,1)  ! modify now Qsr to include the diurnal cycle
132         ELSE                  ;   qsr(:,:) =          sf(jp_qsr)%fnow(:,:,1)   * tmask(:,:,1)
133         ENDIF
134         DO jj = 1, jpj                                           ! set the ocean fluxes from read fields
135            DO ji = 1, jpi
136               utau(ji,jj) =   sf(jp_utau)%fnow(ji,jj,1)                              * umask(ji,jj,1)
137               vtau(ji,jj) =   sf(jp_vtau)%fnow(ji,jj,1)                              * vmask(ji,jj,1)
138               qns (ji,jj) = ( sf(jp_qtot)%fnow(ji,jj,1) - sf(jp_qsr)%fnow(ji,jj,1) ) * tmask(ji,jj,1)
139               emp (ji,jj) =   sf(jp_emp )%fnow(ji,jj,1)                              * tmask(ji,jj,1)
140               !!sfx (ji,jj) = sf(jp_sfx )%fnow(ji,jj,1)                              * tmask(ji,jj,1)
141            END DO
142         END DO
143         !                                                        ! add to qns the heat due to e-p
144         !clem: I do not think it is needed
145         !!qns(:,:) = qns(:,:) - emp(:,:) * sst_m(:,:) * rcp        ! mass flux is at SST
146         !
147         ! clem: without these lbc calls, it seems that the northfold is not ok (true in 3.6, not sure in 4.x)
148         CALL lbc_lnk_multi( 'sbcflx', utau, 'U', -1._wp, vtau, 'V', -1._wp, &
149            &                           qns, 'T',  1._wp, emp , 'T',  1._wp, qsr, 'T', 1._wp ) !! sfx, 'T', 1._wp  )
150         !
151         IF( nitend-nit000 <= 100 .AND. lwp ) THEN                ! control print (if less than 100 time-step asked)
152            WRITE(numout,*) 
153            WRITE(numout,*) '        read daily momentum, heat and freshwater fluxes OK'
154            DO jf = 1, jpfld
155               IF( jf == jp_utau .OR. jf == jp_vtau )   zfact =     1.
156               IF( jf == jp_qtot .OR. jf == jp_qsr  )   zfact =     0.1
157               IF( jf == jp_emp                     )   zfact = 86400.
158               WRITE(numout,*) 
159               WRITE(numout,*) ' day: ', ndastp , TRIM(sf(jf)%clvar), ' * ', zfact
160            END DO
161         ENDIF
162         !
163      ENDIF
164      !                                                           ! module of wind stress and wind speed at T-point
165      ! Note the use of 0.5*(2-umask) in order to unmask the stress along coastlines
166      zcoef = 1. / ( zrhoa * zcdrag )
167      DO jj = 2, jpjm1
168         DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vect. opt.
169            ztx = ( utau(ji-1,jj  ) + utau(ji,jj) ) * 0.5_wp * ( 2._wp - MIN( umask(ji-1,jj  ,1), umask(ji,jj,1) ) )
170            zty = ( vtau(ji  ,jj-1) + vtau(ji,jj) ) * 0.5_wp * ( 2._wp - MIN( vmask(ji  ,jj-1,1), vmask(ji,jj,1) ) ) 
171            zmod = 0.5_wp * SQRT( ztx * ztx + zty * zty ) * tmask(ji,jj,1)
172            taum(ji,jj) = zmod
173            wndm(ji,jj) = SQRT( zmod * zcoef )  !!clem: not used?
174         END DO
175      END DO
176      !
177      CALL lbc_lnk_multi( 'sbcflx', taum, 'T', 1._wp, wndm, 'T', 1._wp )
178      !
179      !
180   END SUBROUTINE sbc_flx
181
182   !!======================================================================
183END MODULE sbcflx
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.