source: branches/2016/dev_r7012_ROBUST5_CNRS/NEMOGCM/NEMO/TOP_SRC/TRP/trcrad.F90 @ 7041

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ROBUST5_CNRS : implementation of part I of new TOP interface - 1st step -, see ticket #1782

  • Property svn:keywords set to Id
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Line 
1MODULE trcrad
2   !!======================================================================
3   !!                       ***  MODULE  trcrad  ***
4   !! Ocean passive tracers:  correction of negative concentrations
5   !!======================================================================
6   !! History :   -   !  01-01  (O. Aumont & E. Kestenare)  Original code
7   !!            1.0  !  04-03  (C. Ethe)  free form F90
8   !!----------------------------------------------------------------------
9#if defined key_top
10   !!----------------------------------------------------------------------
11   !!   'key_top'                                                TOP models
12   !!----------------------------------------------------------------------
13   !!   trc_rad    : correction of negative concentrations
14   !!----------------------------------------------------------------------
15   USE oce_trc             ! ocean dynamics and tracers variables
16   USE trc                 ! ocean passive tracers variables
17   USE trd_oce
18   USE trdtra
19   USE prtctl_trc          ! Print control for debbuging
20
21   IMPLICIT NONE
22   PRIVATE
23
24   PUBLIC trc_rad     
25   PUBLIC trc_rad_ini 
26
27   LOGICAL , PUBLIC ::   ln_trcrad           !: flag to artificially correct negative concentrations
28
29   !!----------------------------------------------------------------------
30   !! NEMO/TOP 3.3 , NEMO Consortium (2010)
31   !! $Id$
32   !! Software governed by the CeCILL licence (NEMOGCM/NEMO_CeCILL.txt)
33   !!----------------------------------------------------------------------
34   
35CONTAINS
36
37   SUBROUTINE trc_rad( kt )
38      !!----------------------------------------------------------------------
39      !!                  ***  ROUTINE trc_rad  ***
40      !!
41      !! ** Purpose :   "crappy" routine to correct artificial negative
42      !!              concentrations due to isopycnal scheme
43      !!
44      !! ** Method  : - PISCES or LOBSTER: Set negative concentrations to zero
45      !!                while computing the corresponding tracer content that
46      !!                is added to the tracers. Then, adjust the tracer
47      !!                concentration using a multiplicative factor so that
48      !!                the total tracer concentration is preserved.
49      !!              - CFC: simply set to zero the negative CFC concentration
50      !!                (the total CFC content is not strictly preserved)
51      !!----------------------------------------------------------------------
52      INTEGER, INTENT( in ) ::   kt   ! ocean time-step index     
53      CHARACTER (len=22) :: charout
54      !!----------------------------------------------------------------------
55      !
56      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_start('trc_rad')
57      !
58      IF( kt == nittrc000 ) THEN
59         IF(lwp) WRITE(numout,*)
60         IF(lwp) WRITE(numout,*) 'trc_rad : Correct artificial negative concentrations '
61         IF(lwp) WRITE(numout,*) '~~~~~~~ '
62      ENDIF
63
64      IF( ln_age     )   CALL trc_rad_sms( kt, trb, trn, jp_age0, jp_age0               )  !  AGE
65      IF( ll_cfc     )   CALL trc_rad_sms( kt, trb, trn, jp_cfc0, jp_cfc1               )  !  CFC model
66      IF( ln_c14     )   CALL trc_rad_sms( kt, trb, trn, jp_c140, jp_c140               )  !  C14
67      IF( lk_pisces  )   CALL trc_rad_sms( kt, trb, trn, jp_pcs0, jp_pcs1, cpreserv='Y' )  !  PISCES model
68      IF( lk_my_trc  )   CALL trc_rad_sms( kt, trb, trn, jp_myt0, jp_myt1               )  !  MY_TRC model
69
70      !
71      IF(ln_ctl) THEN      ! print mean trends (used for debugging)
72         WRITE(charout, FMT="('rad')")
73         CALL prt_ctl_trc_info( charout )
74         CALL prt_ctl_trc( tab4d=trn, mask=tmask, clinfo=ctrcnm )
75      ENDIF
76      !
77      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_stop('trc_rad')
78      !
79   END SUBROUTINE trc_rad
80
81   SUBROUTINE trc_rad_ini
82      !!---------------------------------------------------------------------
83      !!                  ***  ROUTINE trc _rad_ini ***
84      !!
85      !! ** Purpose : read  namelist options
86      !!----------------------------------------------------------------------
87      INTEGER ::  ios                 ! Local integer output status for namelist read
88      NAMELIST/namtrc_rad/ ln_trcrad
89      !!----------------------------------------------------------------------
90
91      !
92      REWIND( numnat_ref )              ! namtrc_rad in reference namelist
93      READ  ( numnat_ref, namtrc_rad, IOSTAT = ios, ERR = 907)
94907   IF( ios /= 0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'namtrc_rad in reference namelist', lwp )
95
96      REWIND( numnat_cfg )              ! namtrc_rad in configuration namelist
97      READ  ( numnat_cfg, namtrc_rad, IOSTAT = ios, ERR = 908 )
98908   IF( ios /= 0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'namtrc_rad in configuration namelist', lwp )
99      IF(lwm) WRITE ( numont, namtrc_rad )
100
101      IF(lwp) THEN                     !   ! Control print
102         WRITE(numout,*)
103         WRITE(numout,*) '   Namelist namtrc_rad : treatment of negative concentrations'
104         WRITE(numout,*) '      correct artificially negative concen. or not ln_trcrad = ', ln_trcrad
105      ENDIF
106      !
107   END SUBROUTINE trc_rad_ini
108
109   SUBROUTINE trc_rad_sms( kt, ptrb, ptrn, jp_sms0, jp_sms1, cpreserv )
110      !!-----------------------------------------------------------------------------
111      !!                  ***  ROUTINE trc_rad_sms  ***
112      !!
113      !! ** Purpose :   "crappy" routine to correct artificial negative
114      !!              concentrations due to isopycnal scheme
115      !!
116      !! ** Method  : 2 cases :
117      !!                - Set negative concentrations to zero while computing
118      !!                  the corresponding tracer content that is added to the
119      !!                  tracers. Then, adjust the tracer concentration using
120      !!                  a multiplicative factor so that the total tracer
121      !!                  concentration is preserved.
122      !!                - simply set to zero the negative CFC concentration
123      !!                  (the total content of concentration is not strictly preserved)
124      !!--------------------------------------------------------------------------------
125      !! Arguments
126      INTEGER, INTENT( in ) ::   kt   ! ocean time-step index
127      INTEGER  , INTENT( in ) ::  &
128         jp_sms0, &       !: First index of the passive tracer model
129         jp_sms1          !: Last  index of  the passive tracer model
130
131      REAL(wp), DIMENSION (jpi,jpj,jpk,jptra), INTENT( inout )  :: &
132         ptrb, ptrn       !: before and now traceur concentration
133
134      CHARACTER( len = 1) , INTENT(in), OPTIONAL  :: &
135         cpreserv          !: flag to preserve content or not
136     
137      ! Local declarations
138      INTEGER  :: ji, jj, jk, jn     ! dummy loop indices
139      REAL(wp) :: ztrcorb, ztrmasb   ! temporary scalars
140      REAL(wp) :: zcoef, ztrcorn, ztrmasn   !    "         "
141      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:,:,:) ::   ztrtrdb, ztrtrdn   ! workspace arrays
142      REAL(wp) :: zs2rdt
143      LOGICAL ::   lldebug = .FALSE.
144      !!----------------------------------------------------------------------
145
146 
147      IF( l_trdtrc )  CALL wrk_alloc( jpi, jpj, jpk, ztrtrdb, ztrtrdn )
148     
149      IF( PRESENT( cpreserv )  ) THEN   !  total tracer concentration is preserved
150     
151         DO jn = jp_sms0, jp_sms1
152            !                                                        ! ===========
153            ztrcorb = 0.e0   ;   ztrmasb = 0.e0
154            ztrcorn = 0.e0   ;   ztrmasn = 0.e0
155
156            IF( l_trdtrc ) THEN
157               ztrtrdb(:,:,:) = ptrb(:,:,:,jn)                        ! save input trb for trend computation
158               ztrtrdn(:,:,:) = ptrn(:,:,:,jn)                        ! save input trn for trend computation
159            ENDIF
160            !                                                         ! sum over the global domain
161            ztrcorb = glob_sum( MIN( 0., ptrb(:,:,:,jn) ) * cvol(:,:,:) )
162            ztrcorn = glob_sum( MIN( 0., ptrn(:,:,:,jn) ) * cvol(:,:,:) )
163
164            ztrmasb = glob_sum( MAX( 0., ptrb(:,:,:,jn) ) * cvol(:,:,:) )
165            ztrmasn = glob_sum( MAX( 0., ptrn(:,:,:,jn) ) * cvol(:,:,:) )
166
167            IF( ztrcorb /= 0 ) THEN
168               zcoef = 1. + ztrcorb / ztrmasb
169               DO jk = 1, jpkm1
170                  ptrb(:,:,jk,jn) = MAX( 0., ptrb(:,:,jk,jn) )
171                  ptrb(:,:,jk,jn) = ptrb(:,:,jk,jn) * zcoef * tmask(:,:,jk)
172               END DO
173            ENDIF
174
175            IF( ztrcorn /= 0 ) THEN
176               zcoef = 1. + ztrcorn / ztrmasn
177               DO jk = 1, jpkm1
178                  ptrn(:,:,jk,jn) = MAX( 0., ptrn(:,:,jk,jn) )
179                  ptrn(:,:,jk,jn) = ptrn(:,:,jk,jn) * zcoef * tmask(:,:,jk)
180               END DO
181            ENDIF
182            !
183            IF( l_trdtrc ) THEN
184               !
185               zs2rdt = 1. / ( 2. * rdt )
186               ztrtrdb(:,:,:) = ( ptrb(:,:,:,jn) - ztrtrdb(:,:,:) ) * zs2rdt
187               ztrtrdn(:,:,:) = ( ptrn(:,:,:,jn) - ztrtrdn(:,:,:) ) * zs2rdt 
188               CALL trd_tra( kt, 'TRC', jn, jptra_radb, ztrtrdb )       ! Asselin-like trend handling
189               CALL trd_tra( kt, 'TRC', jn, jptra_radn, ztrtrdn )       ! standard     trend handling
190              !
191            ENDIF
192
193         END DO
194         !
195         !
196      ELSE  ! total CFC content is not strictly preserved
197
198         DO jn = jp_sms0, jp_sms1 
199
200           IF( l_trdtrc ) THEN
201              ztrtrdb(:,:,:) = ptrb(:,:,:,jn)                        ! save input trb for trend computation
202              ztrtrdn(:,:,:) = ptrn(:,:,:,jn)                        ! save input trn for trend computation
203           ENDIF
204
205            DO jk = 1, jpkm1
206               DO jj = 1, jpj
207                  DO ji = 1, jpi
208                     ptrn(ji,jj,jk,jn) = MAX( 0. , ptrn(ji,jj,jk,jn) )
209                     ptrb(ji,jj,jk,jn) = MAX( 0. , ptrb(ji,jj,jk,jn) )
210                  END DO
211               END DO
212            END DO
213         
214            IF( l_trdtrc ) THEN
215               !
216               zs2rdt = 1. / ( 2. * rdt * FLOAT( nn_dttrc ) )
217               ztrtrdb(:,:,:) = ( ptrb(:,:,:,jn) - ztrtrdb(:,:,:) ) * zs2rdt
218               ztrtrdn(:,:,:) = ( ptrn(:,:,:,jn) - ztrtrdn(:,:,:) ) * zs2rdt 
219               CALL trd_tra( kt, 'TRC', jn, jptra_radb, ztrtrdb )       ! Asselin-like trend handling
220               CALL trd_tra( kt, 'TRC', jn, jptra_radn, ztrtrdn )       ! standard     trend handling
221              !
222            ENDIF
223            !
224         ENDDO
225
226      ENDIF
227
228      IF( l_trdtrc )  CALL wrk_dealloc( jpi, jpj, jpk, ztrtrdb, ztrtrdn )
229
230   END SUBROUTINE trc_rad_sms
231#else
232   !!----------------------------------------------------------------------
233   !!   Dummy module :                                         NO TOP model
234   !!----------------------------------------------------------------------
235CONTAINS
236   SUBROUTINE trc_rad( kt )              ! Empty routine
237      INTEGER, INTENT(in) ::   kt
238      WRITE(*,*) 'trc_rad: You should not have seen this print! error?', kt
239   END SUBROUTINE trc_rad
240#endif
241   
242   !!======================================================================
243END MODULE trcrad
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.