source: branches/CNRS/dev_r4826_PISCES_QUOTA/NEMOGCM/NEMO/TOP_SRC/PISCES/P4Z/p4zsbc.F90 @ 5266

Last change on this file since 5266 was 5266, checked in by cetlod, 6 years ago

PISCES_QUOTA : First commits, see ticket #1516

File size: 26.2 KB
Line 
1MODULE p4zsbc
2   !!======================================================================
3   !!                         ***  MODULE p4sbc  ***
4   !! TOP :   PISCES surface boundary conditions of external inputs of nutrients
5   !!======================================================================
6   !! History :   3.5  !  2012-07 (O. Aumont, C. Ethe) Original code
7   !!----------------------------------------------------------------------
8#if defined key_pisces || defined key_pisces_quota
9   !!----------------------------------------------------------------------
10   !!   'key_pisces'                                       PISCES bio-model
11   !!----------------------------------------------------------------------
12   !!   p4z_sbc        :  Read and interpolate time-varying nutrients fluxes
13   !!   p4z_sbc_init   :  Initialization of p4z_sbc
14   !!----------------------------------------------------------------------
15   USE oce_trc         !  shared variables between ocean and passive tracers
16   USE trc             !  passive tracers common variables
17   USE sms_pisces      !  PISCES Source Minus Sink variables
18   USE iom             !  I/O manager
19   USE fldread         !  time interpolation
20
21   IMPLICIT NONE
22   PRIVATE
23
24   PUBLIC   p4z_sbc
25   PUBLIC   p4z_sbc_init   
26
27   !! * Shared module variables
28   LOGICAL , PUBLIC  :: ln_dust     !: boolean for dust input from the atmosphere
29   LOGICAL , PUBLIC  :: ln_solub    !: boolean for variable solubility of atmospheric iron
30   LOGICAL , PUBLIC  :: ln_river    !: boolean for river input of nutrients
31   LOGICAL , PUBLIC  :: ln_ndepo    !: boolean for atmospheric deposition of N
32   LOGICAL , PUBLIC  :: ln_ironsed  !: boolean for Fe input from sediments
33   LOGICAL , PUBLIC  :: ln_hydrofe  !: boolean for Fe input from hydrothermal vents
34   LOGICAL , PUBLIC  :: ln_ironice  !: boolean for Fe input from sea ice
35   REAL(wp), PUBLIC  :: sedfeinput  !: Coastal release of Iron
36   REAL(wp), PUBLIC  :: dustsolub   !: Solubility of the dust
37   REAL(wp), PUBLIC  :: mfrac       !: Mineral Content of the dust
38   REAL(wp), PUBLIC  :: icefeinput  !: Iron concentration in sea ice
39   REAL(wp), PUBLIC  :: wdust       !: Sinking speed of the dust
40   REAL(wp), PUBLIC  :: nitrfix     !: Nitrogen fixation rate   
41   REAL(wp), PUBLIC  :: diazolight  !: Nitrogen fixation sensitivty to light
42   REAL(wp), PUBLIC  :: concfediaz  !: Fe half-saturation Cste for diazotrophs
43   REAL(wp)          :: hratio      !: Fe:3He ratio assumed for vent iron supply
44
45   LOGICAL , PUBLIC  :: ll_sbc
46
47   !! * Module variables
48   LOGICAL  ::  ll_solub
49
50   INTEGER , PARAMETER  :: jpriv  = 7   !: Maximum number of river input fields
51   INTEGER , PARAMETER  :: jr_dic = 1   !: index of dissolved inorganic carbon
52   INTEGER , PARAMETER  :: jr_doc = 2   !: index of dissolved organic carbon
53   INTEGER , PARAMETER  :: jr_din = 3   !: index of dissolved inorganic nitrogen
54   INTEGER , PARAMETER  :: jr_don = 4   !: index of dissolved organic nitrogen
55   INTEGER , PARAMETER  :: jr_dip = 5   !: index of dissolved inorganic phosporus
56   INTEGER , PARAMETER  :: jr_dop = 6   !: index of dissolved organic phosphorus
57   INTEGER , PARAMETER  :: jr_dsi = 7   !: index of dissolved silicate
58
59
60   TYPE(FLD), ALLOCATABLE, DIMENSION(:) ::   sf_dust      ! structure of input dust
61   TYPE(FLD), ALLOCATABLE, DIMENSION(:) ::   sf_solub      ! structure of input dust
62   TYPE(FLD), ALLOCATABLE, DIMENSION(:) ::   sf_river  ! structure of input riverdic
63   TYPE(FLD), ALLOCATABLE, DIMENSION(:) ::   sf_ndepo     ! structure of input nitrogen deposition
64   TYPE(FLD), ALLOCATABLE, DIMENSION(:) ::   sf_ironsed   ! structure of input iron from sediment
65   TYPE(FLD), ALLOCATABLE, DIMENSION(:) ::   sf_hydrofe   ! structure of input iron from hydrothermal vents
66
67   INTEGER , PARAMETER :: nbtimes = 365  !: maximum number of times record in a file
68   INTEGER  :: ntimes_dust, ntimes_riv, ntimes_ndep       ! number of time steps in a file
69   INTEGER  :: ntimes_solub, ntimes_hydro                 ! number of time steps in a file
70
71   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE,   DIMENSION(:,:) :: dust, solub       !: dust fields
72   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE,   DIMENSION(:,:) :: rivdic, rivalk    !: river input fields
73   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE,   DIMENSION(:,:) :: rivdin, rivdip    !: river input fields
74   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE,   DIMENSION(:,:) :: rivdsi    !: river input fields
75   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE,   DIMENSION(:,:) :: nitdep    !: atmospheric N deposition
76   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:) :: ironsed   !: Coastal supply of iron
77   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:) :: hydrofe   !: Hydrothermal vent supply of iron
78
79   REAL(wp), PUBLIC :: sumdepsi, rivalkinput, rivdicinput, nitdepinput
80   REAL(wp), PUBLIC :: rivdininput, rivdipinput, rivdsiinput
81
82   REAL(wp) :: ryyss                    !: number of seconds per year
83
84   !!* Substitution
85#  include "top_substitute.h90"
86   !!----------------------------------------------------------------------
87   !! NEMO/TOP 3.3 , NEMO Consortium (2010)
88   !! $Header:$
89   !! Software governed by the CeCILL licence (NEMOGCM/NEMO_CeCILL.txt)
90   !!----------------------------------------------------------------------
91
92CONTAINS
93
94   SUBROUTINE p4z_sbc( kt )
95      !!----------------------------------------------------------------------
96      !!                  ***  routine p4z_sbc  ***
97      !!
98      !! ** purpose :   read and interpolate the external sources of nutrients
99      !!
100      !! ** method  :   read the files and interpolate the appropriate variables
101      !!
102      !! ** input   :   external netcdf files
103      !!
104      !!----------------------------------------------------------------------
105      !! * arguments
106      INTEGER, INTENT( in  ) ::   kt   ! ocean time step
107
108      !! * local declarations
109      INTEGER  :: ji,jj 
110      REAL(wp) :: zcoef, zyyss
111      !!---------------------------------------------------------------------
112      !
113      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_start('p4z_sbc')
114
115      !
116      ! Compute dust at nit000 or only if there is more than 1 time record in dust file
117      IF( ln_dust ) THEN
118         IF( kt == nit000 .OR. ( kt /= nit000 .AND. ntimes_dust > 1 ) ) THEN
119            CALL fld_read( kt, 1, sf_dust )
120            dust(:,:) = sf_dust(1)%fnow(:,:,1)
121         ENDIF
122      ENDIF
123
124      IF( ll_solub ) THEN
125         IF( kt == nit000 .OR. ( kt /= nit000 .AND. ntimes_solub > 1 ) ) THEN
126            CALL fld_read( kt, 1, sf_solub )
127            solub(:,:) = sf_solub(1)%fnow(:,:,1)
128         ENDIF
129      ENDIF
130
131      ! N/P and Si releases due to coastal rivers
132      ! Compute river at nit000 or only if there is more than 1 time record in river file
133      ! -----------------------------------------
134      IF( ln_river ) THEN
135         IF( kt == nit000 .OR. ( kt /= nit000 .AND. ntimes_riv > 1 ) ) THEN
136            CALL fld_read( kt, 1, sf_river )
137            DO jj = 1, jpj
138               DO ji = 1, jpi
139                  zcoef = ryyss * cvol(ji,jj,1) 
140                  rivalk(ji,jj) =   sf_river(jr_dic)%fnow(ji,jj,1)                                    &
141                     &              * 1.E3        / ( 12. * zcoef + rtrn )
142                  rivdic(ji,jj) = ( sf_river(jr_dic)%fnow(ji,jj,1) + sf_river(jr_doc)%fnow(ji,jj,1) ) &
143                     &              * 1.E3         / ( 12. * zcoef + rtrn )
144                  rivdin(ji,jj) = ( sf_river(jr_din)%fnow(ji,jj,1) + sf_river(jr_don)%fnow(ji,jj,1) ) &
145                     &              * 1.E3 / rno3 / ( 14. * zcoef + rtrn )
146                  rivdip(ji,jj) = ( sf_river(jr_dip)%fnow(ji,jj,1) + sf_river(jr_dop)%fnow(ji,jj,1) ) &
147                     &              * 1.E3 / po4r / ( 31. * zcoef + rtrn )
148                  rivdsi(ji,jj) =   sf_river(jr_dsi)%fnow(ji,jj,1)                                    &
149                     &              * 1.E3        / ( 28.1 * zcoef + rtrn )
150               END DO
151            END DO
152         ENDIF
153      ENDIF
154
155      ! Compute N deposition at nit000 or only if there is more than 1 time record in N deposition file
156      IF( ln_ndepo ) THEN
157         IF( kt == nit000 .OR. ( kt /= nit000 .AND. ntimes_ndep > 1 ) ) THEN
158            CALL fld_read( kt, 1, sf_ndepo )
159            DO jj = 1, jpj
160               DO ji = 1, jpi
161                  nitdep(ji,jj) = sf_ndepo(1)%fnow(ji,jj,1) / rno3 / ( 14E6 * ryyss * fse3t(ji,jj,1) + rtrn )
162               END DO
163            END DO
164         ENDIF
165      ENDIF
166      !
167      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_stop('p4z_sbc')
168      !
169   END SUBROUTINE p4z_sbc
170
171   SUBROUTINE p4z_sbc_init
172
173      !!----------------------------------------------------------------------
174      !!                  ***  routine p4z_sbc_init  ***
175      !!
176      !! ** purpose :   initialization of the external sources of nutrients
177      !!
178      !! ** method  :   read the files and compute the budget
179      !!                called at the first timestep (nittrc000)
180      !!
181      !! ** input   :   external netcdf files
182      !!
183      !!----------------------------------------------------------------------
184      !
185      INTEGER  :: ji, jj, jk, jm, ifpr
186      INTEGER  :: ii0, ii1, ij0, ij1
187      INTEGER  :: numdust, numsolub, numriv, numiron, numdepo, numhydro
188      INTEGER  :: ierr, ierr1, ierr2, ierr3
189      INTEGER  :: ios                 ! Local integer output status for namelist read
190      REAL(wp) :: zexpide, zdenitide, zmaskt
191      REAL(wp) :: ztimes_dust, ztimes_riv, ztimes_ndep 
192      REAL(wp), DIMENSION(nbtimes) :: zsteps                 ! times records
193      REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE :: rivinput
194      REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE :: zdust, zndepo, zriver, zcmask
195      !
196      CHARACTER(len=100) ::  cn_dir          ! Root directory for location of ssr files
197      TYPE(FLD_N), DIMENSION(jpriv) ::  slf_river    ! array of namelist informations on the fields to read
198      TYPE(FLD_N) ::   sn_dust, sn_solub, sn_ndepo, sn_ironsed, sn_hydrofe   ! informations about the fields to be read
199      TYPE(FLD_N) ::   sn_riverdoc, sn_riverdic, sn_riverdsi   ! informations about the fields to be read
200      TYPE(FLD_N) ::   sn_riverdin, sn_riverdon, sn_riverdip, sn_riverdop
201      !
202      NAMELIST/nampissbc/cn_dir, sn_dust, sn_solub, sn_riverdic, sn_riverdoc, sn_riverdin, sn_riverdon,     &
203        &                sn_riverdip, sn_riverdop, sn_riverdsi, sn_ndepo, sn_ironsed, sn_hydrofe, &
204        &                ln_dust, ln_solub, ln_river, ln_ndepo, ln_ironsed, ln_ironice, ln_hydrofe,    &
205        &                sedfeinput, dustsolub, icefeinput, wdust, mfrac, nitrfix, diazolight, concfediaz, hratio
206      !!----------------------------------------------------------------------
207      !
208      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_start('p4z_sbc_init')
209      !
210      ryyss   = nyear_len(1) * rday    ! number of seconds per year and per month
211      !
212      !                            !* set file information
213      REWIND( numnatp_ref )              ! Namelist nampissbc in reference namelist : Pisces external sources of nutrients
214      READ  ( numnatp_ref, nampissbc, IOSTAT = ios, ERR = 901)
215901   IF( ios /= 0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'nampissbc in reference namelist', lwp )
216
217      REWIND( numnatp_cfg )              ! Namelist nampissbc in configuration namelist : Pisces external sources of nutrients
218      READ  ( numnatp_cfg, nampissbc, IOSTAT = ios, ERR = 902 )
219902   IF( ios /= 0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'nampissbc in configuration namelist', lwp )
220      IF(lwm) WRITE ( numonp, nampissbc )
221
222      IF(lwp) THEN
223         WRITE(numout,*) ' '
224         WRITE(numout,*) ' namelist : nampissbc '
225         WRITE(numout,*) ' ~~~~~~~~~~~~~~~~~ '
226         WRITE(numout,*) '    dust input from the atmosphere           ln_dust     = ', ln_dust
227         WRITE(numout,*) '    Variable solubility of iron input        ln_solub    = ', ln_solub
228         WRITE(numout,*) '    river input of nutrients                 ln_river    = ', ln_river
229         WRITE(numout,*) '    atmospheric deposition of n              ln_ndepo    = ', ln_ndepo
230         WRITE(numout,*) '    Fe input from sediments                  ln_ironsed  = ', ln_ironsed
231         WRITE(numout,*) '    Fe input from seaice                     ln_ironice  = ', ln_ironice
232         WRITE(numout,*) '    fe input from hydrothermal vents         ln_hydrofe  = ', ln_hydrofe
233         WRITE(numout,*) '    coastal release of iron                  sedfeinput  = ', sedfeinput
234         WRITE(numout,*) '    solubility of the dust                   dustsolub   = ', dustsolub
235         WRITE(numout,*) '    Mineral Fe content of the dust           mfrac       = ', mfrac
236         WRITE(numout,*) '    Iron concentration in sea ice            icefeinput  = ', icefeinput
237         WRITE(numout,*) '    sinking speed of the dust                wdust       = ', wdust
238         WRITE(numout,*) '    nitrogen fixation rate                   nitrfix     = ', nitrfix
239         WRITE(numout,*) '    nitrogen fixation sensitivty to light    diazolight  = ', diazolight
240         WRITE(numout,*) '    fe half-saturation cste for diazotrophs  concfediaz  = ', concfediaz
241         WRITE(numout,*) '    Fe to 3He ratio assumed for vent iron supply hratio  = ', hratio
242      END IF
243
244      IF( ln_dust .OR. ln_river .OR. ln_ndepo ) THEN  ;  ll_sbc = .TRUE.
245      ELSE                                            ;  ll_sbc = .FALSE.
246      ENDIF
247
248      IF( ln_dust .AND. ln_solub ) THEN               ;  ll_solub = .TRUE.
249      ELSE                                            ;  ll_solub = .FALSE.
250      ENDIF
251
252      ! dust input from the atmosphere
253      ! ------------------------------
254      IF( ln_dust ) THEN 
255         !
256         IF(lwp) WRITE(numout,*) '    initialize dust input from atmosphere '
257         IF(lwp) WRITE(numout,*) '    ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ '
258         !
259         ALLOCATE( dust(jpi,jpj) )    ! allocation
260         !
261         ALLOCATE( sf_dust(1), STAT=ierr )           !* allocate and fill sf_sst (forcing structure) with sn_sst
262         IF( ierr > 0 )   CALL ctl_stop( 'STOP', 'p4z_sed_init: unable to allocate sf_dust structure' )
263         !
264         CALL fld_fill( sf_dust, (/ sn_dust /), cn_dir, 'p4z_sed_init', 'Atmospheric dust deposition', 'nampissed' )
265                                   ALLOCATE( sf_dust(1)%fnow(jpi,jpj,1)   )
266         IF( sn_dust%ln_tint )     ALLOCATE( sf_dust(1)%fdta(jpi,jpj,1,2) )
267         !
268         IF( Agrif_Root() ) THEN   !  Only on the master grid
269            ! Get total input dust ; need to compute total atmospheric supply of Si in a year
270            CALL iom_open (  TRIM( sn_dust%clname ) , numdust )
271            CALL iom_gettime( numdust, zsteps, kntime=ntimes_dust)  ! get number of record in file
272            ALLOCATE( zdust(jpi,jpj,ntimes_dust) )
273            DO jm = 1, ntimes_dust
274               CALL iom_get( numdust, jpdom_data, TRIM( sn_dust%clvar ), zdust(:,:,jm), jm )
275            END DO
276            CALL iom_close( numdust )
277            ztimes_dust = 1._wp / FLOAT( ntimes_dust ) 
278            sumdepsi = 0.e0
279            DO jm = 1, ntimes_dust
280               sumdepsi = sumdepsi + glob_sum( zdust(:,:,jm) * e1e2t(:,:) * tmask(:,:,1) * ztimes_dust )
281            ENDDO
282            sumdepsi = sumdepsi / ( nyear_len(1) * rday ) * 12. * 8.8 * 0.075 * mfrac / 28.1 
283            DEALLOCATE( zdust)
284         ENDIF
285      ELSE
286         sumdepsi  = 0._wp
287      END IF
288
289      ! Solubility of dust deposition of iron
290      ! Only if ln_dust and ln_solubility set to true (ll_solub = .true.)
291      ! -----------------------------------------------------------------
292      IF( ll_solub ) THEN
293         !
294         IF(lwp) WRITE(numout,*) '    initialize variable solubility of Fe '
295         IF(lwp) WRITE(numout,*) '    ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ '
296         !
297         ALLOCATE( solub(jpi,jpj) )    ! allocation
298         !
299         ALLOCATE( sf_solub(1), STAT=ierr )           !* allocate and fill sf_sst (forcing structure) with sn_sst
300         IF( ierr > 0 )   CALL ctl_stop( 'STOP', 'p4z_sed_init: unable to allocate sf_solub structure' )
301         !
302         CALL fld_fill( sf_solub, (/ sn_solub /), cn_dir, 'p4z_sed_init', 'Solubility of atm. iron ', 'nampissed' )
303                                   ALLOCATE( sf_solub(1)%fnow(jpi,jpj,1)   )
304         IF( sn_solub%ln_tint )    ALLOCATE( sf_solub(1)%fdta(jpi,jpj,1,2) )
305         ! get number of record in file
306         CALL iom_open (  TRIM( sn_solub%clname ) , numsolub )
307         CALL iom_gettime( numsolub, zsteps, kntime=ntimes_solub)  ! get number of record in file
308         CALL iom_close( numsolub )
309      ENDIF
310
311      ! nutrient input from rivers
312      ! --------------------------
313      IF( ln_river ) THEN
314         !
315         slf_river(jr_dic) = sn_riverdic  ;  slf_river(jr_doc) = sn_riverdoc  ;  slf_river(jr_din) = sn_riverdin 
316         slf_river(jr_don) = sn_riverdon  ;  slf_river(jr_dip) = sn_riverdip  ;  slf_river(jr_dop) = sn_riverdop
317         slf_river(jr_dsi) = sn_riverdsi 
318         !
319         ALLOCATE( rivdic(jpi,jpj), rivalk(jpi,jpj), rivdin(jpi,jpj), rivdip(jpi,jpj), rivdsi(jpi,jpj) ) 
320         !
321         ALLOCATE( sf_river(jpriv), rivinput(jpriv), STAT=ierr1 )           !* allocate and fill sf_river (forcing structure) with sn_river_
322         rivinput(:) = 0.0
323
324         IF( ierr1 > 0 )   CALL ctl_stop( 'STOP', 'p4z_sed_init: unable to allocate sf_irver structure' )
325         !
326         CALL fld_fill( sf_river, slf_river, cn_dir, 'p4z_sed_init', 'Input from river ', 'nampissed' )
327         DO ifpr = 1, jpriv
328                                          ALLOCATE( sf_river(ifpr)%fnow(jpi,jpj,1  ) )
329            IF( slf_river(ifpr)%ln_tint ) ALLOCATE( sf_river(ifpr)%fdta(jpi,jpj,1,2) )
330         END DO
331         IF( Agrif_Root() ) THEN   !  Only on the master grid
332            ! Get total input rivers ; need to compute total river supply in a year
333            DO ifpr = 1, jpriv
334               CALL iom_open ( TRIM( slf_river(ifpr)%clname ), numriv )
335               CALL iom_gettime( numriv, zsteps, kntime=ntimes_riv)
336               ALLOCATE( zriver(jpi,jpj,ntimes_riv) )
337               DO jm = 1, ntimes_riv
338                  CALL iom_get( numriv, jpdom_data, TRIM( slf_river(ifpr)%clvar ), zriver(:,:,jm), jm )
339               END DO
340               CALL iom_close( numriv )
341               ztimes_riv = 1._wp / FLOAT(ntimes_riv) 
342               DO jm = 1, ntimes_riv
343                  rivinput(ifpr) = rivinput(ifpr) + glob_sum( zriver(:,:,jm) * tmask(:,:,1) * ztimes_riv ) 
344               END DO
345               DEALLOCATE( zriver)
346            END DO
347            ! N/P and Si releases due to coastal rivers
348            ! -----------------------------------------
349            rivdicinput = (rivinput(jr_dic) + rivinput(jr_doc) ) * 1E3 / 12._wp
350            rivdininput = (rivinput(jr_din) + rivinput(jr_don) ) * 1E3 / rno3 / 14._wp
351            rivdipinput = (rivinput(jr_dip) + rivinput(jr_dop) ) * 1E3 / po4r / 31._wp
352            rivdsiinput = rivinput(jr_dsi) * 1E3 / 28.1_wp
353            rivalkinput = rivinput(jr_dic) * 1E3 / 12._wp
354            !
355         ENDIF
356      ELSE
357         rivdicinput = 0._wp
358         rivdininput = 0._wp
359         rivdipinput = 0._wp
360         rivdsiinput = 0._wp
361         rivalkinput = 0._wp
362      END IF 
363
364      ! nutrient input from dust
365      ! ------------------------
366      IF( ln_ndepo ) THEN
367         !
368         IF(lwp) WRITE(numout,*) '    initialize the nutrient input by dust from ndeposition.orca.nc'
369         IF(lwp) WRITE(numout,*) '    ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~'
370         !
371         ALLOCATE( nitdep(jpi,jpj) )    ! allocation
372         !
373         ALLOCATE( sf_ndepo(1), STAT=ierr3 )           !* allocate and fill sf_sst (forcing structure) with sn_sst
374         IF( ierr3 > 0 )   CALL ctl_stop( 'STOP', 'p4z_sed_init: unable to allocate sf_ndepo structure' )
375         !
376         CALL fld_fill( sf_ndepo, (/ sn_ndepo /), cn_dir, 'p4z_sed_init', 'Nutrient atmospheric depositon ', 'nampissed' )
377                                   ALLOCATE( sf_ndepo(1)%fnow(jpi,jpj,1)   )
378         IF( sn_ndepo%ln_tint )    ALLOCATE( sf_ndepo(1)%fdta(jpi,jpj,1,2) )
379         !
380         IF( Agrif_Root() ) THEN   !  Only on the master grid
381            ! Get total input dust ; need to compute total atmospheric supply of N in a year
382            CALL iom_open ( TRIM( sn_ndepo%clname ), numdepo )
383            CALL iom_gettime( numdepo, zsteps, kntime=ntimes_ndep)
384            ALLOCATE( zndepo(jpi,jpj,ntimes_ndep) )
385            DO jm = 1, ntimes_ndep
386               CALL iom_get( numdepo, jpdom_data, TRIM( sn_ndepo%clvar ), zndepo(:,:,jm), jm )
387            END DO
388            CALL iom_close( numdepo )
389            ztimes_ndep = 1._wp / FLOAT( ntimes_ndep ) 
390            nitdepinput = 0._wp
391            DO jm = 1, ntimes_ndep
392              nitdepinput = nitdepinput + glob_sum( zndepo(:,:,jm) * e1e2t(:,:) * tmask(:,:,1) * ztimes_ndep )
393            ENDDO
394            nitdepinput = nitdepinput / rno3 / 14E6 
395            DEALLOCATE( zndepo)
396         ENDIF
397      ELSE
398         nitdepinput = 0._wp
399      ENDIF
400
401      ! coastal and island masks
402      ! ------------------------
403      IF( ln_ironsed ) THEN     
404         !
405         IF(lwp) WRITE(numout,*) '    computation of an island mask to enhance coastal supply of iron'
406         IF(lwp) WRITE(numout,*) '    ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~'
407         !
408         ALLOCATE( ironsed(jpi,jpj,jpk) )    ! allocation
409         !
410         CALL iom_open ( TRIM( sn_ironsed%clname ), numiron )
411         ALLOCATE( zcmask(jpi,jpj,jpk) )
412         CALL iom_get  ( numiron, jpdom_data, TRIM( sn_ironsed%clvar ), zcmask(:,:,:), 1 )
413         CALL iom_close( numiron )
414         !
415         DO jk = 1, 5
416            DO jj = 2, jpjm1
417               DO ji = fs_2, fs_jpim1
418                  IF( tmask(ji,jj,jk) /= 0. ) THEN
419                     zmaskt = tmask(ji+1,jj,jk) * tmask(ji-1,jj,jk) * tmask(ji,jj+1,jk)    &
420                        &                       * tmask(ji,jj-1,jk) * tmask(ji,jj,jk+1)
421                     IF( zmaskt == 0. )   zcmask(ji,jj,jk ) = MAX( 0.1, zcmask(ji,jj,jk) ) 
422                  END IF
423               END DO
424            END DO
425         END DO
426         IF( cp_cfg == 'orca' .AND. jp_cfg == 2 ) THEN
427            ii0 = 176   ;   ii1 =  176        ! Southern Island : Kerguelen
428            ij0 =  37   ;   ij1 =   37  ;   zcmask( mi0(ii0):mi1(ii1) , mj0(ij0):mj1(ij1), 1:jpk ) =  0.3_wp 
429            !
430            ii0 = 119   ;   ii1 =  119        ! South Georgia
431            ij0 =  29   ;   ij1 =   29  ;   zcmask( mi0(ii0):mi1(ii1) , mj0(ij0):mj1(ij1), 1:jpk ) =  0.3_wp 
432            !
433            ii0 = 111   ;   ii1 =  111        ! Falklands
434            ij0 =  35   ;   ij1 =   35  ;   zcmask( mi0(ii0):mi1(ii1) , mj0(ij0):mj1(ij1), 1:jpk ) =  0.3_wp 
435            !
436            ii0 = 168   ;   ii1 =  168        ! Crozet
437            ij0 =  40   ;   ij1 =   40  ;   zcmask( mi0(ii0):mi1(ii1) , mj0(ij0):mj1(ij1), 1:jpk ) =  0.3_wp 
438            !
439            ii0 = 119   ;   ii1 =  119        ! South Orkney
440            ij0 =  28   ;   ij1 =   28  ;   zcmask( mi0(ii0):mi1(ii1) , mj0(ij0):mj1(ij1), 1:jpk ) =  0.3_wp 
441            !
442            ii0 = 140   ;   ii1 =  140        ! Bouvet Island
443            ij0 =  33   ;   ij1 =   33  ;   zcmask( mi0(ii0):mi1(ii1) , mj0(ij0):mj1(ij1), 1:jpk ) =  0.3_wp 
444            !
445            ii0 = 178   ;   ii1 =  178        ! Prince edwards
446            ij0 =  34   ;   ij1 =   34  ;   zcmask( mi0(ii0):mi1(ii1) , mj0(ij0):mj1(ij1), 1:jpk ) =  0.3_wp 
447            !
448            ii0 =  43   ;   ii1 =   43        ! Balleny islands
449            ij0 =  21   ;   ij1 =   21  ;   zcmask( mi0(ii0):mi1(ii1) , mj0(ij0):mj1(ij1), 1:jpk ) =  0.3_wp 
450         ENDIF
451         CALL lbc_lnk( zcmask , 'T', 1. )      ! lateral boundary conditions on cmask   (sign unchanged)
452         DO jk = 1, jpk
453            DO jj = 1, jpj
454               DO ji = 1, jpi
455                  zexpide   = MIN( 8.,( fsdept(ji,jj,jk) / 500. )**(-1.5) )
456                  zdenitide = -0.9543 + 0.7662 * LOG( zexpide ) - 0.235 * LOG( zexpide )**2
457                  zcmask(ji,jj,jk) = zcmask(ji,jj,jk) * MIN( 1., EXP( zdenitide ) / 0.5 )
458               END DO
459            END DO
460         END DO
461         ! Coastal supply of iron
462         ! -------------------------
463         ironsed(:,:,jpk) = 0._wp
464         DO jk = 1, jpkm1
465            ironsed(:,:,jk) = sedfeinput * zcmask(:,:,jk) / ( fse3t(:,:,jk) * rday )
466         END DO
467         DEALLOCATE( zcmask)
468      ENDIF
469      !
470      ! Iron from Hydrothermal vents
471      ! ------------------------
472      IF( ln_hydrofe ) THEN
473         !
474         IF(lwp) WRITE(numout,*) '    Input of iron from hydrothermal vents '
475         IF(lwp) WRITE(numout,*) '    ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~'
476         !
477         ALLOCATE( hydrofe(jpi,jpj,jpk) )    ! allocation
478         !
479         CALL iom_open ( TRIM( sn_hydrofe%clname ), numhydro )
480         CALL iom_get  ( numhydro, jpdom_data, TRIM( sn_hydrofe%clvar ), hydrofe(:,:,:), 1 )
481         CALL iom_close( numhydro )
482         !
483         hydrofe(:,:,:) = ( hydrofe(:,:,:) * hratio ) / ( cvol(:,:,:) * ryyss + rtrn ) / 1000._wp
484         !
485      ENDIF
486      !
487      IF( ll_sbc ) CALL p4z_sbc( nit000 ) 
488      !
489      IF(lwp) THEN
490         WRITE(numout,*)
491         WRITE(numout,*) '    Total input of elements from river supply'
492         WRITE(numout,*) '    ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~'
493         WRITE(numout,*) '    N Supply   : ', rivdininput*rno3*1E3/1E12*14.,' TgN/yr'
494         WRITE(numout,*) '    Si Supply  : ', rivdsiinput*1E3/1E12*28.1,' TgSi/yr'
495         WRITE(numout,*) '    P Supply   : ', rivdipinput*1E3*po4r/1E12*31.,' TgP/yr'
496         WRITE(numout,*) '    Alk Supply : ', rivalkinput*1E3/1E12,' Teq/yr'
497         WRITE(numout,*) '    DIC Supply : ', rivdicinput*1E3*12./1E12,'TgC/yr'
498         WRITE(numout,*) 
499         WRITE(numout,*) '    Total input of elements from atmospheric supply'
500         WRITE(numout,*) '    ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~'
501         WRITE(numout,*) '    N Supply   : ', nitdepinput*rno3*1E3/1E12*14.,' TgN/yr'
502         WRITE(numout,*) 
503      ENDIF
504      !
505      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_stop('p4z_sbc_init')
506      !
507   END SUBROUTINE p4z_sbc_init
508
509#else
510   !!======================================================================
511   !!  Dummy module :                                   No PISCES bio-model
512   !!======================================================================
513CONTAINS
514   SUBROUTINE p4z_sbc                         ! Empty routine
515   END SUBROUTINE p4z_sbc
516#endif 
517
518   !!======================================================================
519END MODULE  p4zsbc
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.