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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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diafwb.F90 in trunk/NEMO/OPA_SRC/DIA – NEMO

source: trunk/NEMO/OPA_SRC/DIA/diafwb.F90 @ 84

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CT : UPDATE057 : # General syntax, alignement, comments corrections

# l_ctl alone replace the set (l_ctl .AND. lwp)
# Add of diagnostics which are activated when using l_ctl logical

  • Property svn:eol-style set to native
  • Property svn:keywords set to Author Date Id Revision
File size: 18.1 KB
Line 
1MODULE diafwb
2   !!======================================================================
3   !!                       ***  MODULE  diafwb  ***
4   !! Ocean diagnostics: freshwater budget
5   !!======================================================================
6#if ( defined key_orca_r2 || defined  key_orca_r4 ) && defined key_dynspg_fsc && ! defined key_coupled
7   !!----------------------------------------------------------------------
8   !!   "key_dynspg_fsc" and "key_orca_r2 or 4"
9   !!----------------------------------------------------------------------
10   !!   dia_fwb     : freshwater budget for global ocean configurations
11   !!----------------------------------------------------------------------
12   !! * Modules used
13   USE oce             ! ocean dynamics and tracers
14   USE dom_oce         ! ocean space and time domain
15   USE phycst          ! physical constants
16   USE zdf_oce         ! ocean vertical physics
17   USE in_out_manager  ! I/O manager
18   USE flxrnf          ! ???
19   USE ocesbc          ! ???
20   USE blk_oce         ! ???
21   USE flxblk          ! atmospheric surface quantity
22   USE lib_mpp         ! distributed memory computing library
23
24   IMPLICIT NONE
25   PRIVATE
26
27   !! * Routine accessibility
28   PUBLIC dia_fwb    ! routine called by step.F90
29
30   !! * Shared module variables
31   LOGICAL, PUBLIC, PARAMETER ::   lk_diafwb = .TRUE.    !: fresh water budget flag
32
33   !! * Module variables
34   REAL(wp) ::   &
35      a_emp , a_precip, a_rnf,   &
36      a_sshb, a_sshn, a_salb, a_saln,   &
37      a_aminus, a_aplus
38   REAL(wp), DIMENSION(4) ::   &
39      a_flxi, a_flxo, a_temi, a_temo, a_sali, a_salo
40
41   !! * Substitutions
42#  include "domzgr_substitute.h90"
43#  include "vectopt_loop_substitute.h90"
44   !!----------------------------------------------------------------------
45   !!   OPA 9.0 , LODYC-IPSL  (2003)
46   !!----------------------------------------------------------------------
47
48CONTAINS
49
50   SUBROUTINE dia_fwb( kt )
51      !!---------------------------------------------------------------------
52      !!                  ***  ROUTINE dia_fwb  ***
53      !!     
54      !! ** Purpose :
55      !!
56      !! ** Method :
57      !!
58      !! History :
59      !!   8.2  !  01-02  (E. Durand)  Original code
60      !!   8.5  !  02-06  (G. Madec)  F90: Free form and module
61      !!----------------------------------------------------------------------
62      !! * Arguments
63      INTEGER, INTENT( in ) ::   kt      ! ocean time-step index
64
65      !! * Local declarations
66      INTEGER :: ji, jj, jk, jt   ! dummy loop indices
67      REAL(wp) ::   zarea, zvol, zwei
68      REAL(wp) ::  ztemi(4), ztemo(4), zsali(4), zsalo(4), zflxi(4), zflxo(4)
69      REAL(wp) ::  zt, zs, zu 
70      REAL(wp) ::  zsm0, zempnew
71      !!----------------------------------------------------------------------
72
73      ! Mean global salinity
74      zsm0 = 34.72654
75
76      ! To compute emp mean value mean emp
77
78      IF( kt == nit000 ) THEN
79
80         a_emp    = 0.e0
81         a_precip = 0.e0
82         a_rnf    = 0.e0
83         a_sshb   = 0.e0 ! valeur de ssh au debut de la simulation
84         a_salb   = 0.e0 ! valeur de sal au debut de la simulation
85         a_aminus = 0.e0
86         a_aplus  = 0.e0
87         ! sshb used because diafwb called after tranxt (i.e. after the swap)
88         a_sshb = SUM( e1t(:,:) * e2t(:,:) * sshb(:,:) * tmask_i(:,:) )
89         IF( lk_mpp )   CALL mpp_sum( a_sshb )      ! sum over the global domain
90
91         DO jk = 1, jpkm1
92            DO jj = 2, jpjm1
93               DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.
94                  zwei  = e1t(ji,jj) * e2t(ji,jj) * fse3t(ji,jj,jk) * tmask(ji,jj,jk) * tmask_i(ji,jj)
95                  a_salb = a_salb + ( sb(ji,jj,jk) - zsm0 ) * zwei
96               END DO
97            END DO
98         END DO
99         IF( lk_mpp )   CALL mpp_sum( a_salb )      ! sum over the global domain
100      ENDIF
101     
102      a_emp    = SUM( e1t(:,:) * e2t(:,:) * emp   (:,:) * tmask_i(:,:) )
103      IF( lk_mpp )   CALL mpp_sum( a_emp    )       ! sum over the global domain
104#if defined key_flx_bulk_monthly || defined key_flx_bulk_daily
105      a_precip = SUM( e1t(:,:) * e2t(:,:) * watm  (:,:) * tmask_i(:,:) )
106      IF( lk_mpp )   CALL mpp_sum( a_precip )       ! sum over the global domain
107#endif
108      a_rnf    = SUM( e1t(:,:) * e2t(:,:) * runoff(:,:) * tmask_i(:,:) )
109      IF( lk_mpp )   CALL mpp_sum( a_rnf    )       ! sum over the global domain
110
111      IF( aminus /= 0.e0 ) a_aminus = a_aminus + ( MIN( aplus, aminus ) / aminus )
112      IF( aplus  /= 0.e0 ) a_aplus  = a_aplus  + ( MIN( aplus, aminus ) / aplus  )
113
114      IF( kt == nitend ) THEN
115         a_sshn = 0.e0
116         a_saln = 0.e0
117         zarea = 0.e0
118         zvol  = 0.e0
119         zempnew = 0.e0
120         ! Mean sea level at nitend
121         a_sshn = SUM( e1t(:,:) * e2t(:,:) * sshn(:,:) * tmask_i(:,:) )
122         IF( lk_mpp )   CALL mpp_sum( a_sshn )      ! sum over the global domain
123         zarea  = SUM( e1t(:,:) * e2t(:,:) *             tmask_i(:,:) )
124         IF( lk_mpp )   CALL mpp_sum( zarea  )      ! sum over the global domain
125         
126         DO jk = 1, jpkm1   
127            DO jj = 2, jpjm1
128               DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.
129                  zwei  = e1t(ji,jj) * e2t(ji,jj) * fse3t(ji,jj,jk) * tmask(ji,jj,jk) * tmask_i(ji,jj)
130                  a_saln = a_saln + ( sn(ji,jj,jk) - zsm0 ) * zwei
131                  zvol  = zvol  + zwei
132               END DO
133            END DO
134         END DO
135         IF( lk_mpp )   CALL mpp_sum( a_saln )      ! sum over the global domain
136         
137         a_aminus = a_aminus / ( nitend - nit000 + 1 )
138         a_aplus  = a_aplus  / ( nitend - nit000 + 1 )
139
140         ! Conversion in m3
141         a_emp    = a_emp * rdttra(1) * 1.e-3 
142         a_precip = a_precip * rdttra(1) * 1.e-3 / rday
143         a_rnf    = a_rnf * rdttra(1) * 1.e-3
144         
145         ! Alpha1=Alpha0-Rest/(Precip+runoff)
146         !  C A U T I O N : precipitations are negative !!     
147         
148         zempnew = a_sshn / ( ( nitend - nit000 + 1 ) * rdt ) * 1.e3 / zarea
149
150      ENDIF
151
152
153      ! Calcul des termes de transport
154      ! ------------------------------
155     
156      ! 1 --> Gibraltar
157      ! 2 --> Cadiz
158      ! 3 --> Red Sea
159      ! 4 --> Baltic Sea
160
161      IF( kt == nit000 ) THEN
162         a_flxi(:) = 0.e0
163         a_flxo(:) = 0.e0
164         a_temi(:) = 0.e0
165         a_temo(:) = 0.e0
166         a_sali(:) = 0.e0
167         a_salo(:) = 0.e0
168      ENDIF
169
170      zflxi(:) = 0.e0
171      zflxo(:) = 0.e0
172      ztemi(:) = 0.e0
173      ztemo(:) = 0.e0
174      zsali(:) = 0.e0
175      zsalo(:) = 0.e0
176
177      ! Mean flow at Gibraltar
178
179      IF( cp_cfg == "orca" ) THEN 
180               
181         SELECT CASE ( jp_cfg )
182         !                                           ! =======================
183         CASE ( 4 )                                  !  ORCA_R4 configuration
184            !                                        ! =======================
185            ji =  mi1(70)
186            jj =  mj1(52)
187            !                                        ! =======================
188         CASE ( 2 )                                  !  ORCA_R2 configuration
189            !                                        ! =======================
190            ji = mi1(139)
191            jj = mj1(102)
192            !                                        ! =======================
193         CASE DEFAULT                                !    ORCA R05 or R025
194            !                                        ! =======================
195            IF(lwp) WRITE(numout,cform_err)
196            IF(lwp) WRITE(numout,*)' dia_fwb Not yet implemented in ORCA_R05 or R025'
197            nstop = nstop + 1
198            !
199         END SELECT
200         !
201      ENDIF
202      DO jk = 1, 18 
203         zt = 0.5 * ( tn(ji,jj,jk) + tn(ji+1,jj,jk) )
204         zs = 0.5 * ( sn(ji,jj,jk) + sn(ji+1,jj,jk) )
205         zu = un(ji,jj,jk) * fse3t(ji,jj,jk) * e2u(ji,jj)
206
207         IF( un(ji,jj,jk) > 0.e0 ) THEN
208            zflxi(1) = zflxi(1) +    zu
209            ztemi(1) = ztemi(1) + zt*zu
210            zsali(1) = zsali(1) + zs*zu
211         ELSE
212            zflxo(1) = zflxo(1) +    zu
213            ztemo(1) = ztemo(1) + zt*zu
214            zsalo(1) = zsalo(1) + zs*zu
215         ENDIF
216      END DO
217     
218      ! Mean flow at Cadiz
219      IF( cp_cfg == "orca" ) THEN
220               
221         SELECT CASE ( jp_cfg )
222         !                                           ! =======================
223         CASE ( 4 )                                  !  ORCA_R4 configuration
224            !                                        ! =======================
225            ji =  mi1(69  )
226            jj =  mj1(52  )
227            !                                        ! =======================
228         CASE ( 2 )                                  !  ORCA_R2 configuration
229            !                                        ! =======================
230            ji = mi1(137)
231            jj = mj1(102)
232            !                                        ! =======================
233         CASE DEFAULT                                !    ORCA R05 or R025
234            !                                        ! =======================
235            IF(lwp) WRITE(numout,cform_err)
236            IF(lwp) WRITE(numout,*)' dia_fwb Not yet implemented in ORCA_R05 or R025'
237            nstop = nstop + 1
238            !
239         END SELECT
240         !
241      ENDIF
242      DO jk = 1, 23 
243         zt = 0.5 * ( tn(ji,jj,jk) + tn(ji+1,jj,jk) )
244         zs = 0.5 * ( sn(ji,jj,jk) + sn(ji+1,jj,jk) )
245         zu = un(ji,jj,jk) * fse3t(ji,jj,jk) * e2u(ji,jj)
246         
247         IF( un(ji,jj,jk) > 0.e0 ) THEN
248            zflxi(2) = zflxi(2) +    zu
249            ztemi(2) = ztemi(2) + zt*zu
250            zsali(2) = zsali(2) + zs*zu
251         ELSE
252            zflxo(2) = zflxo(2) +    zu
253            ztemo(2) = ztemo(2) + zt*zu
254            zsalo(2) = zsalo(2) + zs*zu
255         ENDIF
256      END DO
257
258      ! Mean flow at Red Sea entrance
259      IF( cp_cfg == "orca" ) THEN
260               
261         SELECT CASE ( jp_cfg )
262         !                                           ! =======================
263         CASE ( 4 )                                  !  ORCA_R4 configuration
264            !                                        ! =======================
265            ji =  mi1(83  )
266            jj =  mj1(45  )
267            !                                        ! =======================
268         CASE ( 2 )                                  !  ORCA_R2 configuration
269            !                                        ! =======================
270            ji = mi1(161)
271            jj = mj1( 88)
272            !                                        ! =======================
273         CASE DEFAULT                                !    ORCA R05 or R025
274            !                                        ! =======================
275            IF(lwp) WRITE(numout,cform_err)
276            IF(lwp) WRITE(numout,*)' dia_fwb Not yet implemented in ORCA_R05 or R025'
277            nstop = nstop + 1
278            !
279         END SELECT
280         !
281      ENDIF
282      DO jk = 1, 15 
283         zt = 0.5 * ( tn(ji,jj,jk) + tn(ji+1,jj,jk) )
284         zs = 0.5 * ( sn(ji,jj,jk) + sn(ji+1,jj,jk) )
285         zu = un(ji,jj,jk) * fse3t(ji,jj,jk) * e2u(ji,jj)
286         
287         IF( un(ji,jj,jk) > 0.e0 ) THEN
288            zflxi(3) = zflxi(3) +    zu
289            ztemi(3) = ztemi(3) + zt*zu
290            zsali(3) = zsali(3) + zs*zu
291         ELSE
292            zflxo(3) = zflxo(3) +    zu
293            ztemo(3) = ztemo(3) + zt*zu
294            zsalo(3) = zsalo(3) + zs*zu
295         ENDIF
296      END DO
297
298      ! Mean flow at Baltic Sea entrance
299      IF( cp_cfg == "orca" ) THEN
300               
301         SELECT CASE ( jp_cfg )
302         !                                           ! =======================
303         CASE ( 4 )                                  !  ORCA_R4 configuration
304            !                                        ! =======================
305            ji =   1     ! Not in the domain
306            jj =   1 
307            !                                        ! =======================
308         CASE ( 2 )                                  !  ORCA_R2 configuration
309            !                                        ! =======================
310            ji = mi1(146)
311            jj = mj1(116)
312            !                                        ! =======================
313         CASE DEFAULT                                !    ORCA R05 or R025
314            !                                        ! =======================
315            IF(lwp) WRITE(numout,cform_err)
316            IF(lwp) WRITE(numout,*)' dia_fwb Not yet implemented in ORCA_R05 or R025'
317            nstop = nstop + 1
318            !
319         END SELECT
320         !
321      ENDIF
322      DO jk = 1, 20
323         zt = 0.5 * ( tn(ji,jj,jk) + tn(ji+1,jj,jk) )
324         zs = 0.5 * ( sn(ji,jj,jk) + sn(ji+1,jj,jk) )
325         zu = un(ji,jj,jk) * fse3t(ji,jj,jk) * e2u(ji,jj)
326         
327         IF( un(ji,jj,jk) > 0.e0 ) THEN
328            zflxi(4) = zflxi(4) +    zu
329            ztemi(4) = ztemi(4) + zt*zu
330            zsali(4) = zsali(4) + zs*zu
331         ELSE
332            zflxo(4) = zflxo(4) +    zu
333            ztemo(4) = ztemo(4) + zt*zu
334            zsalo(4) = zsalo(4) + zs*zu
335         ENDIF
336      END DO
337
338      ! Sum at each time-step
339      DO jt = 1, 4 
340         IF( zflxi(jt) /= 0.e0 .AND. zflxo(jt) /= 0.e0 ) THEN
341            a_flxi(jt) = a_flxi(jt) + zflxi(jt)
342            a_temi(jt) = a_temi(jt) + ztemi(jt)/zflxi(jt)
343            a_sali(jt) = a_sali(jt) + zsali(jt)/zflxi(jt)
344            a_flxo(jt) = a_flxo(jt) + zflxo(jt)
345            a_temo(jt) = a_temo(jt) + ztemo(jt)/zflxo(jt)
346            a_salo(jt) = a_salo(jt) + zsalo(jt)/zflxo(jt)
347         ENDIF
348      END DO
349
350      IF( kt == nitend ) THEN
351         DO jt = 1, 4 
352            a_flxi(jt) = a_flxi(jt) / ( FLOAT( nitend - nit000 + 1 ) * 1.e6 )
353            a_temi(jt) = a_temi(jt) /   FLOAT( nitend - nit000 + 1 )
354            a_sali(jt) = a_sali(jt) /   FLOAT( nitend - nit000 + 1 )
355            a_flxo(jt) = a_flxo(jt) / ( FLOAT( nitend - nit000 + 1 ) * 1.e6 )
356            a_temo(jt) = a_temo(jt) /   FLOAT( nitend - nit000 + 1 )
357            a_salo(jt) = a_salo(jt) /   FLOAT( nitend - nit000 + 1 )
358         END DO
359      ENDIF
360
361
362      ! Ecriture des diagnostiques
363      ! --------------------------
364
365      IF ( kt == nitend ) THEN
366
367         OPEN(111,FILE='STRAIT.dat')
368         WRITE(111,*)
369         WRITE(111,*)    'Net freshwater budget '
370         WRITE(111,9010) '  emp    = ',a_emp,   ' m3 =', a_emp   /(FLOAT(nitend-nit000+1)*rdttra(1)) * 1.e-6,' Sv'
371         WRITE(111,9010) '  precip = ',a_precip,' m3 =', a_precip/(FLOAT(nitend-nit000+1)*rdttra(1)) * 1.e-6,' Sv'
372         WRITE(111,9010) '  a_rnf  = ',a_rnf,   ' m3 =', a_rnf   /(FLOAT(nitend-nit000+1)*rdttra(1)) * 1.e-6,' Sv'
373         WRITE(111,*)
374         WRITE(111,9010) '  zarea =',zarea
375         WRITE(111,9010) '  zvol  =',zvol
376         WRITE(111,*)
377         WRITE(111,*)    'Mean sea level : '
378         WRITE(111,9010) '  at nit000 = ',a_sshb        ,' m3 '
379         WRITE(111,9010) '  at nitend = ',a_sshn        ,' m3 '
380         WRITE(111,9010) '  diff      = ',(a_sshn-a_sshb),' m3 =', (a_sshn-a_sshb)/(FLOAT(nitend-nit000+1)*rdt) * 1.e-6,' Sv'
381         WRITE(111,9020) '  mean sea level elevation    =', a_sshn/zarea,' m'
382         WRITE(111,*)
383         WRITE(111,*)    'Anomaly of salinity content : '
384         WRITE(111,9010) '  at nit000 = ',a_salb        ,' psu.m3 '
385         WRITE(111,9010) '  at nitend = ',a_saln        ,' psu.m3 '
386         WRITE(111,9010) '  diff      = ',(a_saln-a_salb),' psu.m3'
387         WRITE(111,*)
388         WRITE(111,*)    'Mean salinity : '
389         WRITE(111,9020) '  at nit000 =',a_salb/zvol+zsm0   ,' psu '
390         WRITE(111,9020) '  at nitend =',a_saln/zvol+zsm0   ,' psu '
391         WRITE(111,9020) '  diff      =',(a_saln-a_salb)/zvol,' psu'
392         WRITE(111,9020) '  S-SLevitus=',a_saln/zvol,' psu'
393         WRITE(111,*)
394         WRITE(111,*)    'Coeff : '
395         WRITE(111,9030) '  Alpha+   =  ', a_aplus
396         WRITE(111,9030) '  Alpha-   =  ', a_aminus
397         WRITE(111,*)
398         WRITE(111,*)
399         WRITE(111,*)    'Gibraltar : '
400         WRITE(111,9030) '  Flux entrant (Sv) :', a_flxi(1)
401         WRITE(111,9030) '  Flux sortant (Sv) :', a_flxo(1)
402         WRITE(111,9030) '  T entrant (deg)   :', a_temi(1)
403         WRITE(111,9030) '  T sortant (deg)   :', a_temo(1)
404         WRITE(111,9030) '  S entrant (psu)   :', a_sali(1)
405         WRITE(111,9030) '  S sortant (psu)   :', a_salo(1)
406         WRITE(111,*)
407         WRITE(111,*)    'Cadiz : '
408         WRITE(111,9030) '  Flux entrant (Sv) :', a_flxi(2)
409         WRITE(111,9030) '  Flux sortant (Sv) :', a_flxo(2)
410         WRITE(111,9030) '  T entrant (deg)   :', a_temi(2)
411         WRITE(111,9030) '  T sortant (deg)   :', a_temo(2)
412         WRITE(111,9030) '  S entrant (psu)   :', a_sali(2)
413         WRITE(111,9030) '  S sortant (psu)   :', a_salo(2)
414         WRITE(111,*)
415         WRITE(111,*)    'Bab el Mandeb : '
416         WRITE(111,9030) '  Flux entrant (Sv) :', a_flxi(3)
417         WRITE(111,9030) '  Flux sortant (Sv) :', a_flxo(3)
418         WRITE(111,9030) '  T entrant (deg)   :', a_temi(3)
419         WRITE(111,9030) '  T sortant (deg)   :', a_temo(3)
420         WRITE(111,9030) '  S entrant (psu)   :', a_sali(3)
421         WRITE(111,9030) '  S sortant (psu)   :', a_salo(3)
422         WRITE(111,*)
423         WRITE(111,*)    'Baltic : '
424         WRITE(111,9030) '  Flux entrant (Sv) :', a_flxi(4)
425         WRITE(111,9030) '  Flux sortant (Sv) :', a_flxo(4)
426         WRITE(111,9030) '  T entrant (deg)   :', a_temi(4)
427         WRITE(111,9030) '  T sortant (deg)   :', a_temo(4)
428         WRITE(111,9030) '  S entrant (psu)   :', a_sali(4)
429         WRITE(111,9030) '  S sortant (psu)   :', a_salo(4)
430         CLOSE(111)
431      ENDIF
432
433 9005 FORMAT(1X,A,ES24.16)
434 9010 FORMAT(1X,A,ES12.5,A,F10.5,A)
435 9020 FORMAT(1X,A,F10.5,A)
436 9030 FORMAT(1X,A,F8.2,A)
437
438   END SUBROUTINE dia_fwb
439
440#else
441   !!----------------------------------------------------------------------
442   !!   Default option :                                       Dummy Module
443   !!----------------------------------------------------------------------
444   LOGICAL, PUBLIC, PARAMETER ::   lk_diafwb = .FALSE.    !: fresh water budget flag
445CONTAINS
446   SUBROUTINE dia_fwb( kt )        ! Empty routine
447      WRITE(*,*) 'dia_fwb: : You should not have seen this print! error?', kt
448   END SUBROUTINE dia_fwb
449#endif
450
451   !!======================================================================
452END MODULE diafwb
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.