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sbcrnf.F90 in branches/2016/dev_r6519_HPC_4/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/SBC – NEMO

source: branches/2016/dev_r6519_HPC_4/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/SBC/sbcrnf.F90 @ 7037

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ORCA2_LIM_PISCES hybrid version update

  • Property svn:keywords set to Id
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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 sbcisf         ! PM we could remove it I think
22   USE closea         ! closed seas
23   USE eosbn2         ! Equation Of State
24   !
25   USE in_out_manager ! I/O manager
26   USE fldread        ! read input field at current time step
27   USE iom            ! I/O module
28   USE lib_mpp        ! MPP library
29   USE wrk_nemo       ! Memory allocation
30
31   IMPLICIT NONE
32   PRIVATE
33
34   PUBLIC   sbc_rnf       ! called in sbcmod module
35   PUBLIC   sbc_rnf_div   ! called in divhor module
36   PUBLIC   sbc_rnf_alloc ! called in sbcmod module
37   PUBLIC   sbc_rnf_init  ! called in sbcmod module
38   
39   !                                                !!* namsbc_rnf namelist *
40   CHARACTER(len=100)         ::   cn_dir            !: Root directory for location of rnf files
41   LOGICAL                    ::   ln_rnf_depth      !: depth       river runoffs attribute specified in a file
42   LOGICAL                    ::      ln_rnf_depth_ini  !: depth       river runoffs  computed at the initialisation
43   REAL(wp)                   ::      rn_rnf_max        !: maximum value of the runoff climatologie (ln_rnf_depth_ini =T)
44   REAL(wp)                   ::      rn_dep_max        !: depth over which runoffs is spread       (ln_rnf_depth_ini =T)
45   INTEGER                    ::      nn_rnf_depth_file !: create (=1) a runoff depth file or not (=0)
46   LOGICAL                    ::   ln_rnf_tem        !: temperature river runoffs attribute specified in a file
47   LOGICAL           , PUBLIC ::   ln_rnf_sal        !: salinity    river runoffs attribute specified in a file
48   TYPE(FLD_N)       , PUBLIC ::   sn_rnf            !: information about the runoff file to be read
49   TYPE(FLD_N)                ::   sn_cnf            !: information about the runoff mouth 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(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)   ::   rnfmsk              !: river mouth mask (hori.)
62   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:)     ::   rnfmsk_z            !: river mouth mask (vert.)
63   REAL(wp), 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_b, rnf_tsc  !: before and now T & S runoff contents   [K.m/s & PSU.m/s]   
66
67   TYPE(FLD),        ALLOCATABLE, DIMENSION(:) ::   sf_rnf       ! structure: river runoff (file information, fields read)
68   TYPE(FLD),        ALLOCATABLE, DIMENSION(:) ::   sf_s_rnf     ! structure: river runoff salinity (file information, fields read) 
69   TYPE(FLD),        ALLOCATABLE, DIMENSION(:) ::   sf_t_rnf     ! structure: river runoff temperature (file information, fields read) 
70 
71   !!----------------------------------------------------------------------
72   !! NEMO/OPA 3.3 , NEMO Consortium (2010)
73   !! $Id$
74   !! Software governed by the CeCILL licence     (NEMOGCM/NEMO_CeCILL.txt)
75   !!----------------------------------------------------------------------
76CONTAINS
77
78   INTEGER FUNCTION sbc_rnf_alloc()
79      !!----------------------------------------------------------------------
80      !!                ***  ROUTINE sbc_rnf_alloc  ***
81      !!----------------------------------------------------------------------
82      ALLOCATE( rnfmsk(jpi,jpj)         , rnfmsk_z(jpk)          ,     &
83         &      h_rnf (jpi,jpj)         , nk_rnf  (jpi,jpj)      ,     &
84         &      rnf_tsc_b(jpi,jpj,jpts) , rnf_tsc (jpi,jpj,jpts) , STAT=sbc_rnf_alloc )
85         !
86      IF( lk_mpp            )   CALL mpp_sum ( sbc_rnf_alloc )
87      IF( sbc_rnf_alloc > 0 )   CALL ctl_warn('sbc_rnf_alloc: allocation of arrays failed')
88   END FUNCTION sbc_rnf_alloc
89
90
91   SUBROUTINE sbc_rnf( kt )
92      !!----------------------------------------------------------------------
93      !!                  ***  ROUTINE sbc_rnf  ***
94      !!
95      !! ** Purpose :   Introduce a climatological run off forcing
96      !!
97      !! ** Method  :   Set each river mouth with a monthly climatology
98      !!                provided from different data.
99      !!                CAUTION : upward water flux, runoff forced to be < 0
100      !!
101      !! ** Action  :   runoff updated runoff field at time-step kt
102      !!----------------------------------------------------------------------
103      INTEGER, INTENT(in) ::   kt          ! ocean time step
104      !
105      INTEGER  ::   ji, jj    ! dummy loop indices
106      INTEGER  ::   z_err = 0 ! dummy integer for error handling
107      !!----------------------------------------------------------------------
108      REAL(wp), DIMENSION(:,:), POINTER       ::   ztfrz   ! freezing point used for temperature correction
109      !
110      CALL wrk_alloc( jpi,jpj, ztfrz)
111      !
112      !                                            !-------------------!
113      !                                            !   Update runoff   !
114      !                                            !-------------------!
115      !
116      IF( .NOT. l_rnfcpl )   CALL fld_read ( kt, nn_fsbc, sf_rnf   )    ! Read Runoffs data and provide it at kt
117      IF(   ln_rnf_tem   )   CALL fld_read ( kt, nn_fsbc, sf_t_rnf )    ! idem for runoffs temperature if required
118      IF(   ln_rnf_sal   )   CALL fld_read ( kt, nn_fsbc, sf_s_rnf )    ! idem for runoffs salinity    if required
119      !
120      IF( MOD( kt - 1, nn_fsbc ) == 0 ) THEN
121         !
122         IF( .NOT. l_rnfcpl )   rnf(:,:) = rn_rfact * ( sf_rnf(1)%fnow(:,:,1) )       ! updated runoff value at time step kt
123         !
124         !                                                     ! set temperature & salinity content of runoffs
125         IF( ln_rnf_tem ) THEN                                       ! use runoffs temperature data
126!$OMP PARALLEL WORKSHARE
127            rnf_tsc(:,:,jp_tem) = ( sf_t_rnf(1)%fnow(:,:,1) ) * rnf(:,:) * r1_rau0
128!$OMP END PARALLEL WORKSHARE
129            CALL eos_fzp( sss_m(:,:), ztfrz(:,:) )
130!$OMP PARALLEL WORKSHARE
131            WHERE( sf_t_rnf(1)%fnow(:,:,1) == -999._wp )             ! if missing data value use SST as runoffs temperature
132               rnf_tsc(:,:,jp_tem) = sst_m(:,:) * rnf(:,:) * r1_rau0
133            END WHERE
134            WHERE( sf_t_rnf(1)%fnow(:,:,1) == -222._wp )             ! where fwf comes from melting of ice shelves or iceberg
135               rnf_tsc(:,:,jp_tem) = ztfrz(:,:) * rnf(:,:) * r1_rau0 - rnf(:,:) * rlfusisf * r1_rau0_rcp
136            END WHERE
137!$OMP END PARALLEL WORKSHARE
138         ELSE                                                        ! use SST as runoffs temperature
139!$OMP PARALLEL WORKSHARE
140            rnf_tsc(:,:,jp_tem) = sst_m(:,:) * rnf(:,:) * r1_rau0
141!$OMP END PARALLEL WORKSHARE
142         ENDIF
143         !                                                           ! use runoffs salinity data
144         IF( ln_rnf_sal ) THEN
145!$OMP PARALLEL WORKSHARE
146            rnf_tsc(:,:,jp_sal) = ( sf_s_rnf(1)%fnow(:,:,1) ) * rnf(:,:) * r1_rau0
147!$OMP END PARALLEL WORKSHARE
148         END IF
149         !                                                           ! else use S=0 for runoffs (done one for all in the init)
150         CALL iom_put( "runoffs", rnf )         ! output runoffs arrays
151      ENDIF
152      !
153      !                                                ! ---------------------------------------- !
154      IF( kt == nit000 ) THEN                          !   set the forcing field at nit000 - 1    !
155         !                                             ! ---------------------------------------- !
156         IF( ln_rstart .AND.    &                               !* Restart: read in restart file
157            & iom_varid( numror, 'rnf_b', ldstop = .FALSE. ) > 0 ) THEN
158            IF(lwp) WRITE(numout,*) '          nit000-1 runoff forcing fields red in the restart file'
159            CALL iom_get( numror, jpdom_autoglo, 'rnf_b', rnf_b )     ! before runoff
160            CALL iom_get( numror, jpdom_autoglo, 'rnf_hc_b', rnf_tsc_b(:,:,jp_tem) )   ! before heat content of runoff
161            CALL iom_get( numror, jpdom_autoglo, 'rnf_sc_b', rnf_tsc_b(:,:,jp_sal) )   ! before salinity content of runoff
162         ELSE                                                   !* no restart: set from nit000 values
163            IF(lwp) WRITE(numout,*) '          nit000-1 runoff forcing fields set to nit000'
164!$OMP PARALLEL WORKSHARE
165            rnf_b    (:,:  ) = rnf    (:,:  )
166            rnf_tsc_b(:,:,:) = rnf_tsc(:,:,:)
167!$OMP END PARALLEL WORKSHARE
168         ENDIF
169      ENDIF
170      !                                                ! ---------------------------------------- !
171      IF( lrst_oce ) THEN                              !      Write in the ocean restart file     !
172         !                                             ! ---------------------------------------- !
173         IF(lwp) WRITE(numout,*)
174         IF(lwp) WRITE(numout,*) 'sbcrnf : runoff forcing fields written in ocean restart file ',   &
175            &                    'at it= ', kt,' date= ', ndastp
176         IF(lwp) WRITE(numout,*) '~~~~'
177         CALL iom_rstput( kt, nitrst, numrow, 'rnf_b' , rnf )
178         CALL iom_rstput( kt, nitrst, numrow, 'rnf_hc_b', rnf_tsc(:,:,jp_tem) )
179         CALL iom_rstput( kt, nitrst, numrow, 'rnf_sc_b', rnf_tsc(:,:,jp_sal) )
180      ENDIF
181      !
182      CALL wrk_dealloc( jpi,jpj, ztfrz)
183      !
184   END SUBROUTINE sbc_rnf
185
186
187   SUBROUTINE sbc_rnf_div( phdivn )
188      !!----------------------------------------------------------------------
189      !!                  ***  ROUTINE sbc_rnf  ***
190      !!
191      !! ** Purpose :   update the horizontal divergence with the runoff inflow
192      !!
193      !! ** Method  :
194      !!                CAUTION : rnf is positive (inflow) decreasing the
195      !!                          divergence and expressed in m/s
196      !!
197      !! ** Action  :   phdivn   decreased by the runoff inflow
198      !!----------------------------------------------------------------------
199      REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), INTENT(inout) ::   phdivn   ! horizontal divergence
200      !!
201      INTEGER  ::   ji, jj, jk   ! dummy loop indices
202      REAL(wp) ::   zfact     ! local scalar
203      !!----------------------------------------------------------------------
204      !
205      zfact = 0.5_wp
206      !
207      IF( ln_rnf_depth .OR. ln_rnf_depth_ini ) THEN      !==   runoff distributed over several levels   ==!
208         IF( ln_linssh ) THEN    !* constant volume case : just apply the runoff input flow
209            DO jj = 1, jpj
210               DO ji = 1, jpi
211!$OMP PARALLEL DO schedule(static) private(jk)
212                  DO jk = 1, nk_rnf(ji,jj)
213                     phdivn(ji,jj,jk) = phdivn(ji,jj,jk) - ( rnf(ji,jj) + rnf_b(ji,jj) ) * zfact * r1_rau0 / h_rnf(ji,jj)
214                  END DO
215               END DO
216            END DO
217         ELSE                    !* variable volume case
218!$OMP PARALLEL
219            DO jj = 1, jpj                   ! update the depth over which runoffs are distributed
220               DO ji = 1, jpi
221                  h_rnf(ji,jj) = 0._wp
222!$OMP DO schedule(static) private(jk)
223                  DO jk = 1, nk_rnf(ji,jj)                           ! recalculates h_rnf to be the depth in metres
224                     h_rnf(ji,jj) = h_rnf(ji,jj) + e3t_n(ji,jj,jk)   ! to the bottom of the relevant grid box
225                  END DO
226                  !                          ! apply the runoff input flow
227!$OMP DO schedule(static) private(jk)
228                  DO jk = 1, nk_rnf(ji,jj)
229                     phdivn(ji,jj,jk) = phdivn(ji,jj,jk) - ( rnf(ji,jj) + rnf_b(ji,jj) ) * zfact * r1_rau0 / h_rnf(ji,jj)
230                  END DO
231!$OMP END DO NOWAIT
232               END DO
233            END DO
234!$OMP END PARALLEL
235         ENDIF
236      ELSE                       !==   runoff put only at the surface   ==!
237!$OMP PARALLEL WORKSHARE
238         h_rnf (:,:)   = e3t_n (:,:,1)        ! update h_rnf to be depth of top box
239         phdivn(:,:,1) = phdivn(:,:,1) - ( rnf(:,:) + rnf_b(:,:) ) * zfact * r1_rau0 / e3t_n(:,:,1)
240!$OMP END PARALLEL WORKSHARE
241      ENDIF
242      !
243   END SUBROUTINE sbc_rnf_div
244
245
246   SUBROUTINE sbc_rnf_init
247      !!----------------------------------------------------------------------
248      !!                  ***  ROUTINE sbc_rnf_init  ***
249      !!
250      !! ** Purpose :   Initialisation of the runoffs if (ln_rnf=T)
251      !!
252      !! ** Method  : - read the runoff namsbc_rnf namelist
253      !!
254      !! ** Action  : - read parameters
255      !!----------------------------------------------------------------------
256      CHARACTER(len=32) ::   rn_dep_file   ! runoff file name
257      INTEGER           ::   ji, jj, jk, jm    ! dummy loop indices
258      INTEGER           ::   ierror, inum  ! temporary integer
259      INTEGER           ::   ios           ! Local integer output status for namelist read
260      INTEGER           ::   nbrec         ! temporary integer
261      REAL(wp)          ::   zacoef 
262      REAL(wp), DIMENSION(12)                 :: zrec             ! times records
263      REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE :: zrnfcl   
264      REAL(wp), DIMENSION(:,:  ), ALLOCATABLE :: zrnf
265      !
266      NAMELIST/namsbc_rnf/ cn_dir            , ln_rnf_depth, ln_rnf_tem, ln_rnf_sal,   &
267         &                 sn_rnf, sn_cnf    , sn_s_rnf    , sn_t_rnf  , sn_dep_rnf,   &
268         &                 ln_rnf_mouth      , rn_hrnf     , rn_avt_rnf, rn_rfact,     &
269         &                 ln_rnf_depth_ini  , rn_dep_max  , rn_rnf_max, nn_rnf_depth_file
270      !!----------------------------------------------------------------------
271      !
272      !                                         !==  allocate runoff arrays
273      IF( sbc_rnf_alloc() /= 0 )   CALL ctl_stop( 'STOP', 'sbc_rnf_alloc : unable to allocate arrays' )
274      !
275      IF( .NOT. ln_rnf ) THEN                      ! no specific treatment in vicinity of river mouths
276         ln_rnf_mouth  = .FALSE.                   ! default definition needed for example by sbc_ssr or by tra_adv_muscl
277         nkrnf         = 0
278!$OMP PARALLEL WORKSHARE
279         rnf     (:,:) = 0.0_wp
280         rnf_b   (:,:) = 0.0_wp
281         rnfmsk  (:,:) = 0.0_wp
282         rnfmsk_z(:)   = 0.0_wp
283!$OMP END PARALLEL WORKSHARE
284         RETURN
285      ENDIF
286      !
287      !                                   ! ============
288      !                                   !   Namelist
289      !                                   ! ============
290      !
291      REWIND( numnam_ref )              ! Namelist namsbc_rnf in reference namelist : Runoffs
292      READ  ( numnam_ref, namsbc_rnf, IOSTAT = ios, ERR = 901)
293901   IF( ios /= 0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'namsbc_rnf in reference namelist', lwp )
294
295      REWIND( numnam_cfg )              ! Namelist namsbc_rnf in configuration namelist : Runoffs
296      READ  ( numnam_cfg, namsbc_rnf, IOSTAT = ios, ERR = 902 )
297902   IF( ios /= 0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'namsbc_rnf in configuration namelist', lwp )
298      IF(lwm) WRITE ( numond, namsbc_rnf )
299      !
300      !                                         ! Control print
301      IF(lwp) THEN
302         WRITE(numout,*)
303         WRITE(numout,*) 'sbc_rnf : runoff '
304         WRITE(numout,*) '~~~~~~~ '
305         WRITE(numout,*) '   Namelist namsbc_rnf'
306         WRITE(numout,*) '      specific river mouths treatment            ln_rnf_mouth = ', ln_rnf_mouth
307         WRITE(numout,*) '      river mouth additional Kz                  rn_avt_rnf   = ', rn_avt_rnf
308         WRITE(numout,*) '      depth of river mouth additional mixing     rn_hrnf      = ', rn_hrnf
309         WRITE(numout,*) '      multiplicative factor for runoff           rn_rfact     = ', rn_rfact
310      ENDIF
311      !                                   ! ==================
312      !                                   !   Type of runoff
313      !                                   ! ==================
314      !
315      IF( .NOT. l_rnfcpl ) THEN                   
316         ALLOCATE( sf_rnf(1), STAT=ierror )         ! Create sf_rnf structure (runoff inflow)
317         IF(lwp) WRITE(numout,*)
318         IF(lwp) WRITE(numout,*) '          runoffs inflow read in a file'
319         IF( ierror > 0 ) THEN
320            CALL ctl_stop( 'sbc_rnf: unable to allocate sf_rnf structure' )   ;   RETURN
321         ENDIF
322         ALLOCATE( sf_rnf(1)%fnow(jpi,jpj,1)   )
323         IF( sn_rnf%ln_tint ) ALLOCATE( sf_rnf(1)%fdta(jpi,jpj,1,2) )
324         CALL fld_fill( sf_rnf, (/ sn_rnf /), cn_dir, 'sbc_rnf_init', 'read runoffs data', 'namsbc_rnf' )
325      ENDIF
326      !
327      IF( ln_rnf_tem ) THEN                      ! Create (if required) sf_t_rnf structure
328         IF(lwp) WRITE(numout,*)
329         IF(lwp) WRITE(numout,*) '          runoffs temperatures read in a file'
330         ALLOCATE( sf_t_rnf(1), STAT=ierror  )
331         IF( ierror > 0 ) THEN
332            CALL ctl_stop( 'sbc_rnf_init: unable to allocate sf_t_rnf structure' )   ;   RETURN
333         ENDIF
334         ALLOCATE( sf_t_rnf(1)%fnow(jpi,jpj,1)   )
335         IF( sn_t_rnf%ln_tint ) ALLOCATE( sf_t_rnf(1)%fdta(jpi,jpj,1,2) )
336         CALL fld_fill (sf_t_rnf, (/ sn_t_rnf /), cn_dir, 'sbc_rnf_init', 'read runoff temperature data', 'namsbc_rnf' )
337      ENDIF
338      !
339      IF( ln_rnf_sal  ) THEN                     ! Create (if required) sf_s_rnf and sf_t_rnf structures
340         IF(lwp) WRITE(numout,*)
341         IF(lwp) WRITE(numout,*) '          runoffs salinities read in a file'
342         ALLOCATE( sf_s_rnf(1), STAT=ierror  )
343         IF( ierror > 0 ) THEN
344            CALL ctl_stop( 'sbc_rnf_init: unable to allocate sf_s_rnf structure' )   ;   RETURN
345         ENDIF
346         ALLOCATE( sf_s_rnf(1)%fnow(jpi,jpj,1)   )
347         IF( sn_s_rnf%ln_tint ) ALLOCATE( sf_s_rnf(1)%fdta(jpi,jpj,1,2) )
348         CALL fld_fill (sf_s_rnf, (/ sn_s_rnf /), cn_dir, 'sbc_rnf_init', 'read runoff salinity data', 'namsbc_rnf' )
349      ENDIF
350      !
351      IF( ln_rnf_depth ) THEN                    ! depth of runoffs set from a file
352         IF(lwp) WRITE(numout,*)
353         IF(lwp) WRITE(numout,*) '          runoffs depth read in a file'
354         rn_dep_file = TRIM( cn_dir )//TRIM( sn_dep_rnf%clname )
355         IF( .NOT. sn_dep_rnf%ln_clim ) THEN   ;   WRITE(rn_dep_file, '(a,"_y",i4)' ) TRIM( rn_dep_file ), nyear    ! add year
356            IF( sn_dep_rnf%cltype == 'monthly' )   WRITE(rn_dep_file, '(a,"m",i2)'  ) TRIM( rn_dep_file ), nmonth   ! add month
357         ENDIF
358         CALL iom_open ( rn_dep_file, inum )                           ! open file
359         CALL iom_get  ( inum, jpdom_data, sn_dep_rnf%clvar, h_rnf )   ! read the river mouth array
360         CALL iom_close( inum )                                        ! close file
361         !
362         nk_rnf(:,:) = 0                               ! set the number of level over which river runoffs are applied
363         DO jj = 1, jpj
364            DO ji = 1, jpi
365               IF( h_rnf(ji,jj) > 0._wp ) THEN
366                  jk = 2
367                  DO WHILE ( jk /= mbkt(ji,jj) .AND. gdept_0(ji,jj,jk) < h_rnf(ji,jj) ) ;  jk = jk + 1
368                  END DO
369                  nk_rnf(ji,jj) = jk
370               ELSEIF( h_rnf(ji,jj) == -1._wp   ) THEN   ;  nk_rnf(ji,jj) = 1
371               ELSEIF( h_rnf(ji,jj) == -999._wp ) THEN   ;  nk_rnf(ji,jj) = mbkt(ji,jj)
372               ELSE
373                  CALL ctl_stop( 'sbc_rnf_init: runoff depth not positive, and not -999 or -1, rnf value in file fort.999'  )
374                  WRITE(999,*) 'ji, jj, h_rnf(ji,jj) :', ji, jj, h_rnf(ji,jj)
375               ENDIF
376            END DO
377         END DO
378         DO jj = 1, jpj                                ! set the associated depth
379            DO ji = 1, jpi
380               h_rnf(ji,jj) = 0._wp
381!$OMP PARALLEL DO schedule(static) private(jk)
382               DO jk = 1, nk_rnf(ji,jj)
383                  h_rnf(ji,jj) = h_rnf(ji,jj) + e3t_n(ji,jj,jk)
384               END DO
385            END DO
386         END DO
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         CALL iom_gettime( inum, zrec, kntime=nbrec)
398         ALLOCATE( zrnfcl(jpi,jpj,nbrec) )     ;      ALLOCATE( zrnf(jpi,jpj) )
399         DO jm = 1, nbrec
400            CALL iom_get( inum, jpdom_data, TRIM( sn_rnf%clvar ), zrnfcl(:,:,jm), jm )
401         END DO
402         CALL iom_close( inum )
403         zrnf(:,:) = MAXVAL( zrnfcl(:,:,:), DIM=3 )   !  maximum value in time
404         DEALLOCATE( zrnfcl )
405         !
406         h_rnf(:,:) = 1.
407         !
408         zacoef = rn_dep_max / rn_rnf_max            ! coef of linear relation between runoff and its depth (150m for max of runoff)
409         !
410         WHERE( zrnf(:,:) > 0._wp )  h_rnf(:,:) = zacoef * zrnf(:,:)   ! compute depth for all runoffs
411         !
412         DO jj = 1, jpj                     ! take in account min depth of ocean rn_hmin
413            DO ji = 1, jpi
414               IF( zrnf(ji,jj) > 0._wp ) THEN
415                  jk = mbkt(ji,jj)
416                  h_rnf(ji,jj) = MIN( h_rnf(ji,jj), gdept_0(ji,jj,jk ) )
417               ENDIF
418            END DO
419         END DO
420         !
421         nk_rnf(:,:) = 0                       ! number of levels on which runoffs are distributed
422         DO jj = 1, jpj
423            DO ji = 1, jpi
424               IF( zrnf(ji,jj) > 0._wp ) THEN
425                  jk = 2
426                  DO WHILE ( jk /= mbkt(ji,jj) .AND. gdept_0(ji,jj,jk) < h_rnf(ji,jj) ) ;  jk = jk + 1
427                  END DO
428                  nk_rnf(ji,jj) = jk
429               ELSE
430                  nk_rnf(ji,jj) = 1
431               ENDIF
432            END DO
433         END DO
434         !
435         DEALLOCATE( zrnf )
436         !
437         DO jj = 1, jpj                                ! set the associated depth
438            DO ji = 1, jpi
439               h_rnf(ji,jj) = 0._wp
440!$OMP PARALLEL DO schedule(static) private(jk)
441               DO jk = 1, nk_rnf(ji,jj)
442                  h_rnf(ji,jj) = h_rnf(ji,jj) + e3t_n(ji,jj,jk)
443               END DO
444            END DO
445         END DO
446         !
447         IF( nn_rnf_depth_file == 1 ) THEN      !  save  output nb levels for runoff
448            IF(lwp) WRITE(numout,*) '              create runoff depht file'
449            CALL iom_open  ( TRIM( sn_dep_rnf%clname ), inum, ldwrt = .TRUE., kiolib = jprstlib )
450            CALL iom_rstput( 0, 0, inum, 'rodepth', h_rnf )
451            CALL iom_close ( inum )
452         ENDIF
453      ELSE                                       ! runoffs applied at the surface
454         nk_rnf(:,:) = 1
455         h_rnf (:,:) = e3t_n(:,:,1)
456      ENDIF
457      !
458!$OMP PARALLEL WORKSHARE
459      rnf(:,:) =  0._wp                         ! runoff initialisation
460      rnf_tsc(:,:,:) = 0._wp                    ! runoffs temperature & salinty contents initilisation
461!$OMP END PARALLEL WORKSHARE
462      !
463      !                                   ! ========================
464      !                                   !   River mouth vicinity
465      !                                   ! ========================
466      !
467      IF( ln_rnf_mouth ) THEN                   ! Specific treatment in vicinity of river mouths :
468         !                                      !    - Increase Kz in surface layers ( rn_hrnf > 0 )
469         !                                      !    - set to zero SSS damping (ln_ssr=T)
470         !                                      !    - mixed upstream-centered (ln_traadv_cen2=T)
471         !
472         IF ( ln_rnf_depth )   CALL ctl_warn( 'sbc_rnf_init: increased mixing turned on but effects may already',   &
473            &                                              'be spread through depth by ln_rnf_depth'               )
474         !
475         nkrnf = 0                                  ! Number of level over which Kz increase
476         IF( rn_hrnf > 0._wp ) THEN
477            nkrnf = 2
478            DO WHILE( nkrnf /= jpkm1 .AND. gdepw_1d(nkrnf+1) < rn_hrnf )   ;   nkrnf = nkrnf + 1
479            END DO
480            IF( ln_sco )   CALL ctl_warn( 'sbc_rnf: number of levels over which Kz is increased is computed for zco...' )
481         ENDIF
482         IF(lwp) WRITE(numout,*)
483         IF(lwp) WRITE(numout,*) '          Specific treatment used in vicinity of river mouths :'
484         IF(lwp) WRITE(numout,*) '             - Increase Kz in surface layers (if rn_hrnf > 0 )'
485         IF(lwp) WRITE(numout,*) '               by ', rn_avt_rnf,' m2/s  over ', nkrnf, ' w-levels'
486         IF(lwp) WRITE(numout,*) '             - set to zero SSS damping       (if ln_ssr=T)'
487         IF(lwp) WRITE(numout,*) '             - mixed upstream-centered       (if ln_traadv_cen2=T)'
488         !
489         CALL rnf_mouth                             ! set river mouth mask
490         !
491      ELSE                                      ! No treatment at river mouths
492         IF(lwp) WRITE(numout,*)
493         IF(lwp) WRITE(numout,*) '          No specific treatment at river mouths'
494         rnfmsk  (:,:) = 0._wp
495         rnfmsk_z(:)   = 0._wp
496         nkrnf = 0
497      ENDIF
498      !
499   END SUBROUTINE sbc_rnf_init
500
501
502   SUBROUTINE rnf_mouth
503      !!----------------------------------------------------------------------
504      !!                  ***  ROUTINE rnf_mouth  ***
505      !!
506      !! ** Purpose :   define the river mouths mask
507      !!
508      !! ** Method  :   read the river mouth mask (=0/1) in the river runoff
509      !!                climatological file. Defined a given vertical structure.
510      !!                CAUTION, the vertical structure is hard coded on the
511      !!                first 5 levels.
512      !!                This fields can be used to:
513      !!                 - set an upstream advection scheme
514      !!                   (ln_rnf_mouth=T and ln_traadv_cen2=T)
515      !!                 - increase vertical on the top nn_krnf vertical levels
516      !!                   at river runoff input grid point (nn_krnf>=2, see step.F90)
517      !!                 - set to zero SSS restoring flux at river mouth grid points
518      !!
519      !! ** Action  :   rnfmsk   set to 1 at river runoff input, 0 elsewhere
520      !!                rnfmsk_z vertical structure
521      !!----------------------------------------------------------------------
522      INTEGER            ::   inum        ! temporary integers
523      CHARACTER(len=140) ::   cl_rnfile   ! runoff file name
524      !!----------------------------------------------------------------------
525      !
526      IF(lwp) WRITE(numout,*)
527      IF(lwp) WRITE(numout,*) 'rnf_mouth : river mouth mask'
528      IF(lwp) WRITE(numout,*) '~~~~~~~~~ '
529      !
530      cl_rnfile = TRIM( cn_dir )//TRIM( sn_cnf%clname )
531      IF( .NOT. sn_cnf%ln_clim ) THEN   ;   WRITE(cl_rnfile, '(a,"_y",i4)' ) TRIM( cl_rnfile ), nyear    ! add year
532         IF( sn_cnf%cltype == 'monthly' )   WRITE(cl_rnfile, '(a,"m",i2)'  ) TRIM( cl_rnfile ), nmonth   ! add month
533      ENDIF
534      !
535      ! horizontal mask (read in NetCDF file)
536      CALL iom_open ( cl_rnfile, inum )                           ! open file
537      CALL iom_get  ( inum, jpdom_data, sn_cnf%clvar, rnfmsk )    ! read the river mouth array
538      CALL iom_close( inum )                                      ! close file
539      !
540      IF( nn_closea == 1 )   CALL clo_rnf( rnfmsk )               ! closed sea inflow set as ruver mouth
541      !
542      rnfmsk_z(:)   = 0._wp                                       ! vertical structure
543      rnfmsk_z(1)   = 1.0
544      rnfmsk_z(2)   = 1.0                                         ! **********
545      rnfmsk_z(3)   = 0.5                                         ! HARD CODED on the 5 first levels
546      rnfmsk_z(4)   = 0.25                                        ! **********
547      rnfmsk_z(5)   = 0.125
548      !
549   END SUBROUTINE rnf_mouth
550
551   !!======================================================================
552END MODULE sbcrnf
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