New URL for NEMO forge!   http://forge.nemo-ocean.eu

Since March 2022 along with NEMO 4.2 release, the code development moved to a self-hosted GitLab.
This present forge is now archived and remained online for history.
sbcrnf.F90 in trunk/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/SBC – NEMO

source: trunk/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/SBC/sbcrnf.F90 @ 7727

Last change on this file since 7727 was 7698, checked in by mocavero, 7 years ago

update trunk with OpenMP parallelization

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 32.2 KB
RevLine 
[888]1MODULE sbcrnf
2   !!======================================================================
3   !!                       ***  MODULE  sbcrnf  ***
4   !! Ocean forcing:  river runoff
5   !!=====================================================================
[2528]6   !! History :  OPA  ! 2000-11  (R. Hordoir, E. Durand)  NetCDF FORMAT
7   !!   NEMO     1.0  ! 2002-09  (G. Madec)  F90: Free form and module
[3764]8   !!            3.0  ! 2006-07  (G. Madec)  Surface module
[2528]9   !!            3.2  ! 2009-04  (B. Lemaire)  Introduce iom_put
10   !!            3.3  ! 2010-10  (R. Furner, G. Madec) runoff distributed over ocean levels
[888]11   !!----------------------------------------------------------------------
12
13   !!----------------------------------------------------------------------
[6140]14   !!   sbc_rnf       : monthly runoffs read in a NetCDF file
15   !!   sbc_rnf_init  : runoffs initialisation
16   !!   rnf_mouth     : set river mouth mask
[888]17   !!----------------------------------------------------------------------
[6140]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 eosbn2         ! Equation Of State
[7646]23   USE usrdef_closea  ! closed seas
[6140]24   !
25   USE in_out_manager ! I/O manager
26   USE fldread        ! read input field at current time step
27   USE iom            ! I/O module
28   USE lib_mpp        ! MPP library
29   USE wrk_nemo       ! Memory allocation
[888]30
31   IMPLICIT NONE
32   PRIVATE
33
[6140]34   PUBLIC   sbc_rnf       ! called in sbcmod module
35   PUBLIC   sbc_rnf_div   ! called in divhor module
36   PUBLIC   sbc_rnf_alloc ! called in sbcmod module
37   PUBLIC   sbc_rnf_init  ! called in sbcmod module
[5836]38   
[6140]39   !                                                !!* namsbc_rnf namelist *
40   CHARACTER(len=100)         ::   cn_dir            !: Root directory for location of rnf files
[5431]41   LOGICAL                    ::   ln_rnf_depth      !: depth       river runoffs attribute specified in a file
[6140]42   LOGICAL                    ::      ln_rnf_depth_ini  !: depth       river runoffs  computed at the initialisation
43   REAL(wp)                   ::      rn_rnf_max        !: maximum value of the runoff climatologie (ln_rnf_depth_ini =T)
44   REAL(wp)                   ::      rn_dep_max        !: depth over which runoffs is spread       (ln_rnf_depth_ini =T)
45   INTEGER                    ::      nn_rnf_depth_file !: create (=1) a runoff depth file or not (=0)
46   LOGICAL                    ::   ln_rnf_tem        !: temperature river runoffs attribute specified in a file
47   LOGICAL           , PUBLIC ::   ln_rnf_sal        !: salinity    river runoffs attribute specified in a file
48   TYPE(FLD_N)       , PUBLIC ::   sn_rnf            !: information about the runoff file to be read
49   TYPE(FLD_N)                ::   sn_cnf            !: information about the runoff mouth file to be read
50   TYPE(FLD_N)                ::   sn_s_rnf          !: information about the salinities of runoff file to be read
51   TYPE(FLD_N)                ::   sn_t_rnf          !: information about the temperatures of runoff file to be read
52   TYPE(FLD_N)                ::   sn_dep_rnf        !: information about the depth which river inflow affects
53   LOGICAL           , PUBLIC ::   ln_rnf_mouth      !: specific treatment in mouths vicinity
54   REAL(wp)                   ::   rn_hrnf           !: runoffs, depth over which enhanced vertical mixing is used
55   REAL(wp)          , PUBLIC ::   rn_avt_rnf        !: runoffs, value of the additional vertical mixing coef. [m2/s]
56   REAL(wp)          , PUBLIC ::   rn_rfact          !: multiplicative factor for runoff
[888]57
[6140]58   LOGICAL , PUBLIC ::   l_rnfcpl = .false.   !: runoffs recieved from oasis
59   INTEGER , PUBLIC ::   nkrnf = 0            !: nb of levels over which Kz is increased at river mouths
60   
[2715]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
[3764]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]   
[888]66
[5431]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) 
[2528]70 
[888]71   !!----------------------------------------------------------------------
[2528]72   !! NEMO/OPA 3.3 , NEMO Consortium (2010)
[1146]73   !! $Id$
[2528]74   !! Software governed by the CeCILL licence     (NEMOGCM/NEMO_CeCILL.txt)
[888]75   !!----------------------------------------------------------------------
76CONTAINS
77
[2715]78   INTEGER FUNCTION sbc_rnf_alloc()
79      !!----------------------------------------------------------------------
80      !!                ***  ROUTINE sbc_rnf_alloc  ***
81      !!----------------------------------------------------------------------
82      ALLOCATE( rnfmsk(jpi,jpj)         , rnfmsk_z(jpk)          ,     &
83         &      h_rnf (jpi,jpj)         , nk_rnf  (jpi,jpj)      ,     &
84         &      rnf_tsc_b(jpi,jpj,jpts) , rnf_tsc (jpi,jpj,jpts) , STAT=sbc_rnf_alloc )
85         !
86      IF( lk_mpp            )   CALL mpp_sum ( sbc_rnf_alloc )
87      IF( sbc_rnf_alloc > 0 )   CALL ctl_warn('sbc_rnf_alloc: allocation of arrays failed')
88   END FUNCTION sbc_rnf_alloc
89
[3625]90
[888]91   SUBROUTINE sbc_rnf( kt )
92      !!----------------------------------------------------------------------
93      !!                  ***  ROUTINE sbc_rnf  ***
[3764]94      !!
[888]95      !! ** Purpose :   Introduce a climatological run off forcing
96      !!
[3764]97      !! ** Method  :   Set each river mouth with a monthly climatology
[888]98      !!                provided from different data.
99      !!                CAUTION : upward water flux, runoff forced to be < 0
100      !!
101      !! ** Action  :   runoff updated runoff field at time-step kt
102      !!----------------------------------------------------------------------
103      INTEGER, INTENT(in) ::   kt          ! ocean time step
[3625]104      !
[7698]105      INTEGER  ::   ji, jj, jn    ! dummy loop indices
106      INTEGER  ::   z_err = 0     ! dummy integer for error handling
[888]107      !!----------------------------------------------------------------------
[4990]108      REAL(wp), DIMENSION(:,:), POINTER       ::   ztfrz   ! freezing point used for temperature correction
[3764]109      !
[4990]110      CALL wrk_alloc( jpi,jpj, ztfrz)
[6460]111      !
[5407]112      !                                            !-------------------!
113      !                                            !   Update runoff   !
114      !                                            !-------------------!
115      !
116      IF( .NOT. l_rnfcpl )   CALL fld_read ( kt, nn_fsbc, sf_rnf   )    ! Read Runoffs data and provide it at kt
117      IF(   ln_rnf_tem   )   CALL fld_read ( kt, nn_fsbc, sf_t_rnf )    ! idem for runoffs temperature if required
118      IF(   ln_rnf_sal   )   CALL fld_read ( kt, nn_fsbc, sf_s_rnf )    ! idem for runoffs salinity    if required
119      !
120      IF( MOD( kt - 1, nn_fsbc ) == 0 ) THEN
[888]121         !
[7698]122         IF( .NOT. l_rnfcpl ) THEN                             ! updated runoff value at time step kt
123!$OMP PARALLEL DO schedule(static) private(jj, ji)
124            DO jj = 1, jpj
125               DO ji = 1, jpi
126                  rnf(ji,jj) = rn_rfact * ( sf_rnf(1)%fnow(ji,jj,1) )
127               END DO
128            END DO
129         END IF
[2528]130         !
[5407]131         !                                                     ! set temperature & salinity content of runoffs
132         IF( ln_rnf_tem ) THEN                                       ! use runoffs temperature data
[7698]133!$OMP PARALLEL DO schedule(static) private(jj, ji)
134            DO jj = 1, jpj
135               DO ji = 1, jpi
136                  rnf_tsc(ji,jj,jp_tem) = ( sf_t_rnf(1)%fnow(ji,jj,1) ) * rnf(ji,jj) * r1_rau0
137               END DO
138            END DO
[6140]139            CALL eos_fzp( sss_m(:,:), ztfrz(:,:) )
[7698]140!$OMP PARALLEL DO schedule(static) private(jj, ji)
141            DO jj = 1, jpj
142               DO ji = 1, jpi
143                  IF ( sf_t_rnf(1)%fnow(ji,jj,1) == -999._wp ) THEN            ! if missing data value use SST as runoffs temperature
144                     rnf_tsc(ji,jj,jp_tem) = sst_m(ji,jj) * rnf(ji,jj) * r1_rau0
145                  END IF
146                  IF ( sf_t_rnf(1)%fnow(ji,jj,1) == -222._wp ) THEN            ! where fwf comes from melting of ice shelves or iceberg
147                     rnf_tsc(ji,jj,jp_tem) = ztfrz(ji,jj) * rnf(ji,jj) * r1_rau0 - rnf(ji,jj) * rlfusisf * r1_rau0_rcp
148                  END IF
149               END DO
150            END DO
[5407]151         ELSE                                                        ! use SST as runoffs temperature
[7698]152!$OMP PARALLEL DO schedule(static) private(jj, ji)
153            DO jj = 1, jpj
154               DO ji = 1, jpi
155                  rnf_tsc(ji,jj,jp_tem) = sst_m(ji,jj) * rnf(ji,jj) * r1_rau0
156               END DO
157            END DO
158         END IF
[5407]159         !                                                           ! use runoffs salinity data
[7698]160         IF( ln_rnf_sal ) THEN
161!$OMP PARALLEL DO schedule(static) private(jj, ji)
162            DO jj = 1, jpj
163               DO ji = 1, jpi
164                  rnf_tsc(ji,jj,jp_sal) = ( sf_s_rnf(1)%fnow(ji,jj,1) ) * rnf(ji,jj) * r1_rau0
165               END DO
166            END DO
167         END IF
168         !                                                        ! else use S=0 for runoffs (done one for all in the init)
[5407]169         CALL iom_put( "runoffs", rnf )         ! output runoffs arrays
[2528]170      ENDIF
171      !
[5407]172      !                                                ! ---------------------------------------- !
[2528]173      IF( kt == nit000 ) THEN                          !   set the forcing field at nit000 - 1    !
174         !                                             ! ---------------------------------------- !
175         IF( ln_rstart .AND.    &                               !* Restart: read in restart file
[3764]176            & iom_varid( numror, 'rnf_b', ldstop = .FALSE. ) > 0 ) THEN
[2528]177            IF(lwp) WRITE(numout,*) '          nit000-1 runoff forcing fields red in the restart file'
178            CALL iom_get( numror, jpdom_autoglo, 'rnf_b', rnf_b )     ! before runoff
179            CALL iom_get( numror, jpdom_autoglo, 'rnf_hc_b', rnf_tsc_b(:,:,jp_tem) )   ! before heat content of runoff
180            CALL iom_get( numror, jpdom_autoglo, 'rnf_sc_b', rnf_tsc_b(:,:,jp_sal) )   ! before salinity content of runoff
181         ELSE                                                   !* no restart: set from nit000 values
182            IF(lwp) WRITE(numout,*) '          nit000-1 runoff forcing fields set to nit000'
[7698]183!$OMP PARALLEL
184!$OMP DO schedule(static) private(jj,ji)
185            DO jj = 1, jpj
186               DO ji = 1, jpi
187                  rnf_b    (ji,jj  ) = rnf    (ji,jj  )
188               END DO
189            END DO
190!$OMP END DO NOWAIT
191            DO jn = 1, jpts
192!$OMP DO schedule(static) private(jj,ji)
193               DO jj = 1, jpj
194                  DO ji = 1, jpi
195                     rnf_tsc_b(ji,jj,jn) = rnf_tsc(ji,jj,jn)
196                  END DO
197               END DO
198            END DO
199!$OMP END PARALLEL
[2528]200         ENDIF
201      ENDIF
202      !                                                ! ---------------------------------------- !
203      IF( lrst_oce ) THEN                              !      Write in the ocean restart file     !
204         !                                             ! ---------------------------------------- !
205         IF(lwp) WRITE(numout,*)
206         IF(lwp) WRITE(numout,*) 'sbcrnf : runoff forcing fields written in ocean restart file ',   &
207            &                    'at it= ', kt,' date= ', ndastp
208         IF(lwp) WRITE(numout,*) '~~~~'
209         CALL iom_rstput( kt, nitrst, numrow, 'rnf_b' , rnf )
210         CALL iom_rstput( kt, nitrst, numrow, 'rnf_hc_b', rnf_tsc(:,:,jp_tem) )
211         CALL iom_rstput( kt, nitrst, numrow, 'rnf_sc_b', rnf_tsc(:,:,jp_sal) )
212      ENDIF
[5407]213      !
[4990]214      CALL wrk_dealloc( jpi,jpj, ztfrz)
[2528]215      !
216   END SUBROUTINE sbc_rnf
217
218
219   SUBROUTINE sbc_rnf_div( phdivn )
220      !!----------------------------------------------------------------------
221      !!                  ***  ROUTINE sbc_rnf  ***
[3764]222      !!
[2528]223      !! ** Purpose :   update the horizontal divergence with the runoff inflow
224      !!
[3764]225      !! ** Method  :
226      !!                CAUTION : rnf is positive (inflow) decreasing the
[2528]227      !!                          divergence and expressed in m/s
228      !!
229      !! ** Action  :   phdivn   decreased by the runoff inflow
230      !!----------------------------------------------------------------------
[2715]231      REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), INTENT(inout) ::   phdivn   ! horizontal divergence
[2528]232      !!
[7698]233      INTEGER  ::   ji, jj, jk, jn   ! dummy loop indices
[2528]234      REAL(wp) ::   zfact     ! local scalar
235      !!----------------------------------------------------------------------
236      !
237      zfact = 0.5_wp
238      !
[5503]239      IF( ln_rnf_depth .OR. ln_rnf_depth_ini ) THEN      !==   runoff distributed over several levels   ==!
[6140]240         IF( ln_linssh ) THEN    !* constant volume case : just apply the runoff input flow
[7698]241!$OMP PARALLEL DO schedule(static) private(jj,ji,jk)
[6140]242            DO jj = 1, jpj
[2528]243               DO ji = 1, jpi
244                  DO jk = 1, nk_rnf(ji,jj)
245                     phdivn(ji,jj,jk) = phdivn(ji,jj,jk) - ( rnf(ji,jj) + rnf_b(ji,jj) ) * zfact * r1_rau0 / h_rnf(ji,jj)
246                  END DO
247               END DO
248            END DO
[6140]249         ELSE                    !* variable volume case
[7698]250!$OMP PARALLEL DO schedule(static) private(jj,ji,jk)
[6140]251            DO jj = 1, jpj                   ! update the depth over which runoffs are distributed
[888]252               DO ji = 1, jpi
[6140]253                  h_rnf(ji,jj) = 0._wp
254                  DO jk = 1, nk_rnf(ji,jj)                           ! recalculates h_rnf to be the depth in metres
255                     h_rnf(ji,jj) = h_rnf(ji,jj) + e3t_n(ji,jj,jk)   ! to the bottom of the relevant grid box
256                  END DO
257                  !                          ! apply the runoff input flow
[2528]258                  DO jk = 1, nk_rnf(ji,jj)
259                     phdivn(ji,jj,jk) = phdivn(ji,jj,jk) - ( rnf(ji,jj) + rnf_b(ji,jj) ) * zfact * r1_rau0 / h_rnf(ji,jj)
260                  END DO
[888]261               END DO
262            END DO
263         ENDIF
[2528]264      ELSE                       !==   runoff put only at the surface   ==!
[7698]265!$OMP PARALLEL DO schedule(static) private(jj, ji)
266         DO jj = 1, jpj
267            DO ji = 1, jpi
268               h_rnf (ji,jj)   = e3t_n (ji,jj,1)        ! update h_rnf to be depth of top box
269               phdivn(ji,jj,1) = phdivn(ji,jj,1) - ( rnf(ji,jj) + rnf_b(ji,jj) ) * zfact * r1_rau0 / e3t_n(ji,jj,1)
270            END DO
271         END DO
[888]272      ENDIF
273      !
[2528]274   END SUBROUTINE sbc_rnf_div
[888]275
276
[2528]277   SUBROUTINE sbc_rnf_init
[1116]278      !!----------------------------------------------------------------------
279      !!                  ***  ROUTINE sbc_rnf_init  ***
280      !!
281      !! ** Purpose :   Initialisation of the runoffs if (ln_rnf=T)
282      !!
283      !! ** Method  : - read the runoff namsbc_rnf namelist
284      !!
285      !! ** Action  : - read parameters
286      !!----------------------------------------------------------------------
[3764]287      CHARACTER(len=32) ::   rn_dep_file   ! runoff file name
[7698]288      INTEGER           ::   ji, jj, jk, jm, jn    ! dummy loop indices
[2528]289      INTEGER           ::   ierror, inum  ! temporary integer
[4147]290      INTEGER           ::   ios           ! Local integer output status for namelist read
[5385]291      INTEGER           ::   nbrec         ! temporary integer
292      REAL(wp)          ::   zacoef 
293      REAL(wp), DIMENSION(12)                 :: zrec             ! times records
294      REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE :: zrnfcl   
295      REAL(wp), DIMENSION(:,:  ), ALLOCATABLE :: zrnf
[3625]296      !
[5407]297      NAMELIST/namsbc_rnf/ cn_dir            , ln_rnf_depth, ln_rnf_tem, ln_rnf_sal,   &
[3764]298         &                 sn_rnf, sn_cnf    , sn_s_rnf    , sn_t_rnf  , sn_dep_rnf,   &
[5385]299         &                 ln_rnf_mouth      , rn_hrnf     , rn_avt_rnf, rn_rfact,     &
300         &                 ln_rnf_depth_ini  , rn_dep_max  , rn_rnf_max, nn_rnf_depth_file
[1116]301      !!----------------------------------------------------------------------
[3625]302      !
[5431]303      !                                         !==  allocate runoff arrays
304      IF( sbc_rnf_alloc() /= 0 )   CALL ctl_stop( 'STOP', 'sbc_rnf_alloc : unable to allocate arrays' )
305      !
306      IF( .NOT. ln_rnf ) THEN                      ! no specific treatment in vicinity of river mouths
307         ln_rnf_mouth  = .FALSE.                   ! default definition needed for example by sbc_ssr or by tra_adv_muscl
308         nkrnf         = 0
[7698]309!$OMP PARALLEL
310!$OMP DO schedule(static) private(jj, ji)
311         DO jj = 1, jpj
312            DO ji = 1, jpi
313               rnf     (ji,jj) = 0.0_wp
314               rnf_b   (ji,jj) = 0.0_wp
315               rnfmsk  (ji,jj) = 0.0_wp
316            END DO
317         END DO
318!$OMP END DO NOWAIT
319!$OMP DO schedule(static) private(jk)
320         DO jk = 1, jpk
321            rnfmsk_z(jk)   = 0.0_wp
322         END DO
323!$OMP END PARALLEL
[5431]324         RETURN
325      ENDIF
326      !
[1116]327      !                                   ! ============
328      !                                   !   Namelist
329      !                                   ! ============
[4147]330      !
331      REWIND( numnam_ref )              ! Namelist namsbc_rnf in reference namelist : Runoffs
332      READ  ( numnam_ref, namsbc_rnf, IOSTAT = ios, ERR = 901)
333901   IF( ios /= 0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'namsbc_rnf in reference namelist', lwp )
[1116]334
[4147]335      REWIND( numnam_cfg )              ! Namelist namsbc_rnf in configuration namelist : Runoffs
336      READ  ( numnam_cfg, namsbc_rnf, IOSTAT = ios, ERR = 902 )
337902   IF( ios /= 0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'namsbc_rnf in configuration namelist', lwp )
[4624]338      IF(lwm) WRITE ( numond, namsbc_rnf )
[1116]339      !
340      !                                         ! Control print
341      IF(lwp) THEN
342         WRITE(numout,*)
[7646]343         WRITE(numout,*) 'sbc_rnf_init : runoff '
344         WRITE(numout,*) '~~~~~~~~~~~~ '
[1116]345         WRITE(numout,*) '   Namelist namsbc_rnf'
346         WRITE(numout,*) '      specific river mouths treatment            ln_rnf_mouth = ', ln_rnf_mouth
347         WRITE(numout,*) '      river mouth additional Kz                  rn_avt_rnf   = ', rn_avt_rnf
348         WRITE(numout,*) '      depth of river mouth additional mixing     rn_hrnf      = ', rn_hrnf
[3764]349         WRITE(numout,*) '      multiplicative factor for runoff           rn_rfact     = ', rn_rfact
[1116]350      ENDIF
351      !                                   ! ==================
352      !                                   !   Type of runoff
353      !                                   ! ==================
354      !
[5407]355      IF( .NOT. l_rnfcpl ) THEN                   
[2528]356         ALLOCATE( sf_rnf(1), STAT=ierror )         ! Create sf_rnf structure (runoff inflow)
357         IF(lwp) WRITE(numout,*)
358         IF(lwp) WRITE(numout,*) '          runoffs inflow read in a file'
359         IF( ierror > 0 ) THEN
[7646]360            CALL ctl_stop( 'sbc_rnf_init: unable to allocate sf_rnf structure' )   ;   RETURN
[2528]361         ENDIF
362         ALLOCATE( sf_rnf(1)%fnow(jpi,jpj,1)   )
363         IF( sn_rnf%ln_tint ) ALLOCATE( sf_rnf(1)%fdta(jpi,jpj,1,2) )
[7646]364         CALL fld_fill( sf_rnf, (/ sn_rnf /), cn_dir, 'sbc_rnf_init', 'read runoffs data', 'namsbc_rnf', no_print )
[5407]365      ENDIF
366      !
367      IF( ln_rnf_tem ) THEN                      ! Create (if required) sf_t_rnf structure
368         IF(lwp) WRITE(numout,*)
369         IF(lwp) WRITE(numout,*) '          runoffs temperatures read in a file'
370         ALLOCATE( sf_t_rnf(1), STAT=ierror  )
371         IF( ierror > 0 ) THEN
372            CALL ctl_stop( 'sbc_rnf_init: unable to allocate sf_t_rnf structure' )   ;   RETURN
[2528]373         ENDIF
[5407]374         ALLOCATE( sf_t_rnf(1)%fnow(jpi,jpj,1)   )
375         IF( sn_t_rnf%ln_tint ) ALLOCATE( sf_t_rnf(1)%fdta(jpi,jpj,1,2) )
[7646]376         CALL fld_fill (sf_t_rnf, (/ sn_t_rnf /), cn_dir, 'sbc_rnf_init', 'read runoff temperature data', 'namsbc_rnf', no_print )
[5407]377      ENDIF
378      !
379      IF( ln_rnf_sal  ) THEN                     ! Create (if required) sf_s_rnf and sf_t_rnf structures
380         IF(lwp) WRITE(numout,*)
381         IF(lwp) WRITE(numout,*) '          runoffs salinities read in a file'
382         ALLOCATE( sf_s_rnf(1), STAT=ierror  )
383         IF( ierror > 0 ) THEN
384            CALL ctl_stop( 'sbc_rnf_init: unable to allocate sf_s_rnf structure' )   ;   RETURN
[2528]385         ENDIF
[5407]386         ALLOCATE( sf_s_rnf(1)%fnow(jpi,jpj,1)   )
387         IF( sn_s_rnf%ln_tint ) ALLOCATE( sf_s_rnf(1)%fdta(jpi,jpj,1,2) )
[7646]388         CALL fld_fill (sf_s_rnf, (/ sn_s_rnf /), cn_dir, 'sbc_rnf_init', 'read runoff salinity data', 'namsbc_rnf', no_print )
[5407]389      ENDIF
390      !
391      IF( ln_rnf_depth ) THEN                    ! depth of runoffs set from a file
392         IF(lwp) WRITE(numout,*)
393         IF(lwp) WRITE(numout,*) '          runoffs depth read in a file'
394         rn_dep_file = TRIM( cn_dir )//TRIM( sn_dep_rnf%clname )
395         IF( .NOT. sn_dep_rnf%ln_clim ) THEN   ;   WRITE(rn_dep_file, '(a,"_y",i4)' ) TRIM( rn_dep_file ), nyear    ! add year
396            IF( sn_dep_rnf%cltype == 'monthly' )   WRITE(rn_dep_file, '(a,"m",i2)'  ) TRIM( rn_dep_file ), nmonth   ! add month
397         ENDIF
398         CALL iom_open ( rn_dep_file, inum )                           ! open file
399         CALL iom_get  ( inum, jpdom_data, sn_dep_rnf%clvar, h_rnf )   ! read the river mouth array
400         CALL iom_close( inum )                                        ! close file
[2528]401         !
[7698]402!$OMP PARALLEL
403!$OMP DO schedule(static) private(jj, ji)
[5407]404         DO jj = 1, jpj
405            DO ji = 1, jpi
[7698]406               nk_rnf(ji,jj) = 0                               ! set the number of level over which river runoffs are applied
407            END DO
408         END DO
409!$OMP DO schedule(static) private(jj, ji, jk)
410         DO jj = 1, jpj
411            DO ji = 1, jpi
[5407]412               IF( h_rnf(ji,jj) > 0._wp ) THEN
413                  jk = 2
414                  DO WHILE ( jk /= mbkt(ji,jj) .AND. gdept_0(ji,jj,jk) < h_rnf(ji,jj) ) ;  jk = jk + 1
415                  END DO
416                  nk_rnf(ji,jj) = jk
417               ELSEIF( h_rnf(ji,jj) == -1._wp   ) THEN   ;  nk_rnf(ji,jj) = 1
418               ELSEIF( h_rnf(ji,jj) == -999._wp ) THEN   ;  nk_rnf(ji,jj) = mbkt(ji,jj)
419               ELSE
420                  CALL ctl_stop( 'sbc_rnf_init: runoff depth not positive, and not -999 or -1, rnf value in file fort.999'  )
421                  WRITE(999,*) 'ji, jj, h_rnf(ji,jj) :', ji, jj, h_rnf(ji,jj)
422               ENDIF
[3764]423            END DO
[5407]424         END DO
[7698]425!$OMP DO schedule(static) private(jj, ji, jk)
[5407]426         DO jj = 1, jpj                                ! set the associated depth
427            DO ji = 1, jpi
428               h_rnf(ji,jj) = 0._wp
429               DO jk = 1, nk_rnf(ji,jj)
[6140]430                  h_rnf(ji,jj) = h_rnf(ji,jj) + e3t_n(ji,jj,jk)
[2528]431               END DO
432            END DO
[5407]433         END DO
[7698]434!$OMP END PARALLEL
[5407]435         !
436      ELSE IF( ln_rnf_depth_ini ) THEN           ! runoffs applied at the surface
437         !
438         IF(lwp) WRITE(numout,*)
439         IF(lwp) WRITE(numout,*) '    depth of runoff computed once from max value of runoff'
440         IF(lwp) WRITE(numout,*) '    max value of the runoff climatologie (over global domain) rn_rnf_max = ', rn_rnf_max
441         IF(lwp) WRITE(numout,*) '    depth over which runoffs is spread                        rn_dep_max = ', rn_dep_max
442         IF(lwp) WRITE(numout,*) '     create (=1) a runoff depth file or not (=0)      nn_rnf_depth_file  = ', nn_rnf_depth_file
[5385]443
[5407]444         CALL iom_open( TRIM( sn_rnf%clname ), inum )    !  open runoff file
445         CALL iom_gettime( inum, zrec, kntime=nbrec)
446         ALLOCATE( zrnfcl(jpi,jpj,nbrec) )     ;      ALLOCATE( zrnf(jpi,jpj) )
447         DO jm = 1, nbrec
448            CALL iom_get( inum, jpdom_data, TRIM( sn_rnf%clvar ), zrnfcl(:,:,jm), jm )
449         END DO
450         CALL iom_close( inum )
451         zrnf(:,:) = MAXVAL( zrnfcl(:,:,:), DIM=3 )   !  maximum value in time
452         DEALLOCATE( zrnfcl )
453         !
454         zacoef = rn_dep_max / rn_rnf_max            ! coef of linear relation between runoff and its depth (150m for max of runoff)
455         !
[7698]456!$OMP PARALLEL
457         IF( zrnf(ji,jj) > 0._wp ) THEN
458!$OMP DO schedule(static) private(jj, ji)
459            DO jj = 1, jpj
460               DO ji = 1, jpi
461                  h_rnf(ji,jj) = zacoef * zrnf(ji,jj)   ! compute depth for all runoffs
462               END DO
463            END DO
464         END IF
[5407]465         !
[7698]466!$OMP DO schedule(static) private(jj, ji, jk)
[5407]467         DO jj = 1, jpj                     ! take in account min depth of ocean rn_hmin
468            DO ji = 1, jpi
469               IF( zrnf(ji,jj) > 0._wp ) THEN
470                  jk = mbkt(ji,jj)
471                  h_rnf(ji,jj) = MIN( h_rnf(ji,jj), gdept_0(ji,jj,jk ) )
472               ENDIF
[5385]473            END DO
[5407]474         END DO
475         !
[7698]476!$OMP DO schedule(static) private(jj, ji)
[5407]477         DO jj = 1, jpj
478            DO ji = 1, jpi
[7698]479               nk_rnf(ji,jj) = 0                       ! number of levels on which runoffs are distributed
480            END DO
481         END DO
482!$OMP DO schedule(static) private(jj, ji, jk)
483         DO jj = 1, jpj
484            DO ji = 1, jpi
[5407]485               IF( zrnf(ji,jj) > 0._wp ) THEN
486                  jk = 2
487                  DO WHILE ( jk /= mbkt(ji,jj) .AND. gdept_0(ji,jj,jk) < h_rnf(ji,jj) ) ;  jk = jk + 1
488                  END DO
489                  nk_rnf(ji,jj) = jk
490               ELSE
491                  nk_rnf(ji,jj) = 1
492               ENDIF
[5385]493            END DO
[5407]494         END DO
[7698]495!$OMP END PARALLEL
[5407]496         !
497         DEALLOCATE( zrnf )
498         !
[7698]499!$OMP PARALLEL DO schedule(static) private(jj, ji, jk)
[5407]500         DO jj = 1, jpj                                ! set the associated depth
501            DO ji = 1, jpi
502               h_rnf(ji,jj) = 0._wp
503               DO jk = 1, nk_rnf(ji,jj)
[6140]504                  h_rnf(ji,jj) = h_rnf(ji,jj) + e3t_n(ji,jj,jk)
[5385]505               END DO
506            END DO
[5407]507         END DO
508         !
509         IF( nn_rnf_depth_file == 1 ) THEN      !  save  output nb levels for runoff
510            IF(lwp) WRITE(numout,*) '              create runoff depht file'
511            CALL iom_open  ( TRIM( sn_dep_rnf%clname ), inum, ldwrt = .TRUE., kiolib = jprstlib )
512            CALL iom_rstput( 0, 0, inum, 'rodepth', h_rnf )
513            CALL iom_close ( inum )
[3764]514         ENDIF
[5407]515      ELSE                                       ! runoffs applied at the surface
[7698]516!$OMP PARALLEL DO schedule(static) private(jj, ji)
517         DO jj = 1, jpj
518            DO ji = 1, jpi
519               nk_rnf(ji,jj) = 1
520               h_rnf (ji,jj) = e3t_n(ji,jj,1)
521            END DO
522         END DO
[1116]523      ENDIF
[2528]524      !
[7698]525!$OMP PARALLEL
526!$OMP DO schedule(static) private(jj, ji)
527      DO jj = 1, jpj
528         DO ji = 1, jpi
529            rnf(ji,jj) =  0._wp                         ! runoff initialisation
530         END DO
531      END DO
532!$OMP END DO NOWAIT
533      DO jn = 1, jpts
534!$OMP DO schedule(static) private(jj, ji)
535         DO jj = 1, jpj
536            DO ji = 1, jpi
537               rnf_tsc(ji,jj,jn) = 0._wp                    ! runoffs temperature & salinty contents initilisation
538            END DO
539         END DO
540      END DO
541!$OMP END PARALLEL
[2528]542      !
[1116]543      !                                   ! ========================
544      !                                   !   River mouth vicinity
545      !                                   ! ========================
546      !
547      IF( ln_rnf_mouth ) THEN                   ! Specific treatment in vicinity of river mouths :
548         !                                      !    - Increase Kz in surface layers ( rn_hrnf > 0 )
549         !                                      !    - set to zero SSS damping (ln_ssr=T)
550         !                                      !    - mixed upstream-centered (ln_traadv_cen2=T)
551         !
[2528]552         IF ( ln_rnf_depth )   CALL ctl_warn( 'sbc_rnf_init: increased mixing turned on but effects may already',   &
[3764]553            &                                              'be spread through depth by ln_rnf_depth'               )
[2528]554         !
555         nkrnf = 0                                  ! Number of level over which Kz increase
556         IF( rn_hrnf > 0._wp ) THEN
[1116]557            nkrnf = 2
[5407]558            DO WHILE( nkrnf /= jpkm1 .AND. gdepw_1d(nkrnf+1) < rn_hrnf )   ;   nkrnf = nkrnf + 1
559            END DO
[7646]560            IF( ln_sco )   CALL ctl_warn( 'sbc_rnf_init: number of levels over which Kz is increased is computed for zco...' )
[1116]561         ENDIF
562         IF(lwp) WRITE(numout,*)
563         IF(lwp) WRITE(numout,*) '          Specific treatment used in vicinity of river mouths :'
564         IF(lwp) WRITE(numout,*) '             - Increase Kz in surface layers (if rn_hrnf > 0 )'
565         IF(lwp) WRITE(numout,*) '               by ', rn_avt_rnf,' m2/s  over ', nkrnf, ' w-levels'
566         IF(lwp) WRITE(numout,*) '             - set to zero SSS damping       (if ln_ssr=T)'
567         IF(lwp) WRITE(numout,*) '             - mixed upstream-centered       (if ln_traadv_cen2=T)'
568         !
569         CALL rnf_mouth                             ! set river mouth mask
570         !
571      ELSE                                      ! No treatment at river mouths
572         IF(lwp) WRITE(numout,*)
573         IF(lwp) WRITE(numout,*) '          No specific treatment at river mouths'
[7698]574!$OMP PARALLEL
575!$OMP DO schedule(static) private(jj, ji)
576         DO jj = 1, jpj
577            DO ji = 1, jpi
578               rnfmsk  (ji,jj) = 0._wp
579            END DO
580         END DO
581!$OMP END DO NOWAIT
582!$OMP DO schedule(static) private(jk)
583         DO jk = 1, jpk
584            rnfmsk_z(jk)   = 0._wp
585         END DO
586!$OMP END PARALLEL
[1116]587         nkrnf = 0
588      ENDIF
[3625]589      !
[1116]590   END SUBROUTINE sbc_rnf_init
591
592
[888]593   SUBROUTINE rnf_mouth
594      !!----------------------------------------------------------------------
595      !!                  ***  ROUTINE rnf_mouth  ***
[3764]596      !!
[888]597      !! ** Purpose :   define the river mouths mask
598      !!
599      !! ** Method  :   read the river mouth mask (=0/1) in the river runoff
[3764]600      !!                climatological file. Defined a given vertical structure.
601      !!                CAUTION, the vertical structure is hard coded on the
[888]602      !!                first 5 levels.
603      !!                This fields can be used to:
[3764]604      !!                 - set an upstream advection scheme
[1116]605      !!                   (ln_rnf_mouth=T and ln_traadv_cen2=T)
[3764]606      !!                 - increase vertical on the top nn_krnf vertical levels
[888]607      !!                   at river runoff input grid point (nn_krnf>=2, see step.F90)
608      !!                 - set to zero SSS restoring flux at river mouth grid points
609      !!
610      !! ** Action  :   rnfmsk   set to 1 at river runoff input, 0 elsewhere
611      !!                rnfmsk_z vertical structure
612      !!----------------------------------------------------------------------
[2784]613      INTEGER            ::   inum        ! temporary integers
614      CHARACTER(len=140) ::   cl_rnfile   ! runoff file name
[888]615      !!----------------------------------------------------------------------
[3764]616      !
[888]617      IF(lwp) WRITE(numout,*)
[7646]618      IF(lwp) WRITE(numout,*) '   rnf_mouth : river mouth mask'
619      IF(lwp) WRITE(numout,*) '   ~~~~~~~~~ '
[3625]620      !
[1133]621      cl_rnfile = TRIM( cn_dir )//TRIM( sn_cnf%clname )
622      IF( .NOT. sn_cnf%ln_clim ) THEN   ;   WRITE(cl_rnfile, '(a,"_y",i4)' ) TRIM( cl_rnfile ), nyear    ! add year
623         IF( sn_cnf%cltype == 'monthly' )   WRITE(cl_rnfile, '(a,"m",i2)'  ) TRIM( cl_rnfile ), nmonth   ! add month
624      ENDIF
[3625]625      !
[888]626      ! horizontal mask (read in NetCDF file)
627      CALL iom_open ( cl_rnfile, inum )                           ! open file
628      CALL iom_get  ( inum, jpdom_data, sn_cnf%clvar, rnfmsk )    ! read the river mouth array
629      CALL iom_close( inum )                                      ! close file
[3625]630      !
[3632]631      IF( nn_closea == 1 )   CALL clo_rnf( rnfmsk )               ! closed sea inflow set as ruver mouth
[3625]632      !
[3764]633      rnfmsk_z(:)   = 0._wp                                       ! vertical structure
[888]634      rnfmsk_z(1)   = 1.0
635      rnfmsk_z(2)   = 1.0                                         ! **********
636      rnfmsk_z(3)   = 0.5                                         ! HARD CODED on the 5 first levels
637      rnfmsk_z(4)   = 0.25                                        ! **********
638      rnfmsk_z(5)   = 0.125
[3764]639      !
[888]640   END SUBROUTINE rnf_mouth
[3764]641
[888]642   !!======================================================================
643END MODULE sbcrnf
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.