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trabbc.F90 in branches/2016/dev_r6519_HPC_4/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/TRA – NEMO

source: branches/2016/dev_r6519_HPC_4/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/TRA/trabbc.F90 @ 7037

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ORCA2_LIM_PISCES hybrid version update

  • Property svn:keywords set to Id
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Line 
1MODULE trabbc
2   !!==============================================================================
3   !!                       ***  MODULE  trabbc  ***
4   !! Ocean active tracers:  bottom boundary condition (geothermal heat flux)
5   !!==============================================================================
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)
11   !!----------------------------------------------------------------------
12
13   !!----------------------------------------------------------------------
14   !!   tra_bbc       : update the tracer trend at ocean bottom
15   !!   tra_bbc_init  : initialization of geothermal heat flux trend
16   !!----------------------------------------------------------------------
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 wrk_nemo       ! Memory Allocation
30   USE timing         ! Timing
31
32   IMPLICIT NONE
33   PRIVATE
34
35   PUBLIC tra_bbc          ! routine called by step.F90
36   PUBLIC tra_bbc_init     ! routine called by opa.F90
37
38   !                                 !!* Namelist nambbc: bottom boundary condition *
39   LOGICAL, PUBLIC ::   ln_trabbc     !: Geothermal heat flux flag
40   INTEGER         ::   nn_geoflx     !  Geothermal flux (=1:constant flux, =2:read in file )
41   REAL(wp)        ::   rn_geoflx_cst !  Constant value of geothermal heat flux
42
43   REAL(wp), PUBLIC , ALLOCATABLE, DIMENSION(:,:) ::   qgh_trd0   ! geothermal heating trend
44
45   TYPE(FLD), ALLOCATABLE, DIMENSION(:) ::   sf_qgh   ! structure of input qgh (file informations, fields read)
46 
47   !!----------------------------------------------------------------------
48   !! NEMO/OPA 3.3 , NEMO Consortium (2010)
49   !! $Id$
50   !! Software governed by the CeCILL licence     (NEMOGCM/NEMO_CeCILL.txt)
51   !!----------------------------------------------------------------------
52CONTAINS
53
54   SUBROUTINE tra_bbc( kt )
55      !!----------------------------------------------------------------------
56      !!                  ***  ROUTINE tra_bbc  ***
57      !!
58      !! ** Purpose :   Compute the bottom boundary contition on temperature
59      !!              associated with geothermal heating and add it to the
60      !!              general trend of temperature equations.
61      !!
62      !! ** Method  :   The geothermal heat flux set to its constant value of
63      !!              86.4 mW/m2 (Stein and Stein 1992, Huang 1999).
64      !!       The temperature trend associated to this heat flux through the
65      !!       ocean bottom can be computed once and is added to the temperature
66      !!       trend juste above the bottom at each time step:
67      !!            ta = ta + Qsf / (rau0 rcp e3T) for k= mbkt
68      !!       Where Qsf is the geothermal heat flux.
69      !!
70      !! ** Action  : - update the temperature trends with geothermal heating trend
71      !!              - send the trend for further diagnostics (ln_trdtra=T)
72      !!
73      !! References : Stein, C. A., and S. Stein, 1992, Nature, 359, 123-129.
74      !!              Emile-Geay and Madec, 2009, Ocean Science.
75      !!----------------------------------------------------------------------
76      INTEGER, INTENT(in) ::   kt   ! ocean time-step index
77      !
78      INTEGER  ::   ji, jj    ! dummy loop indices
79      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:,:,:) ::   ztrdt
80      !!----------------------------------------------------------------------
81      !
82      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_start('tra_bbc')
83      !
84      IF( l_trdtra )   THEN         ! Save the input temperature trend
85         CALL wrk_alloc( jpi,jpj,jpk,   ztrdt )
86!$OMP PARALLEL WORKSHARE
87         ztrdt(:,:,:) = tsa(:,:,:,jp_tem)
88!$OMP END PARALLEL WORKSHARE
89      ENDIF
90      !                             !  Add the geothermal trend on temperature
91!$OMP PARALLEL DO schedule(static) private(jj, ji)
92      DO jj = 2, jpjm1
93         DO ji = 2, jpim1
94            tsa(ji,jj,mbkt(ji,jj),jp_tem) = tsa(ji,jj,mbkt(ji,jj),jp_tem) + qgh_trd0(ji,jj) / e3t_n(ji,jj,mbkt(ji,jj))
95         END DO
96      END DO
97      !
98      CALL lbc_lnk( tsa(:,:,:,jp_tem) , 'T', 1. )
99      !
100      IF( l_trdtra ) THEN        ! Send the trend for diagnostics
101!$OMP PARALLEL WORKSHARE
102         ztrdt(:,:,:) = tsa(:,:,:,jp_tem) - ztrdt(:,:,:)
103!$OMP END PARALLEL WORKSHARE
104         CALL trd_tra( kt, 'TRA', jp_tem, jptra_bbc, ztrdt )
105         CALL wrk_dealloc( jpi,jpj,jpk,   ztrdt )
106      ENDIF
107      !
108      IF(ln_ctl)   CALL prt_ctl( tab3d_1=tsa(:,:,:,jp_tem), clinfo1=' bbc  - Ta: ', mask1=tmask, clinfo3='tra-ta' )
109      !
110      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_stop('tra_bbc')
111      !
112   END SUBROUTINE tra_bbc
113
114
115   SUBROUTINE tra_bbc_init
116      !!----------------------------------------------------------------------
117      !!                  ***  ROUTINE tra_bbc_init  ***
118      !!
119      !! ** Purpose :   Compute once for all the trend associated with geothermal
120      !!              heating that will be applied at each time step at the
121      !!              last ocean level
122      !!
123      !! ** Method  :   Read the nambbc namelist and check the parameters.
124      !!
125      !! ** Input   : - Namlist nambbc
126      !!              - NetCDF file  : geothermal_heating.nc ( if necessary )
127      !!
128      !! ** Action  : - read/fix the geothermal heat qgh_trd0
129      !!----------------------------------------------------------------------
130      INTEGER  ::   ji, jj              ! dummy loop indices
131      INTEGER  ::   inum                ! temporary logical unit
132      INTEGER  ::   ios                 ! Local integer output status for namelist read
133      INTEGER  ::   ierror              ! local integer
134      !
135      TYPE(FLD_N)        ::   sn_qgh    ! informations about the geotherm. field to be read
136      CHARACTER(len=256) ::   cn_dir    ! Root directory for location of ssr files
137      !
138      NAMELIST/nambbc/ln_trabbc, nn_geoflx, rn_geoflx_cst, sn_qgh, cn_dir 
139      !!----------------------------------------------------------------------
140      !
141      REWIND( numnam_ref )              ! Namelist nambbc in reference namelist : Bottom momentum boundary condition
142      READ  ( numnam_ref, nambbc, IOSTAT = ios, ERR = 901)
143901   IF( ios /= 0 )   CALL ctl_nam ( ios , 'nambbc in reference namelist', lwp )
144      !
145      REWIND( numnam_cfg )              ! Namelist nambbc in configuration namelist : Bottom momentum boundary condition
146      READ  ( numnam_cfg, nambbc, IOSTAT = ios, ERR = 902 )
147902   IF( ios /= 0 )   CALL ctl_nam ( ios , 'nambbc in configuration namelist', lwp )
148      IF(lwm) WRITE ( numond, nambbc )
149      !
150      IF(lwp) THEN                     ! Control print
151         WRITE(numout,*)
152         WRITE(numout,*) 'tra_bbc : Bottom Boundary Condition (bbc), apply a Geothermal heating'
153         WRITE(numout,*) '~~~~~~~   '
154         WRITE(numout,*) '   Namelist nambbc : set bbc parameters'
155         WRITE(numout,*) '      Apply a geothermal heating at ocean bottom   ln_trabbc     = ', ln_trabbc
156         WRITE(numout,*) '      type of geothermal flux                      nn_geoflx     = ', nn_geoflx
157         WRITE(numout,*) '      Constant geothermal flux value               rn_geoflx_cst = ', rn_geoflx_cst
158         WRITE(numout,*)
159      ENDIF
160      !
161      IF( ln_trabbc ) THEN             !==  geothermal heating  ==!
162         !
163         ALLOCATE( qgh_trd0(jpi,jpj) )    ! allocation
164         !
165         SELECT CASE ( nn_geoflx )        ! geothermal heat flux / (rauO * Cp)
166         !
167         CASE ( 1 )                          !* constant flux
168            IF(lwp) WRITE(numout,*) '      *** constant heat flux  =   ', rn_geoflx_cst
169            qgh_trd0(:,:) = r1_rau0_rcp * rn_geoflx_cst
170            !
171         CASE ( 2 )                          !* variable geothermal heat flux : read the geothermal fluxes in mW/m2
172            IF(lwp) WRITE(numout,*) '      *** variable geothermal heat flux'
173            !
174            ALLOCATE( sf_qgh(1), STAT=ierror )
175            IF( ierror > 0 ) THEN
176               CALL ctl_stop( 'tra_bbc_init: unable to allocate sf_qgh structure' )   ;
177               RETURN
178            ENDIF
179            ALLOCATE( sf_qgh(1)%fnow(jpi,jpj,1)   )
180            IF( sn_qgh%ln_tint )ALLOCATE( sf_qgh(1)%fdta(jpi,jpj,1,2) )
181            ! fill sf_chl with sn_chl and control print
182            CALL fld_fill( sf_qgh, (/ sn_qgh /), cn_dir, 'tra_bbc_init',   &
183               &          'bottom temperature boundary condition', 'nambbc' )
184
185            CALL fld_read( nit000, 1, sf_qgh )                         ! Read qgh data
186            qgh_trd0(:,:) = r1_rau0_rcp * sf_qgh(1)%fnow(:,:,1) * 1.e-3 ! conversion in W/m2
187            !
188         CASE DEFAULT
189            WRITE(ctmp1,*) '     bad flag value for nn_geoflx = ', nn_geoflx
190            CALL ctl_stop( ctmp1 )
191         END SELECT
192         !
193      ELSE
194         IF(lwp) WRITE(numout,*) '      *** no geothermal heat flux'
195      ENDIF
196      !
197   END SUBROUTINE tra_bbc_init
198
199   !!======================================================================
200END MODULE trabbc
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.