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sbcssr.F90 in trunk/NEMO/OPA_SRC/SBC – NEMO

source: trunk/NEMO/OPA_SRC/SBC/sbcssr.F90 @ 1554

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add the possibility to bound the sea surface salinity damping term erp(:,:), see ticket: #499

  • Property svn:keywords set to Id
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Line 
1MODULE sbcssr
2   !!======================================================================
3   !!                       ***  MODULE  sbcssr  ***
4   !! Surface module :  heat and fresh water fluxes a restoring term toward observed SST/SSS
5   !!======================================================================
6   !! History :  3.0  !  2006-06  (G. Madec)  Original code
7   !!            3.2  !  2009-04  (B. Lemaire)  Introduce iom_put
8   !!----------------------------------------------------------------------
9
10   !!----------------------------------------------------------------------
11   !!   sbc_ssr        : add to sbc a restoring term toward SST/SSS climatology
12   !!----------------------------------------------------------------------
13   USE oce             ! ocean dynamics and tracers
14   USE dom_oce         ! ocean space and time domain
15   USE sbc_oce         ! surface boundary condition
16   USE phycst          ! physical constants
17   USE daymod          ! calendar
18   USE sbcrnf          ! surface boundary condition : runoffs
19   USE fldread         ! read input fields
20   USE iom             ! I/O manager
21   USE in_out_manager  ! I/O manager
22   USE lib_mpp         ! distribued memory computing library
23   USE lbclnk          ! ocean lateral boundary conditions (or mpp link)
24
25   IMPLICIT NONE
26   PRIVATE
27
28   PUBLIC   sbc_ssr    ! routine called in sbcmod
29   
30
31   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   erp      !: evaporation damping   [kg/m2/s]
32   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   qrp      !: heat flux damping        [w/m2]
33
34   !                              !!* Namelist namsbc_ssr *
35   INTEGER ::   nn_sstr, nn_sssr   ! SST/SSS restoring indicator
36   REAL(wp) ::  dqdt   , deds      ! restoring factor on SST and SSS
37   LOGICAL ::   ln_sssr_bnd        ! flag to bound erp term
38   REAL(wp) ::  rn_sssr_bnd        ! ABS(Max./Min.) value of erp term [mm/day]
39
40   REAL(wp) , ALLOCATABLE, DIMENSION(:) ::   buffer   ! Temporary buffer for exchange
41   TYPE(FLD), ALLOCATABLE, DIMENSION(:) ::   sf_sst   ! structure of input SST (file informations, fields read)
42   TYPE(FLD), ALLOCATABLE, DIMENSION(:) ::   sf_sss   ! structure of input SSS (file informations, fields read)
43
44   !! * Substitutions
45#  include "domzgr_substitute.h90"
46   !!----------------------------------------------------------------------
47   !! NEMO/OPA 3.2 , LOCEAN-IPSL (2009)
48   !! $Id$
49   !! Software governed by the CeCILL licence (modipsl/doc/NEMO_CeCILL.txt)
50   !!----------------------------------------------------------------------
51
52CONTAINS
53
54   SUBROUTINE sbc_ssr( kt )
55      !!---------------------------------------------------------------------
56      !!                     ***  ROUTINE sbc_ssr  ***
57      !!
58      !! ** Purpose :   Add to heat and/or freshwater fluxes a damping term
59      !!                toward observed SST and/or SSS.
60      !!
61      !! ** Method  : - Read namelist namsbc_ssr
62      !!              - Read observed SST and/or SSS
63      !!              - at each nscb time step
64      !!                   add a retroaction term on qns    (nn_sstr = 1)
65      !!                   add a damping term on emps       (nn_sssr = 1)
66      !!                   add a damping term on emp & emps (nn_sssr = 2)
67      !!---------------------------------------------------------------------
68      INTEGER, INTENT(in   ) ::   kt   ! ocean time step
69      !!
70      INTEGER  ::   ji, jj   ! dummy loop indices
71      REAL(wp) ::   zerp     ! local scalar for evaporation damping
72      REAL(wp) ::   zqrp     ! local scalar for heat flux damping
73      REAL(wp) ::   zsrp     ! local scalar for unit conversion of deds factor
74      REAL(wp) ::   zerp_bnd ! local scalar for unit conversion of rn_epr_max factor
75      INTEGER  ::   ierror   ! return error code
76      !!
77      CHARACTER(len=100) ::  cn_dir          ! Root directory for location of ssr files
78      TYPE(FLD_N) ::   sn_sst, sn_sss        ! informations about the fields to be read
79      NAMELIST/namsbc_ssr/ cn_dir, nn_sstr, nn_sssr, dqdt, deds, sn_sst, sn_sss, ln_sssr_bnd, rn_sssr_bnd
80      !!----------------------------------------------------------------------
81      !
82      !                                               ! -------------------- !
83      IF( kt == nit000 ) THEN                         ! First call kt=nit000 !
84         !                                            ! -------------------- !
85         nn_sstr = 0                  !* set file information
86         nn_sssr = 0
87         dqdt    = -40.e0
88         deds    = -27.70
89         cn_dir  = './'            ! directory in which the model is executed
90         ! ... default values (NB: frequency positive => hours, negative => months)
91         !            !   file    ! frequency !  variable  ! time intep !  clim   ! 'yearly' or ! weights  ! rotation   !
92         !            !   name    !  (hours)  !   name     !   (T/F)    !  (T/F)  !  'monthly'  ! filename ! pairs      !
93         sn_sst = FLD_N( 'sst'    ,    24.    ,  'sst'     ,  .false.   , .false. ,   'yearly'  , ''       , ''         )
94         sn_sss = FLD_N( 'sss'    ,    -1.    ,  'sss'     ,  .true.    , .false. ,   'yearly'  , ''       , ''         )
95
96         REWIND ( numnam )            !* read in namlist namflx
97         READ( numnam, namsbc_ssr ) 
98
99         IF(lwp) THEN                 !* control print
100            WRITE(numout,*)
101            WRITE(numout,*) 'sbc_ssr : SST and/or SSS damping term '
102            WRITE(numout,*) '~~~~~~~ '
103            WRITE(numout,*) '          SST restoring term (Yes=1)             nn_sstr = ', nn_sstr
104            WRITE(numout,*) '          SSS damping term (Yes=1, salt flux)    nn_sssr = ', nn_sssr
105            WRITE(numout,*) '                           (Yes=2, volume flux) '
106            WRITE(numout,*) '          dQ/dT (restoring magnitude on SST)     dqdt    = ', dqdt, ' W/m2/K'
107            WRITE(numout,*) '          dE/dS (restoring magnitude on SST)     deds    = ', deds, ' mm/day'
108            WRITE(numout,*) '          flag to bound erp term             ln_sssr_bnd = ', ln_sssr_bnd
109            WRITE(numout,*) '          ABS(Max./Min.) erp threshold       rn_sssr_bnd = ', rn_sssr_bnd, ' mm/day'
110         ENDIF
111
112         IF( nn_sstr == 1 ) THEN      !* set sf_sst structure
113            !
114            ALLOCATE( sf_sst(1), STAT=ierror )
115            IF( ierror > 0 ) THEN
116               CALL ctl_stop( 'sbc_ssr: unable to allocate sf_sst structure' )   ;   RETURN
117            ENDIF
118            ALLOCATE( sf_sst(1)%fnow(jpi,jpj) )
119            ALLOCATE( sf_sst(1)%fdta(jpi,jpj,2) )
120            !
121            ! fill sf_sst with sn_sst and control print
122            CALL fld_fill( sf_sst, (/ sn_sst /), cn_dir, 'sbc_ssr', 'SST restoring term toward SST data', 'namsbc_ssr' )
123         ENDIF
124         !
125         IF( nn_sssr >= 1 ) THEN      ! set sf_sss structure
126            !
127            ALLOCATE( sf_sss(1), STAT=ierror )
128            IF( ierror > 0 ) THEN
129               CALL ctl_stop( 'sbc_ssr: unable to allocate sf_sss structure' )   ;   RETURN
130            ENDIF
131            ALLOCATE( sf_sss(1)%fnow(jpi,jpj) )
132            ALLOCATE( sf_sss(1)%fdta(jpi,jpj,2) )
133            !
134            ! fill sf_sss with sn_sss and control print
135            CALL fld_fill( sf_sss, (/ sn_sss /), cn_dir, 'sbc_ssr', 'SSS restoring term toward SSS data', 'namsbc_ssr' )
136         ENDIF
137         !
138         ! Initialize qrp and erp if no restoring
139         IF( nn_sstr /= 1                   )   qrp(:,:) = 0.e0 
140         IF( nn_sssr /= 1 .OR. nn_sssr /= 2 )   erp(:,:) = 0.e0 
141      ENDIF
142
143      IF( nn_sstr + nn_sssr /= 0 ) THEN
144         !
145         IF( nn_sstr == 1)   CALL fld_read( kt, nn_fsbc, sf_sst )   ! Read SST data and provides it at kt
146         IF( nn_sssr >= 1)   CALL fld_read( kt, nn_fsbc, sf_sss )   ! Read SSS data and provides it at kt
147         !
148         !                                         ! ========================= !
149         IF( MOD( kt-1, nn_fsbc ) == 0 ) THEN      !    Add restoring term     !
150            !                                      ! ========================= !
151            !
152            IF( nn_sstr == 1 ) THEN                   !* Temperature restoring term
153!CDIR COLLAPSE
154               DO jj = 1, jpj
155                  DO ji = 1, jpi
156                     zqrp = dqdt * ( sst_m(ji,jj) - sf_sst(1)%fnow(ji,jj) )
157                     qns(ji,jj) = qns(ji,jj) + zqrp
158                     qrp(ji,jj) = zqrp
159                  END DO
160               END DO
161               CALL iom_put( "qrp", qrp )                             ! heat flux damping
162            ENDIF
163            !
164            IF( nn_sssr == 1 ) THEN                   !* Salinity damping term (salt flux, emps only)
165               zsrp = deds / rday                                     ! from [mm/day] to [kg/m2/s]
166!CDIR COLLAPSE
167               DO jj = 1, jpj
168                  DO ji = 1, jpi
169                     zerp = zsrp * ( 1. - 2.*rnfmsk(ji,jj) )   &      ! No damping in vicinity of river mouths
170                        &        * ( sss_m(ji,jj) - sf_sss(1)%fnow(ji,jj) )   &
171                        &        / ( sss_m(ji,jj) + 1.e-20   )
172                     emps(ji,jj) = emps(ji,jj) + zerp
173                     erp( ji,jj) = zerp
174                  END DO
175               END DO
176               CALL iom_put( "erp", erp )                             ! freshwater flux damping
177            ELSEIF( nn_sssr == 2 ) THEN               !* Salinity damping term (volume flux, emp and emps)
178               zsrp = deds / rday                                     ! from [mm/day] to [kg/m2/s]
179               zerp_bnd = rn_sssr_bnd / rday                          !       -              -   
180!CDIR COLLAPSE
181               DO jj = 1, jpj
182                  DO ji = 1, jpi                           
183                     zerp = zsrp * ( 1. - 2.*rnfmsk(ji,jj) )   &      ! No damping in vicinity of river mouths
184                        &        * ( sss_m(ji,jj) - sf_sss(1)%fnow(ji,jj) )   &
185                        &        / ( sss_m(ji,jj) + 1.e-20   )
186                     IF( ln_sssr_bnd )   zerp = SIGN( 1., zerp ) * MIN( zerp_bnd, ABS(zerp) )
187                     emp (ji,jj) = emp (ji,jj) + zerp
188                     emps(ji,jj) = emps(ji,jj) + zerp
189                     erp (ji,jj) = zerp
190                  END DO
191               END DO
192               CALL iom_put( "erp", erp )                             ! freshwater flux damping
193            ENDIF
194            !
195         ENDIF
196         !
197      ENDIF
198      !
199   END SUBROUTINE sbc_ssr
200     
201   !!======================================================================
202END MODULE sbcssr
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.