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Since March 2022 along with NEMO 4.2 release, the code development moved to a self-hosted GitLab.
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sbcfwb.F90 in branches/UKMO/dev_r5518_GO6_under_ice_relax_dr_hook/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/SBC – NEMO

source: branches/UKMO/dev_r5518_GO6_under_ice_relax_dr_hook/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/SBC/sbcfwb.F90 @ 11738

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The Dr Hook changes from my perl code.

File size: 12.3 KB
Line 
1MODULE sbcfwb
2   !!======================================================================
3   !!                       ***  MODULE  sbcfwb  ***
4   !! Ocean fluxes   : domain averaged freshwater budget
5   !!======================================================================
6   !! History :  OPA  ! 2001-02  (E. Durand)  Original code
7   !!   NEMO     1.0  ! 2002-06  (G. Madec)  F90: Free form and module
8   !!            3.0  ! 2006-08  (G. Madec)  Surface module
9   !!            3.2  ! 2009-07  (C. Talandier) emp mean s spread over erp area
10   !!            3.6  ! 2014-11  (P. Mathiot  ) add ice shelf melting
11   !!----------------------------------------------------------------------
12
13   !!----------------------------------------------------------------------
14   !!   sbc_fwb      : freshwater budget for global ocean configurations
15   !!                  in free surface and forced mode
16   !!----------------------------------------------------------------------
17   USE oce             ! ocean dynamics and tracers
18   USE dom_oce         ! ocean space and time domain
19   USE sbc_oce         ! surface ocean boundary condition
20   USE phycst          ! physical constants
21   USE sbcrnf          ! ocean runoffs
22   USE sbcisf          ! ice shelf melting contribution
23   USE sbcssr          ! SS damping terms
24   USE in_out_manager  ! I/O manager
25   USE lib_mpp         ! distribued memory computing library
26   USE wrk_nemo        ! work arrays
27   USE timing          ! Timing
28   USE lbclnk          ! ocean lateral boundary conditions
29   USE lib_fortran
30
31   USE yomhook, ONLY: lhook, dr_hook
32   USE parkind1, ONLY: jprb, jpim
33
34   IMPLICIT NONE
35   PRIVATE
36
37   PUBLIC   sbc_fwb    ! routine called by step
38
39   REAL(wp) ::   a_fwb_b   ! annual domain averaged freshwater budget
40   REAL(wp) ::   a_fwb     ! for 2 year before (_b) and before year.
41   REAL(wp) ::   fwfold    ! fwfold to be suppressed
42   REAL(wp) ::   area      ! global mean ocean surface (interior domain)
43
44   !! * Substitutions
45#  include "domzgr_substitute.h90"
46#  include "vectopt_loop_substitute.h90"
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 sbc_fwb( kt, kn_fwb, kn_fsbc )
55      !!---------------------------------------------------------------------
56      !!                  ***  ROUTINE sbc_fwb  ***
57      !!
58      !! ** Purpose :   Control the mean sea surface drift
59      !!
60      !! ** Method  :   several ways  depending on kn_fwb
61      !!                =0 no control
62      !!                =1 global mean of emp set to zero at each nn_fsbc time step
63      !!                =2 annual global mean corrected from previous year
64      !!                =3 global mean of emp set to zero at each nn_fsbc time step
65      !!                   & spread out over erp area depending its sign
66      !! Note: if sea ice is embedded it is taken into account when computing the budget
67      !!----------------------------------------------------------------------
68      INTEGER, INTENT( in ) ::   kt       ! ocean time-step index
69      INTEGER, INTENT( in ) ::   kn_fsbc  !
70      INTEGER, INTENT( in ) ::   kn_fwb   ! ocean time-step index
71      !
72      INTEGER  ::   inum, ikty, iyear     ! local integers
73      REAL(wp) ::   z_fwf, z_fwf_nsrf, zsum_fwf, zsum_erp                ! local scalars
74      REAL(wp) ::   zsurf_neg, zsurf_pos, zsurf_tospread, zcoef          !   -      -
75      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:,:) ::   ztmsk_neg, ztmsk_pos, z_wgt ! 2D workspaces
76      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:,:) ::   ztmsk_tospread, zerp_cor    !   -      -
77      INTEGER(KIND=jpim), PARAMETER :: zhook_in = 0
78      INTEGER(KIND=jpim), PARAMETER :: zhook_out = 1
79      REAL(KIND=jprb)               :: zhook_handle
80
81      CHARACTER(LEN=*), PARAMETER :: RoutineName='SBC_FWB'
82
83      IF (lhook) CALL dr_hook(RoutineName,zhook_in,zhook_handle)
84
85      !!----------------------------------------------------------------------
86      !
87      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_start('sbc_fwb')
88      !
89      CALL wrk_alloc( jpi,jpj, ztmsk_neg, ztmsk_pos, ztmsk_tospread, z_wgt, zerp_cor )
90      !
91      IF( kt == nit000 ) THEN
92         IF(lwp) THEN
93            WRITE(numout,*)
94            WRITE(numout,*) 'sbc_fwb : FreshWater Budget correction'
95            WRITE(numout,*) '~~~~~~~'
96            IF( kn_fwb == 1 )   WRITE(numout,*) '          instantaneously set to zero'
97            IF( kn_fwb == 2 )   WRITE(numout,*) '          adjusted from previous year budget'
98            IF( kn_fwb == 3 )   WRITE(numout,*) '          fwf set to zero and spread out over erp area'
99         ENDIF
100         !
101         IF( kn_fwb == 3 .AND. nn_sssr /= 2 )   CALL ctl_stop( 'sbc_fwb: nn_fwb = 3 requires nn_sssr = 2, we stop ' )
102         IF( kn_fwb == 3 .AND. ln_isfcav    )   CALL ctl_stop( 'sbc_fwb: nn_fwb = 3 with ln_isfcav = .TRUE. not working, we stop ' )
103         !
104         area = glob_sum( e1e2t(:,:) * tmask(:,:,1))           ! interior global domain surface
105         ! isf cavities are excluded because it can feedback to the melting with generation of inhibition of plumes
106         ! and in case of no melt, it can generate HSSW.
107         !
108#if ! defined key_lim2 &&  ! defined key_lim3 && ! defined key_cice
109         snwice_mass_b(:,:) = 0.e0               ! no sea-ice model is being used : no snow+ice mass
110         snwice_mass  (:,:) = 0.e0
111#endif
112         !
113      ENDIF
114     
115
116      SELECT CASE ( kn_fwb )
117      !
118      CASE ( 1 )                             !==  global mean fwf set to zero  ==!
119         !
120         IF( MOD( kt-1, kn_fsbc ) == 0 ) THEN
121            z_fwf = glob_sum( e1e2t(:,:) * ( emp(:,:) - rnf(:,:) + fwfisf(:,:) - snwice_fmass(:,:) ) ) / area   ! sum over the global domain
122            zcoef = z_fwf * rcp
123            emp(:,:) = emp(:,:) - z_fwf              * tmask(:,:,1)
124            qns(:,:) = qns(:,:) + zcoef * sst_m(:,:) * tmask(:,:,1) ! account for change to the heat budget due to fw correction
125         ENDIF
126         !
127      CASE ( 2 )                             !==  fwf budget adjusted from the previous year  ==!
128         !
129         IF( kt == nit000 ) THEN                      ! initialisation
130            !                                         ! Read the corrective factor on precipitations (fwfold)
131            CALL ctl_opn( inum, 'EMPave_old.dat', 'OLD', 'FORMATTED', 'SEQUENTIAL', -1, numout, .FALSE. )
132            READ ( inum, "(24X,I8,2ES24.16)" ) iyear, a_fwb_b, a_fwb
133            CLOSE( inum )
134            fwfold = a_fwb                            ! current year freshwater budget correction
135            !                                         ! estimate from the previous year budget
136            IF(lwp)WRITE(numout,*)
137            IF(lwp)WRITE(numout,*)'sbc_fwb : year = ',iyear  , ' freshwater budget correction = ', fwfold
138            IF(lwp)WRITE(numout,*)'          year = ',iyear-1, ' freshwater budget read       = ', a_fwb
139            IF(lwp)WRITE(numout,*)'          year = ',iyear-2, ' freshwater budget read       = ', a_fwb_b
140         ENDIF   
141         !                                         ! Update fwfold if new year start
142         ikty = 365 * 86400 / rdttra(1)    !!bug  use of 365 days leap year or 360d year !!!!!!!
143         IF( MOD( kt, ikty ) == 0 ) THEN
144            a_fwb_b = a_fwb                           ! mean sea level taking into account the ice+snow
145                                                      ! sum over the global domain
146            a_fwb   = glob_sum( e1e2t(:,:) * ( sshn(:,:) + snwice_mass(:,:) * r1_rau0 ) )
147            a_fwb   = a_fwb * 1.e+3 / ( area * rday * 365. )     ! convert in Kg/m3/s = mm/s
148!!gm        !                                                      !!bug 365d year
149            fwfold =  a_fwb                           ! current year freshwater budget correction
150            !                                         ! estimate from the previous year budget
151         ENDIF
152         !
153         IF( MOD( kt-1, kn_fsbc ) == 0 ) THEN         ! correct the freshwater fluxes
154            zcoef = fwfold * rcp
155            emp(:,:) = emp(:,:) + fwfold             * tmask(:,:,1)
156            qns(:,:) = qns(:,:) - zcoef * sst_m(:,:) * tmask(:,:,1) ! account for change to the heat budget due to fw correction
157         ENDIF
158         !
159         IF( kt == nitend .AND. lwp ) THEN            ! save fwfold value in a file
160            CALL ctl_opn( inum, 'EMPave.dat', 'REPLACE', 'FORMATTED', 'SEQUENTIAL', -1, numout, .FALSE., narea )
161            WRITE( inum, "(24X,I8,2ES24.16)" ) nyear, a_fwb_b, a_fwb
162            CLOSE( inum )
163         ENDIF
164         !
165      CASE ( 3 )                             !==  global fwf set to zero and spread out over erp area  ==!
166         !
167         IF( MOD( kt-1, kn_fsbc ) == 0 ) THEN
168            ztmsk_pos(:,:) = tmask_i(:,:)                      ! Select <0 and >0 area of erp
169            WHERE( erp < 0._wp )   ztmsk_pos = 0._wp
170            ztmsk_neg(:,:) = tmask_i(:,:) - ztmsk_pos(:,:)
171            !
172            zsurf_neg = glob_sum( e1e2t(:,:)*ztmsk_neg(:,:) )  ! Area filled by <0 and >0 erp
173            zsurf_pos = glob_sum( e1e2t(:,:)*ztmsk_pos(:,:) )
174            !                                                  ! fwf global mean (excluding ocean to ice/snow exchanges)
175            z_fwf     = glob_sum( e1e2t(:,:) * ( emp(:,:) - rnf(:,:) + fwfisf(:,:) - snwice_fmass(:,:) ) ) / area
176            !           
177            IF( z_fwf < 0._wp ) THEN         ! spread out over >0 erp area to increase evaporation
178                zsurf_tospread      = zsurf_pos
179                ztmsk_tospread(:,:) = ztmsk_pos(:,:)
180            ELSE                             ! spread out over <0 erp area to increase precipitation
181                zsurf_tospread      = zsurf_neg
182                ztmsk_tospread(:,:) = ztmsk_neg(:,:)
183            ENDIF
184            !
185            zsum_fwf   = glob_sum( e1e2t(:,:) * z_fwf )         ! fwf global mean over <0 or >0 erp area
186!!gm :  zsum_fwf   = z_fwf * area   ???  it is right?  I think so....
187            z_fwf_nsrf =  zsum_fwf / ( zsurf_tospread + rsmall )
188            !                                                  ! weight to respect erp field 2D structure
189            zsum_erp   = glob_sum( ztmsk_tospread(:,:) * erp(:,:) * e1e2t(:,:) )
190            z_wgt(:,:) = ztmsk_tospread(:,:) * erp(:,:) / ( zsum_erp + rsmall )
191            !                                                  ! final correction term to apply
192            zerp_cor(:,:) = -1. * z_fwf_nsrf * zsurf_tospread * z_wgt(:,:)
193            !
194!!gm   ===>>>>  lbc_lnk should be useless as all the computation is done over the whole domain !
195            CALL lbc_lnk( zerp_cor, 'T', 1. )
196            !
197            emp(:,:) = emp(:,:) + zerp_cor(:,:)
198            qns(:,:) = qns(:,:) - zerp_cor(:,:) * rcp * sst_m(:,:)  ! account for change to the heat budget due to fw correction
199            erp(:,:) = erp(:,:) + zerp_cor(:,:)
200            !
201            IF( nprint == 1 .AND. lwp ) THEN                   ! control print
202               IF( z_fwf < 0._wp ) THEN
203                  WRITE(numout,*)'   z_fwf < 0'
204                  WRITE(numout,*)'   SUM(erp+)     = ', SUM( ztmsk_tospread(:,:)*erp(:,:)*e1e2t(:,:) )*1.e-9,' Sv'
205               ELSE
206                  WRITE(numout,*)'   z_fwf >= 0'
207                  WRITE(numout,*)'   SUM(erp-)     = ', SUM( ztmsk_tospread(:,:)*erp(:,:)*e1e2t(:,:) )*1.e-9,' Sv'
208               ENDIF
209               WRITE(numout,*)'   SUM(empG)     = ', SUM( z_fwf*e1e2t(:,:) )*1.e-9,' Sv'
210               WRITE(numout,*)'   z_fwf         = ', z_fwf      ,' Kg/m2/s'
211               WRITE(numout,*)'   z_fwf_nsrf    = ', z_fwf_nsrf ,' Kg/m2/s'
212               WRITE(numout,*)'   MIN(zerp_cor) = ', MINVAL(zerp_cor) 
213               WRITE(numout,*)'   MAX(zerp_cor) = ', MAXVAL(zerp_cor) 
214            ENDIF
215         ENDIF
216         !
217      CASE DEFAULT                           !==  you should never be there  ==!
218         CALL ctl_stop( 'sbc_fwb : wrong nn_fwb value for the FreshWater Budget correction, choose either 1, 2 or 3' )
219         !
220      END SELECT
221      !
222      CALL wrk_dealloc( jpi,jpj, ztmsk_neg, ztmsk_pos, ztmsk_tospread, z_wgt, zerp_cor )
223      !
224      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_stop('sbc_fwb')
225      !
226      IF (lhook) CALL dr_hook(RoutineName,zhook_out,zhook_handle)
227   END SUBROUTINE sbc_fwb
228
229   !!======================================================================
230END MODULE sbcfwb
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.