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p4zsbc.F90 in branches/NERC/dev_r5107_NOC_MEDUSA/NEMOGCM/NEMO/TOP_SRC/PISCES/P4Z – NEMO

source: branches/NERC/dev_r5107_NOC_MEDUSA/NEMOGCM/NEMO/TOP_SRC/PISCES/P4Z/p4zsbc.F90 @ 5712

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trunk : New diagnostics in PISCES model, see ticket #1424

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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
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
83   !!* Substitution
84#  include "top_substitute.h90"
85   !!----------------------------------------------------------------------
86   !! NEMO/TOP 3.3 , NEMO Consortium (2010)
87   !! $Header:$
88   !! Software governed by the CeCILL licence (NEMOGCM/NEMO_CeCILL.txt)
89   !!----------------------------------------------------------------------
90
91CONTAINS
92
93   SUBROUTINE p4z_sbc( kt )
94      !!----------------------------------------------------------------------
95      !!                  ***  routine p4z_sbc  ***
96      !!
97      !! ** purpose :   read and interpolate the external sources of nutrients
98      !!
99      !! ** method  :   read the files and interpolate the appropriate variables
100      !!
101      !! ** input   :   external netcdf files
102      !!
103      !!----------------------------------------------------------------------
104      !! * arguments
105      INTEGER, INTENT( in  ) ::   kt   ! ocean time step
106
107      !! * local declarations
108      INTEGER  :: ji,jj 
109      REAL(wp) :: zcoef, zyyss
110      !!---------------------------------------------------------------------
111      !
112      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_start('p4z_sbc')
113
114      !
115      ! Compute dust at nit000 or only if there is more than 1 time record in dust file
116      IF( ln_dust ) THEN
117         IF( kt == nit000 .OR. ( kt /= nit000 .AND. ntimes_dust > 1 ) ) THEN
118            CALL fld_read( kt, 1, sf_dust )
119            dust(:,:) = sf_dust(1)%fnow(:,:,1)
120         ENDIF
121      ENDIF
122
123      IF( ll_solub ) THEN
124         IF( kt == nit000 .OR. ( kt /= nit000 .AND. ntimes_solub > 1 ) ) THEN
125            CALL fld_read( kt, 1, sf_solub )
126            solub(:,:) = sf_solub(1)%fnow(:,:,1)
127         ENDIF
128      ENDIF
129
130      ! N/P and Si releases due to coastal rivers
131      ! Compute river at nit000 or only if there is more than 1 time record in river file
132      ! -----------------------------------------
133      IF( ln_river ) THEN
134         IF( kt == nit000 .OR. ( kt /= nit000 .AND. ntimes_riv > 1 ) ) THEN
135            CALL fld_read( kt, 1, sf_river )
136            DO jj = 1, jpj
137               DO ji = 1, jpi
138                  zcoef = ryyss * cvol(ji,jj,1) 
139                  rivalk(ji,jj) =   sf_river(jr_dic)%fnow(ji,jj,1)                                    &
140                     &              * 1.E3        / ( 12. * zcoef + rtrn )
141                  rivdic(ji,jj) = ( sf_river(jr_dic)%fnow(ji,jj,1) + sf_river(jr_doc)%fnow(ji,jj,1) ) &
142                     &              * 1.E3         / ( 12. * zcoef + rtrn )
143                  rivdin(ji,jj) = ( sf_river(jr_din)%fnow(ji,jj,1) + sf_river(jr_don)%fnow(ji,jj,1) ) &
144                     &              * 1.E3 / rno3 / ( 14. * zcoef + rtrn )
145                  rivdip(ji,jj) = ( sf_river(jr_dip)%fnow(ji,jj,1) + sf_river(jr_dop)%fnow(ji,jj,1) ) &
146                     &              * 1.E3 / po4r / ( 31. * zcoef + rtrn )
147                  rivdsi(ji,jj) =   sf_river(jr_dsi)%fnow(ji,jj,1)                                    &
148                     &              * 1.E3        / ( 28.1 * zcoef + rtrn )
149               END DO
150            END DO
151         ENDIF
152      ENDIF
153
154      ! Compute N deposition at nit000 or only if there is more than 1 time record in N deposition file
155      IF( ln_ndepo ) THEN
156         IF( kt == nit000 .OR. ( kt /= nit000 .AND. ntimes_ndep > 1 ) ) THEN
157            CALL fld_read( kt, 1, sf_ndepo )
158            DO jj = 1, jpj
159               DO ji = 1, jpi
160                  nitdep(ji,jj) = sf_ndepo(1)%fnow(ji,jj,1) / rno3 / ( 14E6 * ryyss * fse3t(ji,jj,1) + rtrn )
161               END DO
162            END DO
163         ENDIF
164      ENDIF
165      !
166      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_stop('p4z_sbc')
167      !
168   END SUBROUTINE p4z_sbc
169
170   SUBROUTINE p4z_sbc_init
171
172      !!----------------------------------------------------------------------
173      !!                  ***  routine p4z_sbc_init  ***
174      !!
175      !! ** purpose :   initialization of the external sources of nutrients
176      !!
177      !! ** method  :   read the files and compute the budget
178      !!                called at the first timestep (nittrc000)
179      !!
180      !! ** input   :   external netcdf files
181      !!
182      !!----------------------------------------------------------------------
183      !
184      INTEGER  :: ji, jj, jk, jm, ifpr
185      INTEGER  :: ii0, ii1, ij0, ij1
186      INTEGER  :: numdust, numsolub, numriv, numiron, numdepo, numhydro
187      INTEGER  :: ierr, ierr1, ierr2, ierr3
188      INTEGER  :: ios                 ! Local integer output status for namelist read
189      REAL(wp) :: zexpide, zdenitide, zmaskt
190      REAL(wp) :: ztimes_dust, ztimes_riv, ztimes_ndep 
191      REAL(wp), DIMENSION(nbtimes) :: zsteps                 ! times records
192      REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE :: rivinput
193      REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE :: zdust, zndepo, zriver, zcmask
194      !
195      CHARACTER(len=100) ::  cn_dir          ! Root directory for location of ssr files
196      TYPE(FLD_N), DIMENSION(jpriv) ::  slf_river    ! array of namelist informations on the fields to read
197      TYPE(FLD_N) ::   sn_dust, sn_solub, sn_ndepo, sn_ironsed, sn_hydrofe   ! informations about the fields to be read
198      TYPE(FLD_N) ::   sn_riverdoc, sn_riverdic, sn_riverdsi   ! informations about the fields to be read
199      TYPE(FLD_N) ::   sn_riverdin, sn_riverdon, sn_riverdip, sn_riverdop
200      !
201      NAMELIST/nampissbc/cn_dir, sn_dust, sn_solub, sn_riverdic, sn_riverdoc, sn_riverdin, sn_riverdon,     &
202        &                sn_riverdip, sn_riverdop, sn_riverdsi, sn_ndepo, sn_ironsed, sn_hydrofe, &
203        &                ln_dust, ln_solub, ln_river, ln_ndepo, ln_ironsed, ln_ironice, ln_hydrofe,    &
204        &                sedfeinput, dustsolub, icefeinput, wdust, mfrac, nitrfix, diazolight, concfediaz, hratio
205      !!----------------------------------------------------------------------
206      !
207      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_start('p4z_sbc_init')
208      !
209      !                            !* set file information
210      REWIND( numnatp_ref )              ! Namelist nampissbc in reference namelist : Pisces external sources of nutrients
211      READ  ( numnatp_ref, nampissbc, IOSTAT = ios, ERR = 901)
212901   IF( ios /= 0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'nampissbc in reference namelist', lwp )
213
214      REWIND( numnatp_cfg )              ! Namelist nampissbc in configuration namelist : Pisces external sources of nutrients
215      READ  ( numnatp_cfg, nampissbc, IOSTAT = ios, ERR = 902 )
216902   IF( ios /= 0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'nampissbc in configuration namelist', lwp )
217      IF(lwm) WRITE ( numonp, nampissbc )
218
219      IF(lwp) THEN
220         WRITE(numout,*) ' '
221         WRITE(numout,*) ' namelist : nampissbc '
222         WRITE(numout,*) ' ~~~~~~~~~~~~~~~~~ '
223         WRITE(numout,*) '    dust input from the atmosphere           ln_dust     = ', ln_dust
224         WRITE(numout,*) '    Variable solubility of iron input        ln_solub    = ', ln_solub
225         WRITE(numout,*) '    river input of nutrients                 ln_river    = ', ln_river
226         WRITE(numout,*) '    atmospheric deposition of n              ln_ndepo    = ', ln_ndepo
227         WRITE(numout,*) '    Fe input from sediments                  ln_ironsed  = ', ln_ironsed
228         WRITE(numout,*) '    Fe input from seaice                     ln_ironice  = ', ln_ironice
229         WRITE(numout,*) '    fe input from hydrothermal vents         ln_hydrofe  = ', ln_hydrofe
230         WRITE(numout,*) '    coastal release of iron                  sedfeinput  = ', sedfeinput
231         WRITE(numout,*) '    solubility of the dust                   dustsolub   = ', dustsolub
232         WRITE(numout,*) '    Mineral Fe content of the dust           mfrac       = ', mfrac
233         WRITE(numout,*) '    Iron concentration in sea ice            icefeinput  = ', icefeinput
234         WRITE(numout,*) '    sinking speed of the dust                wdust       = ', wdust
235         WRITE(numout,*) '    nitrogen fixation rate                   nitrfix     = ', nitrfix
236         WRITE(numout,*) '    nitrogen fixation sensitivty to light    diazolight  = ', diazolight
237         WRITE(numout,*) '    fe half-saturation cste for diazotrophs  concfediaz  = ', concfediaz
238         WRITE(numout,*) '    Fe to 3He ratio assumed for vent iron supply hratio  = ', hratio
239      END IF
240
241      IF( ln_dust .OR. ln_river .OR. ln_ndepo ) THEN  ;  ll_sbc = .TRUE.
242      ELSE                                            ;  ll_sbc = .FALSE.
243      ENDIF
244
245      IF( ln_dust .AND. ln_solub ) THEN               ;  ll_solub = .TRUE.
246      ELSE                                            ;  ll_solub = .FALSE.
247      ENDIF
248
249      ! dust input from the atmosphere
250      ! ------------------------------
251      IF( ln_dust ) THEN 
252         !
253         IF(lwp) WRITE(numout,*) '    initialize dust input from atmosphere '
254         IF(lwp) WRITE(numout,*) '    ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ '
255         !
256         ALLOCATE( dust(jpi,jpj) )    ! allocation
257         !
258         ALLOCATE( sf_dust(1), STAT=ierr )           !* allocate and fill sf_sst (forcing structure) with sn_sst
259         IF( ierr > 0 )   CALL ctl_stop( 'STOP', 'p4z_sed_init: unable to allocate sf_dust structure' )
260         !
261         CALL fld_fill( sf_dust, (/ sn_dust /), cn_dir, 'p4z_sed_init', 'Atmospheric dust deposition', 'nampissed' )
262                                   ALLOCATE( sf_dust(1)%fnow(jpi,jpj,1)   )
263         IF( sn_dust%ln_tint )     ALLOCATE( sf_dust(1)%fdta(jpi,jpj,1,2) )
264         !
265         IF( Agrif_Root() ) THEN   !  Only on the master grid
266            ! Get total input dust ; need to compute total atmospheric supply of Si in a year
267            CALL iom_open (  TRIM( sn_dust%clname ) , numdust )
268            CALL iom_gettime( numdust, zsteps, kntime=ntimes_dust)  ! get number of record in file
269            ALLOCATE( zdust(jpi,jpj,ntimes_dust) )
270            DO jm = 1, ntimes_dust
271               CALL iom_get( numdust, jpdom_data, TRIM( sn_dust%clvar ), zdust(:,:,jm), jm )
272            END DO
273            CALL iom_close( numdust )
274            ztimes_dust = 1._wp / FLOAT( ntimes_dust ) 
275            sumdepsi = 0.e0
276            DO jm = 1, ntimes_dust
277               sumdepsi = sumdepsi + glob_sum( zdust(:,:,jm) * e1e2t(:,:) * tmask(:,:,1) * ztimes_dust )
278            ENDDO
279            sumdepsi = sumdepsi / ( nyear_len(1) * rday ) * 12. * 8.8 * 0.075 * mfrac / 28.1 
280            DEALLOCATE( zdust)
281         ENDIF
282      ELSE
283         sumdepsi  = 0._wp
284      END IF
285
286      ! Solubility of dust deposition of iron
287      ! Only if ln_dust and ln_solubility set to true (ll_solub = .true.)
288      ! -----------------------------------------------------------------
289      IF( ll_solub ) THEN
290         !
291         IF(lwp) WRITE(numout,*) '    initialize variable solubility of Fe '
292         IF(lwp) WRITE(numout,*) '    ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ '
293         !
294         ALLOCATE( solub(jpi,jpj) )    ! allocation
295         !
296         ALLOCATE( sf_solub(1), STAT=ierr )           !* allocate and fill sf_sst (forcing structure) with sn_sst
297         IF( ierr > 0 )   CALL ctl_stop( 'STOP', 'p4z_sed_init: unable to allocate sf_solub structure' )
298         !
299         CALL fld_fill( sf_solub, (/ sn_solub /), cn_dir, 'p4z_sed_init', 'Solubility of atm. iron ', 'nampissed' )
300                                   ALLOCATE( sf_solub(1)%fnow(jpi,jpj,1)   )
301         IF( sn_solub%ln_tint )    ALLOCATE( sf_solub(1)%fdta(jpi,jpj,1,2) )
302         ! get number of record in file
303         CALL iom_open (  TRIM( sn_solub%clname ) , numsolub )
304         CALL iom_gettime( numsolub, zsteps, kntime=ntimes_solub)  ! get number of record in file
305         CALL iom_close( numsolub )
306      ENDIF
307
308      ! nutrient input from rivers
309      ! --------------------------
310      IF( ln_river ) THEN
311         !
312         slf_river(jr_dic) = sn_riverdic  ;  slf_river(jr_doc) = sn_riverdoc  ;  slf_river(jr_din) = sn_riverdin 
313         slf_river(jr_don) = sn_riverdon  ;  slf_river(jr_dip) = sn_riverdip  ;  slf_river(jr_dop) = sn_riverdop
314         slf_river(jr_dsi) = sn_riverdsi 
315         !
316         ALLOCATE( rivdic(jpi,jpj), rivalk(jpi,jpj), rivdin(jpi,jpj), rivdip(jpi,jpj), rivdsi(jpi,jpj) ) 
317         !
318         ALLOCATE( sf_river(jpriv), rivinput(jpriv), STAT=ierr1 )           !* allocate and fill sf_river (forcing structure) with sn_river_
319         rivinput(:) = 0.0
320
321         IF( ierr1 > 0 )   CALL ctl_stop( 'STOP', 'p4z_sed_init: unable to allocate sf_irver structure' )
322         !
323         CALL fld_fill( sf_river, slf_river, cn_dir, 'p4z_sed_init', 'Input from river ', 'nampissed' )
324         DO ifpr = 1, jpriv
325                                          ALLOCATE( sf_river(ifpr)%fnow(jpi,jpj,1  ) )
326            IF( slf_river(ifpr)%ln_tint ) ALLOCATE( sf_river(ifpr)%fdta(jpi,jpj,1,2) )
327         END DO
328         IF( Agrif_Root() ) THEN   !  Only on the master grid
329            ! Get total input rivers ; need to compute total river supply in a year
330            DO ifpr = 1, jpriv
331               CALL iom_open ( TRIM( slf_river(ifpr)%clname ), numriv )
332               CALL iom_gettime( numriv, zsteps, kntime=ntimes_riv)
333               ALLOCATE( zriver(jpi,jpj,ntimes_riv) )
334               DO jm = 1, ntimes_riv
335                  CALL iom_get( numriv, jpdom_data, TRIM( slf_river(ifpr)%clvar ), zriver(:,:,jm), jm )
336               END DO
337               CALL iom_close( numriv )
338               ztimes_riv = 1._wp / FLOAT(ntimes_riv) 
339               DO jm = 1, ntimes_riv
340                  rivinput(ifpr) = rivinput(ifpr) + glob_sum( zriver(:,:,jm) * tmask(:,:,1) * ztimes_riv ) 
341               END DO
342               DEALLOCATE( zriver)
343            END DO
344            ! N/P and Si releases due to coastal rivers
345            ! -----------------------------------------
346            rivdicinput = (rivinput(jr_dic) + rivinput(jr_doc) ) * 1E3 / 12._wp
347            rivdininput = (rivinput(jr_din) + rivinput(jr_don) ) * 1E3 / rno3 / 14._wp
348            rivdipinput = (rivinput(jr_dip) + rivinput(jr_dop) ) * 1E3 / po4r / 31._wp
349            rivdsiinput = rivinput(jr_dsi) * 1E3 / 28.1_wp
350            rivalkinput = rivinput(jr_dic) * 1E3 / 12._wp
351            !
352         ENDIF
353      ELSE
354         rivdicinput = 0._wp
355         rivdininput = 0._wp
356         rivdipinput = 0._wp
357         rivdsiinput = 0._wp
358         rivalkinput = 0._wp
359      END IF 
360
361      ! nutrient input from dust
362      ! ------------------------
363      IF( ln_ndepo ) THEN
364         !
365         IF(lwp) WRITE(numout,*) '    initialize the nutrient input by dust from ndeposition.orca.nc'
366         IF(lwp) WRITE(numout,*) '    ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~'
367         !
368         ALLOCATE( nitdep(jpi,jpj) )    ! allocation
369         !
370         ALLOCATE( sf_ndepo(1), STAT=ierr3 )           !* allocate and fill sf_sst (forcing structure) with sn_sst
371         IF( ierr3 > 0 )   CALL ctl_stop( 'STOP', 'p4z_sed_init: unable to allocate sf_ndepo structure' )
372         !
373         CALL fld_fill( sf_ndepo, (/ sn_ndepo /), cn_dir, 'p4z_sed_init', 'Nutrient atmospheric depositon ', 'nampissed' )
374                                   ALLOCATE( sf_ndepo(1)%fnow(jpi,jpj,1)   )
375         IF( sn_ndepo%ln_tint )    ALLOCATE( sf_ndepo(1)%fdta(jpi,jpj,1,2) )
376         !
377         IF( Agrif_Root() ) THEN   !  Only on the master grid
378            ! Get total input dust ; need to compute total atmospheric supply of N in a year
379            CALL iom_open ( TRIM( sn_ndepo%clname ), numdepo )
380            CALL iom_gettime( numdepo, zsteps, kntime=ntimes_ndep)
381            ALLOCATE( zndepo(jpi,jpj,ntimes_ndep) )
382            DO jm = 1, ntimes_ndep
383               CALL iom_get( numdepo, jpdom_data, TRIM( sn_ndepo%clvar ), zndepo(:,:,jm), jm )
384            END DO
385            CALL iom_close( numdepo )
386            ztimes_ndep = 1._wp / FLOAT( ntimes_ndep ) 
387            nitdepinput = 0._wp
388            DO jm = 1, ntimes_ndep
389              nitdepinput = nitdepinput + glob_sum( zndepo(:,:,jm) * e1e2t(:,:) * tmask(:,:,1) * ztimes_ndep )
390            ENDDO
391            nitdepinput = nitdepinput / rno3 / 14E6 
392            DEALLOCATE( zndepo)
393         ENDIF
394      ELSE
395         nitdepinput = 0._wp
396      ENDIF
397
398      ! coastal and island masks
399      ! ------------------------
400      IF( ln_ironsed ) THEN     
401         !
402         IF(lwp) WRITE(numout,*) '    computation of an island mask to enhance coastal supply of iron'
403         IF(lwp) WRITE(numout,*) '    ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~'
404         !
405         ALLOCATE( ironsed(jpi,jpj,jpk) )    ! allocation
406         !
407         CALL iom_open ( TRIM( sn_ironsed%clname ), numiron )
408         ALLOCATE( zcmask(jpi,jpj,jpk) )
409         CALL iom_get  ( numiron, jpdom_data, TRIM( sn_ironsed%clvar ), zcmask(:,:,:), 1 )
410         CALL iom_close( numiron )
411         !
412         DO jk = 1, 5
413            DO jj = 2, jpjm1
414               DO ji = fs_2, fs_jpim1
415                  IF( tmask(ji,jj,jk) /= 0. ) THEN
416                     zmaskt = tmask(ji+1,jj,jk) * tmask(ji-1,jj,jk) * tmask(ji,jj+1,jk)    &
417                        &                       * tmask(ji,jj-1,jk) * tmask(ji,jj,jk+1)
418                     IF( zmaskt == 0. )   zcmask(ji,jj,jk ) = MAX( 0.1, zcmask(ji,jj,jk) ) 
419                  END IF
420               END DO
421            END DO
422         END DO
423         IF( cp_cfg == 'orca' .AND. jp_cfg == 2 ) THEN
424            ii0 = 176   ;   ii1 =  176        ! Southern Island : Kerguelen
425            ij0 =  37   ;   ij1 =   37  ;   zcmask( mi0(ii0):mi1(ii1) , mj0(ij0):mj1(ij1), 1:jpk ) =  0.3_wp 
426            !
427            ii0 = 119   ;   ii1 =  119        ! South Georgia
428            ij0 =  29   ;   ij1 =   29  ;   zcmask( mi0(ii0):mi1(ii1) , mj0(ij0):mj1(ij1), 1:jpk ) =  0.3_wp 
429            !
430            ii0 = 111   ;   ii1 =  111        ! Falklands
431            ij0 =  35   ;   ij1 =   35  ;   zcmask( mi0(ii0):mi1(ii1) , mj0(ij0):mj1(ij1), 1:jpk ) =  0.3_wp 
432            !
433            ii0 = 168   ;   ii1 =  168        ! Crozet
434            ij0 =  40   ;   ij1 =   40  ;   zcmask( mi0(ii0):mi1(ii1) , mj0(ij0):mj1(ij1), 1:jpk ) =  0.3_wp 
435            !
436            ii0 = 119   ;   ii1 =  119        ! South Orkney
437            ij0 =  28   ;   ij1 =   28  ;   zcmask( mi0(ii0):mi1(ii1) , mj0(ij0):mj1(ij1), 1:jpk ) =  0.3_wp 
438            !
439            ii0 = 140   ;   ii1 =  140        ! Bouvet Island
440            ij0 =  33   ;   ij1 =   33  ;   zcmask( mi0(ii0):mi1(ii1) , mj0(ij0):mj1(ij1), 1:jpk ) =  0.3_wp 
441            !
442            ii0 = 178   ;   ii1 =  178        ! Prince edwards
443            ij0 =  34   ;   ij1 =   34  ;   zcmask( mi0(ii0):mi1(ii1) , mj0(ij0):mj1(ij1), 1:jpk ) =  0.3_wp 
444            !
445            ii0 =  43   ;   ii1 =   43        ! Balleny islands
446            ij0 =  21   ;   ij1 =   21  ;   zcmask( mi0(ii0):mi1(ii1) , mj0(ij0):mj1(ij1), 1:jpk ) =  0.3_wp 
447         ENDIF
448         CALL lbc_lnk( zcmask , 'T', 1. )      ! lateral boundary conditions on cmask   (sign unchanged)
449         DO jk = 1, jpk
450            DO jj = 1, jpj
451               DO ji = 1, jpi
452                  zexpide   = MIN( 8.,( fsdept(ji,jj,jk) / 500. )**(-1.5) )
453                  zdenitide = -0.9543 + 0.7662 * LOG( zexpide ) - 0.235 * LOG( zexpide )**2
454                  zcmask(ji,jj,jk) = zcmask(ji,jj,jk) * MIN( 1., EXP( zdenitide ) / 0.5 )
455               END DO
456            END DO
457         END DO
458         ! Coastal supply of iron
459         ! -------------------------
460         ironsed(:,:,jpk) = 0._wp
461         DO jk = 1, jpkm1
462            ironsed(:,:,jk) = sedfeinput * zcmask(:,:,jk) / ( fse3t(:,:,jk) * rday )
463         END DO
464         DEALLOCATE( zcmask)
465      ENDIF
466      !
467      ! Iron from Hydrothermal vents
468      ! ------------------------
469      IF( ln_hydrofe ) THEN
470         !
471         IF(lwp) WRITE(numout,*) '    Input of iron from hydrothermal vents '
472         IF(lwp) WRITE(numout,*) '    ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~'
473         !
474         ALLOCATE( hydrofe(jpi,jpj,jpk) )    ! allocation
475         !
476         CALL iom_open ( TRIM( sn_hydrofe%clname ), numhydro )
477         CALL iom_get  ( numhydro, jpdom_data, TRIM( sn_hydrofe%clvar ), hydrofe(:,:,:), 1 )
478         CALL iom_close( numhydro )
479         !
480         hydrofe(:,:,:) = ( hydrofe(:,:,:) * hratio ) / ( cvol(:,:,:) * ryyss + rtrn ) / 1000._wp
481         !
482      ENDIF
483      !
484      IF( ll_sbc ) CALL p4z_sbc( nit000 ) 
485      !
486      IF(lwp) THEN
487         WRITE(numout,*)
488         WRITE(numout,*) '    Total input of elements from river supply'
489         WRITE(numout,*) '    ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~'
490         WRITE(numout,*) '    N Supply   : ', rivdininput*rno3*1E3/1E12*14.,' TgN/yr'
491         WRITE(numout,*) '    Si Supply  : ', rivdsiinput*1E3/1E12*28.1,' TgSi/yr'
492         WRITE(numout,*) '    P Supply   : ', rivdipinput*1E3*po4r/1E12*31.,' TgP/yr'
493         WRITE(numout,*) '    Alk Supply : ', rivalkinput*1E3/1E12,' Teq/yr'
494         WRITE(numout,*) '    DIC Supply : ', rivdicinput*1E3*12./1E12,'TgC/yr'
495         WRITE(numout,*) 
496         WRITE(numout,*) '    Total input of elements from atmospheric supply'
497         WRITE(numout,*) '    ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~'
498         WRITE(numout,*) '    N Supply   : ', nitdepinput*rno3*1E3/1E12*14.,' TgN/yr'
499         WRITE(numout,*) 
500      ENDIF
501      !
502      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_stop('p4z_sbc_init')
503      !
504   END SUBROUTINE p4z_sbc_init
505
506#else
507   !!======================================================================
508   !!  Dummy module :                                   No PISCES bio-model
509   !!======================================================================
510CONTAINS
511   SUBROUTINE p4z_sbc                         ! Empty routine
512   END SUBROUTINE p4z_sbc
513#endif 
514
515   !!======================================================================
516END MODULE  p4zsbc
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.