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sbcrnf.F90 in branches/UKMO/test_moci_test_suite/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/SBC – NEMO

source: branches/UKMO/test_moci_test_suite/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/SBC/sbcrnf.F90 @ 8243

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#1914 working XIOS read, XIOS write and single processor read

File size: 29.9 KB
Line 
1MODULE sbcrnf
2   !!======================================================================
3   !!                       ***  MODULE  sbcrnf  ***
4   !! Ocean forcing:  river runoff
5   !!=====================================================================
6   !! History :  OPA  ! 2000-11  (R. Hordoir, E. Durand)  NetCDF FORMAT
7   !!   NEMO     1.0  ! 2002-09  (G. Madec)  F90: Free form and module
8   !!            3.0  ! 2006-07  (G. Madec)  Surface module
9   !!            3.2  ! 2009-04  (B. Lemaire)  Introduce iom_put
10   !!            3.3  ! 2010-10  (R. Furner, G. Madec) runoff distributed over ocean levels
11   !!----------------------------------------------------------------------
12
13   !!----------------------------------------------------------------------
14   !!   sbc_rnf      : monthly runoffs read in a NetCDF file
15   !!   sbc_rnf_init : runoffs initialisation
16   !!   rnf_mouth    : set river mouth mask
17   !!----------------------------------------------------------------------
18   USE dom_oce         ! ocean space and time domain
19   USE phycst          ! physical constants
20   USE sbc_oce         ! surface boundary condition variables
21   USE sbcisf          ! PM we could remove it I think
22   USE closea          ! closed seas
23   USE fldread         ! read input field at current time step
24   USE in_out_manager  ! I/O manager
25   USE iom             ! I/O module
26   USE lib_mpp         ! MPP library
27   USE eosbn2
28   USE wrk_nemo        ! Memory allocation
29   USE iom_def, ONLY : lxios_read, lwxios
30
31   IMPLICIT NONE
32   PRIVATE
33
34   PUBLIC   sbc_rnf       ! routine call in sbcmod module
35   PUBLIC   sbc_rnf_div   ! routine called in divcurl module
36   PUBLIC   sbc_rnf_alloc ! routine call in sbcmod module
37   PUBLIC   sbc_rnf_init  ! (PUBLIC for TAM)
38   !                                                     !!* namsbc_rnf namelist *
39   CHARACTER(len=100)         ::   cn_dir          !: Root directory for location of rnf files
40   LOGICAL                    ::   ln_rnf_depth      !: depth       river runoffs attribute specified in a file
41   LOGICAL                    ::   ln_rnf_depth_ini  !: depth       river runoffs  computed at the initialisation
42   REAL(wp)                   ::   rn_rnf_max        !: maximum value of the runoff climatologie ( ln_rnf_depth_ini = .true )
43   REAL(wp)                   ::   rn_dep_max        !: depth over which runoffs is spread ( ln_rnf_depth_ini = .true )
44   INTEGER                    ::   nn_rnf_depth_file !: create (=1) a runoff depth file or not (=0)
45   LOGICAL                    ::   ln_rnf_tem      !: temperature river runoffs attribute specified in a file
46   LOGICAL           , PUBLIC ::   ln_rnf_sal      !: salinity    river runoffs attribute specified in a file
47   TYPE(FLD_N)       , PUBLIC ::   sn_rnf          !: information about the runoff file to be read
48   TYPE(FLD_N)                ::   sn_cnf          !: information about the runoff mouth file to be read
49   TYPE(FLD_N)                ::   sn_s_rnf        !: information about the salinities of runoff file to be read
50   TYPE(FLD_N)                ::   sn_t_rnf        !: information about the temperatures of runoff file to be read
51   TYPE(FLD_N)                ::   sn_dep_rnf      !: information about the depth which river inflow affects
52   LOGICAL           , PUBLIC ::   ln_rnf_mouth    !: specific treatment in mouths vicinity
53   REAL(wp)                   ::   rn_hrnf         !: runoffs, depth over which enhanced vertical mixing is used
54   REAL(wp)          , PUBLIC ::   rn_avt_rnf      !: runoffs, value of the additional vertical mixing coef. [m2/s]
55   REAL(wp)          , PUBLIC ::   rn_rfact        !: multiplicative factor for runoff
56
57   LOGICAL           , PUBLIC ::   l_rnfcpl = .false.       ! runoffs recieved from oasis
58   LOGICAL                    ::   ln_rnf_sio      !: single processor read
59
60   INTEGER , PUBLIC  ::   nkrnf = 0         !: nb of levels over which Kz is increased at river mouths
61   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)   ::   rnfmsk              !: river mouth mask (hori.)
62   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:)     ::   rnfmsk_z            !: river mouth mask (vert.)
63   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)   ::   h_rnf               !: depth of runoff in m
64   INTEGER,  PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)   ::   nk_rnf              !: depth of runoff in model levels
65   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:) ::   rnf_tsc_b, rnf_tsc  !: before and now T & S runoff contents   [K.m/s & PSU.m/s]   
66
67   TYPE(FLD),        ALLOCATABLE, DIMENSION(:) ::   sf_rnf       ! structure: river runoff (file information, fields read)
68   TYPE(FLD),        ALLOCATABLE, DIMENSION(:) ::   sf_s_rnf     ! structure: river runoff salinity (file information, fields read) 
69   TYPE(FLD),        ALLOCATABLE, DIMENSION(:) ::   sf_t_rnf     ! structure: river runoff temperature (file information, fields read) 
70 
71   !! * Substitutions 
72#  include "domzgr_substitute.h90" 
73   !!----------------------------------------------------------------------
74   !! NEMO/OPA 3.3 , NEMO Consortium (2010)
75   !! $Id$
76   !! Software governed by the CeCILL licence     (NEMOGCM/NEMO_CeCILL.txt)
77   !!----------------------------------------------------------------------
78CONTAINS
79
80   INTEGER FUNCTION sbc_rnf_alloc()
81      !!----------------------------------------------------------------------
82      !!                ***  ROUTINE sbc_rnf_alloc  ***
83      !!----------------------------------------------------------------------
84      ALLOCATE( rnfmsk(jpi,jpj)         , rnfmsk_z(jpk)          ,     &
85         &      h_rnf (jpi,jpj)         , nk_rnf  (jpi,jpj)      ,     &
86         &      rnf_tsc_b(jpi,jpj,jpts) , rnf_tsc (jpi,jpj,jpts) , STAT=sbc_rnf_alloc )
87         !
88      IF( lk_mpp            )   CALL mpp_sum ( sbc_rnf_alloc )
89      IF( sbc_rnf_alloc > 0 )   CALL ctl_warn('sbc_rnf_alloc: allocation of arrays failed')
90   END FUNCTION sbc_rnf_alloc
91
92
93   SUBROUTINE sbc_rnf( kt )
94      !!----------------------------------------------------------------------
95      !!                  ***  ROUTINE sbc_rnf  ***
96      !!
97      !! ** Purpose :   Introduce a climatological run off forcing
98      !!
99      !! ** Method  :   Set each river mouth with a monthly climatology
100      !!                provided from different data.
101      !!                CAUTION : upward water flux, runoff forced to be < 0
102      !!
103      !! ** Action  :   runoff updated runoff field at time-step kt
104      !!----------------------------------------------------------------------
105      INTEGER, INTENT(in) ::   kt          ! ocean time step
106      !
107      INTEGER  ::   ji, jj    ! dummy loop indices
108      INTEGER  ::   z_err = 0 ! dummy integer for error handling
109      !!----------------------------------------------------------------------
110      REAL(wp), DIMENSION(:,:), POINTER       ::   ztfrz   ! freezing point used for temperature correction
111      !
112      CALL wrk_alloc( jpi,jpj, ztfrz)
113
114      !                                            ! ---------------------------------------- !
115      IF( kt /= nit000 ) THEN                      !          Swap of forcing fields          !
116         !                                         ! ---------------------------------------- !
117         rnf_b    (:,:  ) = rnf    (:,:  )               ! Swap the ocean forcing fields except at nit000
118         rnf_tsc_b(:,:,:) = rnf_tsc(:,:,:)               ! where before fields are set at the end of the routine
119         !
120      ENDIF
121
122      !                                            !-------------------!
123      !                                            !   Update runoff   !
124      !                                            !-------------------!
125      !
126      IF( .NOT. l_rnfcpl )   CALL fld_read ( kt, nn_fsbc, sf_rnf   )    ! Read Runoffs data and provide it at kt
127      IF(   ln_rnf_tem   )   CALL fld_read ( kt, nn_fsbc, sf_t_rnf )    ! idem for runoffs temperature if required
128      IF(   ln_rnf_sal   )   CALL fld_read ( kt, nn_fsbc, sf_s_rnf )    ! idem for runoffs salinity    if required
129      !
130      IF( MOD( kt - 1, nn_fsbc ) == 0 ) THEN
131         !
132         IF( .NOT. l_rnfcpl )   rnf(:,:) = rn_rfact * ( sf_rnf(1)%fnow(:,:,1) )       ! updated runoff value at time step kt
133         !
134         !                                                     ! set temperature & salinity content of runoffs
135         IF( ln_rnf_tem ) THEN                                       ! use runoffs temperature data
136            rnf_tsc(:,:,jp_tem) = ( sf_t_rnf(1)%fnow(:,:,1) ) * rnf(:,:) * r1_rau0
137            WHERE( sf_t_rnf(1)%fnow(:,:,1) == -999._wp )             ! if missing data value use SST as runoffs temperature
138               rnf_tsc(:,:,jp_tem) = sst_m(:,:) * rnf(:,:) * r1_rau0
139            END WHERE
140            WHERE( sf_t_rnf(1)%fnow(:,:,1) == -222._wp )             ! where fwf comes from melting of ice shelves or iceberg
141               ztfrz(:,:) = -1.9 !tfreez( sss_m(:,:) ) !PM to be discuss (trouble if sensitivity study)
142               rnf_tsc(:,:,jp_tem) = ztfrz(:,:) * rnf(:,:) * r1_rau0 - rnf(:,:) * lfusisf * r1_rau0_rcp
143            END WHERE
144         ELSE                                                        ! use SST as runoffs temperature
145            rnf_tsc(:,:,jp_tem) = sst_m(:,:) * rnf(:,:) * r1_rau0
146         ENDIF
147         !                                                           ! use runoffs salinity data
148         IF( ln_rnf_sal )   rnf_tsc(:,:,jp_sal) = ( sf_s_rnf(1)%fnow(:,:,1) ) * rnf(:,:) * r1_rau0
149         !                                                           ! else use S=0 for runoffs (done one for all in the init)
150         CALL iom_put( "runoffs", rnf )         ! output runoffs arrays
151      ENDIF
152      !
153      !                                                ! ---------------------------------------- !
154      IF( kt == nit000 ) THEN                          !   set the forcing field at nit000 - 1    !
155         !                                             ! ---------------------------------------- !
156         IF( ln_rstart .AND.    &                               !* Restart: read in restart file
157            & iom_varid( numror, 'rnf_b', ldstop = .FALSE. ) > 0 ) THEN
158            IF(lwp) WRITE(numout,*) '          nit000-1 runoff forcing fields red in the restart file'
159            CALL iom_get( numror, jpdom_autoglo, 'rnf_b', rnf_b, lrxios = lxios_read )     ! before runoff
160            CALL iom_get( numror, jpdom_autoglo, 'rnf_hc_b', rnf_tsc_b(:,:,jp_tem), lrxios = lxios_read )   ! before heat content of runoff
161            CALL iom_get( numror, jpdom_autoglo, 'rnf_sc_b', rnf_tsc_b(:,:,jp_sal), lrxios = lxios_read )   ! before salinity content of runoff
162         ELSE                                                   !* no restart: set from nit000 values
163            IF(lwp) WRITE(numout,*) '          nit000-1 runoff forcing fields set to nit000'
164            rnf_b    (:,:  ) = rnf    (:,:  )
165            rnf_tsc_b(:,:,:) = rnf_tsc(:,:,:)
166         ENDIF
167      ENDIF
168      !                                                ! ---------------------------------------- !
169      IF( lrst_oce ) THEN                              !      Write in the ocean restart file     !
170         !                                             ! ---------------------------------------- !
171         IF(lwp) WRITE(numout,*)
172         IF(lwp) WRITE(numout,*) 'sbcrnf : runoff forcing fields written in ocean restart file ',   &
173            &                    'at it= ', kt,' date= ', ndastp
174         IF(lwp) WRITE(numout,*) '~~~~'
175         IF( lwxios ) CALL iom_swap(      wxios_context          )
176         CALL iom_rstput( kt, nitrst, numrow, 'rnf_b' , rnf, lxios = lwxios )
177         CALL iom_rstput( kt, nitrst, numrow, 'rnf_hc_b', rnf_tsc(:,:,jp_tem), lxios = lwxios )
178         CALL iom_rstput( kt, nitrst, numrow, 'rnf_sc_b', rnf_tsc(:,:,jp_sal), lxios = lwxios )
179         IF( lwxios ) CALL iom_swap(      cxios_context          )
180      ENDIF
181      !
182      CALL wrk_dealloc( jpi,jpj, ztfrz)
183      !
184   END SUBROUTINE sbc_rnf
185
186
187   SUBROUTINE sbc_rnf_div( phdivn )
188      !!----------------------------------------------------------------------
189      !!                  ***  ROUTINE sbc_rnf  ***
190      !!
191      !! ** Purpose :   update the horizontal divergence with the runoff inflow
192      !!
193      !! ** Method  :
194      !!                CAUTION : rnf is positive (inflow) decreasing the
195      !!                          divergence and expressed in m/s
196      !!
197      !! ** Action  :   phdivn   decreased by the runoff inflow
198      !!----------------------------------------------------------------------
199      REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), INTENT(inout) ::   phdivn   ! horizontal divergence
200      !!
201      INTEGER  ::   ji, jj, jk   ! dummy loop indices
202      REAL(wp) ::   zfact     ! local scalar
203      !!----------------------------------------------------------------------
204      !
205      zfact = 0.5_wp
206      !
207      IF( ln_rnf_depth .OR. ln_rnf_depth_ini ) THEN      !==   runoff distributed over several levels   ==!
208         IF( lk_vvl ) THEN             ! variable volume case
209            DO jj = 1, jpj                   ! update the depth over which runoffs are distributed
210               DO ji = 1, jpi
211                  h_rnf(ji,jj) = 0._wp
212                  DO jk = 1, nk_rnf(ji,jj)                           ! recalculates h_rnf to be the depth in metres
213                     h_rnf(ji,jj) = h_rnf(ji,jj) + fse3t(ji,jj,jk)   ! to the bottom of the relevant grid box
214                  END DO
215                  !                          ! apply the runoff input flow
216                  DO jk = 1, nk_rnf(ji,jj)
217                     phdivn(ji,jj,jk) = phdivn(ji,jj,jk) - ( rnf(ji,jj) + rnf_b(ji,jj) ) * zfact * r1_rau0 / h_rnf(ji,jj)
218                  END DO
219               END DO
220            END DO
221         ELSE                          ! constant volume case : just apply the runoff input flow
222            DO jj = 1, jpj
223               DO ji = 1, jpi
224                  DO jk = 1, nk_rnf(ji,jj)
225                     phdivn(ji,jj,jk) = phdivn(ji,jj,jk) - ( rnf(ji,jj) + rnf_b(ji,jj) ) * zfact * r1_rau0 / h_rnf(ji,jj)
226                  END DO
227               END DO
228            END DO
229         ENDIF
230      ELSE                       !==   runoff put only at the surface   ==!
231         IF( lk_vvl ) THEN              ! variable volume case
232            h_rnf(:,:) = fse3t(:,:,1)   ! recalculate h_rnf to be depth of top box
233         ENDIF
234         phdivn(:,:,1) = phdivn(:,:,1) - ( rnf(:,:) + rnf_b(:,:) ) * zfact * r1_rau0 / fse3t(:,:,1)
235      ENDIF
236      !
237   END SUBROUTINE sbc_rnf_div
238
239
240   SUBROUTINE sbc_rnf_init
241      !!----------------------------------------------------------------------
242      !!                  ***  ROUTINE sbc_rnf_init  ***
243      !!
244      !! ** Purpose :   Initialisation of the runoffs if (ln_rnf=T)
245      !!
246      !! ** Method  : - read the runoff namsbc_rnf namelist
247      !!
248      !! ** Action  : - read parameters
249      !!----------------------------------------------------------------------
250      CHARACTER(len=32) ::   rn_dep_file   ! runoff file name
251      INTEGER           ::   ji, jj, jk, jm    ! dummy loop indices
252      INTEGER           ::   ierror, inum  ! temporary integer
253      INTEGER           ::   ios           ! Local integer output status for namelist read
254      INTEGER           ::   nbrec         ! temporary integer
255      REAL(wp)          ::   zacoef 
256      REAL(wp), DIMENSION(12)                 :: zrec             ! times records
257      REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE :: zrnfcl   
258      REAL(wp), DIMENSION(:,:  ), ALLOCATABLE :: zrnf
259      !
260      NAMELIST/namsbc_rnf/ cn_dir            , ln_rnf_depth, ln_rnf_tem, ln_rnf_sal,   &
261         &                 sn_rnf, sn_cnf    , sn_s_rnf    , sn_t_rnf  , sn_dep_rnf,   &
262         &                 ln_rnf_mouth      , rn_hrnf     , rn_avt_rnf, rn_rfact,     &
263         &                 ln_rnf_depth_ini  , rn_dep_max  , rn_rnf_max, nn_rnf_depth_file, &
264         &                 ln_rnf_sio
265      !!----------------------------------------------------------------------
266      !
267      !                                         !==  allocate runoff arrays
268      IF( sbc_rnf_alloc() /= 0 )   CALL ctl_stop( 'STOP', 'sbc_rnf_alloc : unable to allocate arrays' )
269      !
270      IF( .NOT. ln_rnf ) THEN                      ! no specific treatment in vicinity of river mouths
271         ln_rnf_mouth  = .FALSE.                   ! default definition needed for example by sbc_ssr or by tra_adv_muscl
272         nkrnf         = 0
273         rnf     (:,:) = 0.0_wp
274         rnf_b   (:,:) = 0.0_wp
275         rnfmsk  (:,:) = 0.0_wp
276         rnfmsk_z(:)   = 0.0_wp
277         RETURN
278      ENDIF
279      !
280      !                                   ! ============
281      !                                   !   Namelist
282      !                                   ! ============
283      !
284      ln_rnf_sio = .FALSE.
285      REWIND( numnam_ref )              ! Namelist namsbc_rnf in reference namelist : Runoffs
286      READ  ( numnam_ref, namsbc_rnf, IOSTAT = ios, ERR = 901)
287901   IF( ios /= 0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'namsbc_rnf in reference namelist', lwp )
288
289      REWIND( numnam_cfg )              ! Namelist namsbc_rnf in configuration namelist : Runoffs
290      READ  ( numnam_cfg, namsbc_rnf, IOSTAT = ios, ERR = 902 )
291902   IF( ios /= 0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'namsbc_rnf in configuration namelist', lwp )
292      IF(lwm) WRITE ( numond, namsbc_rnf )
293      !
294      !                                         ! Control print
295      IF(lwp) THEN
296         WRITE(numout,*)
297         WRITE(numout,*) 'sbc_rnf : runoff '
298         WRITE(numout,*) '~~~~~~~ '
299         WRITE(numout,*) '   Namelist namsbc_rnf'
300         WRITE(numout,*) '      specific river mouths treatment            ln_rnf_mouth = ', ln_rnf_mouth
301         WRITE(numout,*) '      river mouth additional Kz                  rn_avt_rnf   = ', rn_avt_rnf
302         WRITE(numout,*) '      depth of river mouth additional mixing     rn_hrnf      = ', rn_hrnf
303         WRITE(numout,*) '      multiplicative factor for runoff           rn_rfact     = ', rn_rfact
304      ENDIF
305      !                                   ! ==================
306      !                                   !   Type of runoff
307      !                                   ! ==================
308      !
309      lspr = ln_rnf_sio
310      IF( .NOT. l_rnfcpl ) THEN                   
311         ALLOCATE( sf_rnf(1), STAT=ierror )         ! Create sf_rnf structure (runoff inflow)
312         IF(lwp) WRITE(numout,*)
313         IF(lwp) WRITE(numout,*) '          runoffs inflow read in a file'
314         IF( ierror > 0 ) THEN
315            CALL ctl_stop( 'sbc_rnf: unable to allocate sf_rnf structure' )   ;   RETURN
316         ENDIF
317         ALLOCATE( sf_rnf(1)%fnow(jpi,jpj,1)   )
318         IF( sn_rnf%ln_tint ) ALLOCATE( sf_rnf(1)%fdta(jpi,jpj,1,2) )
319         CALL fld_fill( sf_rnf, (/ sn_rnf /), cn_dir, 'sbc_rnf_init', 'read runoffs data', 'namsbc_rnf' )
320      ENDIF
321      !
322      IF( ln_rnf_tem ) THEN                      ! Create (if required) sf_t_rnf structure
323         IF(lwp) WRITE(numout,*)
324         IF(lwp) WRITE(numout,*) '          runoffs temperatures read in a file'
325         ALLOCATE( sf_t_rnf(1), STAT=ierror  )
326         IF( ierror > 0 ) THEN
327            CALL ctl_stop( 'sbc_rnf_init: unable to allocate sf_t_rnf structure' )   ;   RETURN
328         ENDIF
329         ALLOCATE( sf_t_rnf(1)%fnow(jpi,jpj,1)   )
330         IF( sn_t_rnf%ln_tint ) ALLOCATE( sf_t_rnf(1)%fdta(jpi,jpj,1,2) )
331         CALL fld_fill (sf_t_rnf, (/ sn_t_rnf /), cn_dir, 'sbc_rnf_init', 'read runoff temperature data', 'namsbc_rnf' )
332      ENDIF
333      !
334      IF( ln_rnf_sal  ) THEN                     ! Create (if required) sf_s_rnf and sf_t_rnf structures
335         IF(lwp) WRITE(numout,*)
336         IF(lwp) WRITE(numout,*) '          runoffs salinities read in a file'
337         ALLOCATE( sf_s_rnf(1), STAT=ierror  )
338         IF( ierror > 0 ) THEN
339            CALL ctl_stop( 'sbc_rnf_init: unable to allocate sf_s_rnf structure' )   ;   RETURN
340         ENDIF
341         ALLOCATE( sf_s_rnf(1)%fnow(jpi,jpj,1)   )
342         IF( sn_s_rnf%ln_tint ) ALLOCATE( sf_s_rnf(1)%fdta(jpi,jpj,1,2) )
343         CALL fld_fill (sf_s_rnf, (/ sn_s_rnf /), cn_dir, 'sbc_rnf_init', 'read runoff salinity data', 'namsbc_rnf' )
344      ENDIF
345      !
346      IF( ln_rnf_depth ) THEN                    ! depth of runoffs set from a file
347         IF(lwp) WRITE(numout,*)
348         IF(lwp) WRITE(numout,*) '          runoffs depth read in a file'
349         rn_dep_file = TRIM( cn_dir )//TRIM( sn_dep_rnf%clname )
350         IF( .NOT. sn_dep_rnf%ln_clim ) THEN   ;   WRITE(rn_dep_file, '(a,"_y",i4)' ) TRIM( rn_dep_file ), nyear    ! add year
351            IF( sn_dep_rnf%cltype == 'monthly' )   WRITE(rn_dep_file, '(a,"m",i2)'  ) TRIM( rn_dep_file ), nmonth   ! add month
352         ENDIF
353         CALL iom_open ( rn_dep_file, inum )                           ! open file
354         CALL iom_get  ( inum, jpdom_data, sn_dep_rnf%clvar, h_rnf )   ! read the river mouth array
355         CALL iom_close( inum )                                        ! close file
356         !
357         nk_rnf(:,:) = 0                               ! set the number of level over which river runoffs are applied
358         DO jj = 1, jpj
359            DO ji = 1, jpi
360               IF( h_rnf(ji,jj) > 0._wp ) THEN
361                  jk = 2
362                  DO WHILE ( jk /= mbkt(ji,jj) .AND. gdept_0(ji,jj,jk) < h_rnf(ji,jj) ) ;  jk = jk + 1
363                  END DO
364                  nk_rnf(ji,jj) = jk
365               ELSEIF( h_rnf(ji,jj) == -1._wp   ) THEN   ;  nk_rnf(ji,jj) = 1
366               ELSEIF( h_rnf(ji,jj) == -999._wp ) THEN   ;  nk_rnf(ji,jj) = mbkt(ji,jj)
367               ELSE
368                  CALL ctl_stop( 'sbc_rnf_init: runoff depth not positive, and not -999 or -1, rnf value in file fort.999'  )
369                  WRITE(999,*) 'ji, jj, h_rnf(ji,jj) :', ji, jj, h_rnf(ji,jj)
370               ENDIF
371            END DO
372         END DO
373         DO jj = 1, jpj                                ! set the associated depth
374            DO ji = 1, jpi
375               h_rnf(ji,jj) = 0._wp
376               DO jk = 1, nk_rnf(ji,jj)
377                  h_rnf(ji,jj) = h_rnf(ji,jj) + fse3t(ji,jj,jk)
378               END DO
379            END DO
380         END DO
381         !
382      ELSE IF( ln_rnf_depth_ini ) THEN           ! runoffs applied at the surface
383         !
384         IF(lwp) WRITE(numout,*)
385         IF(lwp) WRITE(numout,*) '    depth of runoff computed once from max value of runoff'
386         IF(lwp) WRITE(numout,*) '    max value of the runoff climatologie (over global domain) rn_rnf_max = ', rn_rnf_max
387         IF(lwp) WRITE(numout,*) '    depth over which runoffs is spread                        rn_dep_max = ', rn_dep_max
388         IF(lwp) WRITE(numout,*) '     create (=1) a runoff depth file or not (=0)      nn_rnf_depth_file  = ', nn_rnf_depth_file
389
390         CALL iom_open( TRIM( sn_rnf%clname ), inum )    !  open runoff file
391         CALL iom_gettime( inum, zrec, kntime=nbrec)
392         ALLOCATE( zrnfcl(jpi,jpj,nbrec) )     ;      ALLOCATE( zrnf(jpi,jpj) )
393         DO jm = 1, nbrec
394            CALL iom_get( inum, jpdom_data, TRIM( sn_rnf%clvar ), zrnfcl(:,:,jm), jm )
395         END DO
396         CALL iom_close( inum )
397         zrnf(:,:) = MAXVAL( zrnfcl(:,:,:), DIM=3 )   !  maximum value in time
398         DEALLOCATE( zrnfcl )
399         !
400         h_rnf(:,:) = 1.
401         !
402         zacoef = rn_dep_max / rn_rnf_max            ! coef of linear relation between runoff and its depth (150m for max of runoff)
403         !
404         WHERE( zrnf(:,:) > 0._wp )  h_rnf(:,:) = zacoef * zrnf(:,:)   ! compute depth for all runoffs
405         !
406         DO jj = 1, jpj                     ! take in account min depth of ocean rn_hmin
407            DO ji = 1, jpi
408               IF( zrnf(ji,jj) > 0._wp ) THEN
409                  jk = mbkt(ji,jj)
410                  h_rnf(ji,jj) = MIN( h_rnf(ji,jj), gdept_0(ji,jj,jk ) )
411               ENDIF
412            END DO
413         END DO
414         !
415         nk_rnf(:,:) = 0                       ! number of levels on which runoffs are distributed
416         DO jj = 1, jpj
417            DO ji = 1, jpi
418               IF( zrnf(ji,jj) > 0._wp ) THEN
419                  jk = 2
420                  DO WHILE ( jk /= mbkt(ji,jj) .AND. gdept_0(ji,jj,jk) < h_rnf(ji,jj) ) ;  jk = jk + 1
421                  END DO
422                  nk_rnf(ji,jj) = jk
423               ELSE
424                  nk_rnf(ji,jj) = 1
425               ENDIF
426            END DO
427         END DO
428         !
429         DEALLOCATE( zrnf )
430         !
431         DO jj = 1, jpj                                ! set the associated depth
432            DO ji = 1, jpi
433               h_rnf(ji,jj) = 0._wp
434               DO jk = 1, nk_rnf(ji,jj)
435                  h_rnf(ji,jj) = h_rnf(ji,jj) + fse3t(ji,jj,jk)
436               END DO
437            END DO
438         END DO
439         !
440         IF( nn_rnf_depth_file == 1 ) THEN      !  save  output nb levels for runoff
441            IF(lwp) WRITE(numout,*) '              create runoff depht file'
442            CALL iom_open  ( TRIM( sn_dep_rnf%clname ), inum, ldwrt = .TRUE., kiolib = jprstlib )
443            CALL iom_rstput( 0, 0, inum, 'rodepth', h_rnf )
444            CALL iom_close ( inum )
445         ENDIF
446      ELSE                                       ! runoffs applied at the surface
447         nk_rnf(:,:) = 1
448         h_rnf (:,:) = fse3t(:,:,1)
449      ENDIF
450      !
451      rnf(:,:) =  0._wp                         ! runoff initialisation
452      rnf_tsc(:,:,:) = 0._wp                    ! runoffs temperature & salinty contents initilisation
453      !
454      !                                   ! ========================
455      !                                   !   River mouth vicinity
456      !                                   ! ========================
457      !
458      IF( ln_rnf_mouth ) THEN                   ! Specific treatment in vicinity of river mouths :
459         !                                      !    - Increase Kz in surface layers ( rn_hrnf > 0 )
460         !                                      !    - set to zero SSS damping (ln_ssr=T)
461         !                                      !    - mixed upstream-centered (ln_traadv_cen2=T)
462         !
463         IF ( ln_rnf_depth )   CALL ctl_warn( 'sbc_rnf_init: increased mixing turned on but effects may already',   &
464            &                                              'be spread through depth by ln_rnf_depth'               )
465         !
466         nkrnf = 0                                  ! Number of level over which Kz increase
467         IF( rn_hrnf > 0._wp ) THEN
468            nkrnf = 2
469            DO WHILE( nkrnf /= jpkm1 .AND. gdepw_1d(nkrnf+1) < rn_hrnf )   ;   nkrnf = nkrnf + 1
470            END DO
471            IF( ln_sco )   CALL ctl_warn( 'sbc_rnf: number of levels over which Kz is increased is computed for zco...' )
472         ENDIF
473         IF(lwp) WRITE(numout,*)
474         IF(lwp) WRITE(numout,*) '          Specific treatment used in vicinity of river mouths :'
475         IF(lwp) WRITE(numout,*) '             - Increase Kz in surface layers (if rn_hrnf > 0 )'
476         IF(lwp) WRITE(numout,*) '               by ', rn_avt_rnf,' m2/s  over ', nkrnf, ' w-levels'
477         IF(lwp) WRITE(numout,*) '             - set to zero SSS damping       (if ln_ssr=T)'
478         IF(lwp) WRITE(numout,*) '             - mixed upstream-centered       (if ln_traadv_cen2=T)'
479         !
480         CALL rnf_mouth                             ! set river mouth mask
481         !
482      ELSE                                      ! No treatment at river mouths
483         IF(lwp) WRITE(numout,*)
484         IF(lwp) WRITE(numout,*) '          No specific treatment at river mouths'
485         rnfmsk  (:,:) = 0._wp
486         rnfmsk_z(:)   = 0._wp
487         nkrnf = 0
488      ENDIF
489      !
490   lspr = .false.
491   END SUBROUTINE sbc_rnf_init
492
493
494   SUBROUTINE rnf_mouth
495      !!----------------------------------------------------------------------
496      !!                  ***  ROUTINE rnf_mouth  ***
497      !!
498      !! ** Purpose :   define the river mouths mask
499      !!
500      !! ** Method  :   read the river mouth mask (=0/1) in the river runoff
501      !!                climatological file. Defined a given vertical structure.
502      !!                CAUTION, the vertical structure is hard coded on the
503      !!                first 5 levels.
504      !!                This fields can be used to:
505      !!                 - set an upstream advection scheme
506      !!                   (ln_rnf_mouth=T and ln_traadv_cen2=T)
507      !!                 - increase vertical on the top nn_krnf vertical levels
508      !!                   at river runoff input grid point (nn_krnf>=2, see step.F90)
509      !!                 - set to zero SSS restoring flux at river mouth grid points
510      !!
511      !! ** Action  :   rnfmsk   set to 1 at river runoff input, 0 elsewhere
512      !!                rnfmsk_z vertical structure
513      !!----------------------------------------------------------------------
514      INTEGER            ::   inum        ! temporary integers
515      CHARACTER(len=140) ::   cl_rnfile   ! runoff file name
516      !!----------------------------------------------------------------------
517      !
518      IF(lwp) WRITE(numout,*)
519      IF(lwp) WRITE(numout,*) 'rnf_mouth : river mouth mask'
520      IF(lwp) WRITE(numout,*) '~~~~~~~~~ '
521      !
522      cl_rnfile = TRIM( cn_dir )//TRIM( sn_cnf%clname )
523      IF( .NOT. sn_cnf%ln_clim ) THEN   ;   WRITE(cl_rnfile, '(a,"_y",i4)' ) TRIM( cl_rnfile ), nyear    ! add year
524         IF( sn_cnf%cltype == 'monthly' )   WRITE(cl_rnfile, '(a,"m",i2)'  ) TRIM( cl_rnfile ), nmonth   ! add month
525      ENDIF
526      !
527      ! horizontal mask (read in NetCDF file)
528      CALL iom_open ( cl_rnfile, inum )                           ! open file
529      CALL iom_get  ( inum, jpdom_data, sn_cnf%clvar, rnfmsk )    ! read the river mouth array
530      CALL iom_close( inum )                                      ! close file
531      !
532      IF( nn_closea == 1 )   CALL clo_rnf( rnfmsk )               ! closed sea inflow set as ruver mouth
533      !
534      rnfmsk_z(:)   = 0._wp                                       ! vertical structure
535      rnfmsk_z(1)   = 1.0
536      rnfmsk_z(2)   = 1.0                                         ! **********
537      rnfmsk_z(3)   = 0.5                                         ! HARD CODED on the 5 first levels
538      rnfmsk_z(4)   = 0.25                                        ! **********
539      rnfmsk_z(5)   = 0.125
540      !
541   END SUBROUTINE rnf_mouth
542
543   !!======================================================================
544END MODULE sbcrnf
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.