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trabbc.F90 in trunk/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/TRA – NEMO

source: trunk/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/TRA/trabbc.F90 @ 5217

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SVN keywords tag inconsistencies resolution bis
  • Property svn:keywords set to Id
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RevLine 
[3]1MODULE trabbc
2   !!==============================================================================
3   !!                       ***  MODULE  trabbc  ***
[2528]4   !! Ocean active tracers:  bottom boundary condition (geothermal heat flux)
[3]5   !!==============================================================================
[2528]6   !! History :  OPA  ! 1999-10 (G. Madec)  original code
7   !!   NEMO     1.0  ! 2002-08 (G. Madec)  free form + modules
8   !!             -   ! 2002-11 (A. Bozec)  tra_bbc_init: original code
9   !!            3.3  ! 2010-10 (G. Madec)  dynamical allocation + suppression of key_trabbc
10   !!             -   ! 2010-11 (G. Madec)  use mbkt array (deepest ocean t-level)
[503]11   !!----------------------------------------------------------------------
[2528]12
[3]13   !!----------------------------------------------------------------------
14   !!   tra_bbc      : update the tracer trend at ocean bottom
15   !!   tra_bbc_init : initialization of geothermal heat flux trend
16   !!----------------------------------------------------------------------
[2528]17   USE oce             ! ocean variables
18   USE dom_oce         ! domain: ocean
[3]19   USE phycst          ! physical constants
[4990]20   USE trd_oce         ! trends: ocean variables
21   USE trdtra          ! trends manager: tracers
[3]22   USE in_out_manager  ! I/O manager
[258]23   USE prtctl          ! Print control
[3294]24   USE wrk_nemo        ! Memory Allocation
25   USE timing          ! Timing
[3]26
27   IMPLICIT NONE
28   PRIVATE
29
30   PUBLIC tra_bbc          ! routine called by step.F90
[2528]31   PUBLIC tra_bbc_init     ! routine called by opa.F90
[3]32
[4147]33   !                                 !!* Namelist nambbc: bottom boundary condition *
34   LOGICAL, PUBLIC ::   ln_trabbc     !: Geothermal heat flux flag
35   INTEGER         ::   nn_geoflx     !  Geothermal flux (=1:constant flux, =2:read in file )
36   REAL(wp)        ::   rn_geoflx_cst !  Constant value of geothermal heat flux
[3]37
[2528]38   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::   qgh_trd0   ! geothermal heating trend
[3]39 
40   !! * Substitutions
41#  include "domzgr_substitute.h90"
42   !!----------------------------------------------------------------------
[2528]43   !! NEMO/OPA 3.3 , NEMO Consortium (2010)
[5217]44   !! $Id$
[2528]45   !! Software governed by the CeCILL licence     (NEMOGCM/NEMO_CeCILL.txt)
[3]46   !!----------------------------------------------------------------------
47CONTAINS
48
49   SUBROUTINE tra_bbc( kt )
50      !!----------------------------------------------------------------------
51      !!                  ***  ROUTINE tra_bbc  ***
52      !!
53      !! ** Purpose :   Compute the bottom boundary contition on temperature
[1601]54      !!              associated with geothermal heating and add it to the
55      !!              general trend of temperature equations.
[3]56      !!
57      !! ** Method  :   The geothermal heat flux set to its constant value of
[1601]58      !!              86.4 mW/m2 (Stein and Stein 1992, Huang 1999).
[3]59      !!       The temperature trend associated to this heat flux through the
60      !!       ocean bottom can be computed once and is added to the temperature
61      !!       trend juste above the bottom at each time step:
[2528]62      !!            ta = ta + Qsf / (rau0 rcp e3T) for k= mbkt
[3]63      !!       Where Qsf is the geothermal heat flux.
64      !!
65      !! ** Action  : - update the temperature trends (ta) with the trend of
66      !!                the ocean bottom boundary condition
67      !!
[503]68      !! References : Stein, C. A., and S. Stein, 1992, Nature, 359, 123-129.
[1601]69      !!              Emile-Geay and Madec, 2009, Ocean Science.
[503]70      !!----------------------------------------------------------------------
[2715]71      INTEGER, INTENT(in) ::   kt   ! ocean time-step index
[503]72      !!
[2528]73      INTEGER  ::   ji, jj, ik    ! dummy loop indices
74      REAL(wp) ::   zqgh_trd      ! geothermal heat flux trend
[3294]75      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:,:,:) ::   ztrdt
[3]76      !!----------------------------------------------------------------------
[2528]77      !
[3294]78      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_start('tra_bbc')
79      !
[503]80      IF( l_trdtra )   THEN         ! Save ta and sa trends
[3294]81         CALL wrk_alloc( jpi, jpj, jpk, ztrdt )
82         ztrdt(:,:,:) = tsa(:,:,:,jp_tem)
[503]83      ENDIF
84      !
[2528]85      !                             !  Add the geothermal heat flux trend on temperature
86      DO jj = 2, jpjm1
87         DO ji = 2, jpim1
88            ik = mbkt(ji,jj)
89            zqgh_trd = qgh_trd0(ji,jj) / fse3t(ji,jj,ik)
90            tsa(ji,jj,ik,jp_tem) = tsa(ji,jj,ik,jp_tem) + zqgh_trd
[3]91         END DO
[2528]92      END DO
93      !
[503]94      IF( l_trdtra ) THEN        ! Save the geothermal heat flux trend for diagnostics
[2528]95         ztrdt(:,:,:) = tsa(:,:,:,jp_tem) - ztrdt(:,:,:)
[4990]96         CALL trd_tra( kt, 'TRA', jp_tem, jptra_bbc, ztrdt )
[3294]97         CALL wrk_dealloc( jpi, jpj, jpk, ztrdt )
[3]98      ENDIF
[503]99      !
[2528]100      IF(ln_ctl)   CALL prt_ctl( tab3d_1=tsa(:,:,:,jp_tem), clinfo1=' bbc  - Ta: ', mask1=tmask, clinfo3='tra-ta' )
[503]101      !
[3294]102      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_stop('tra_bbc')
103      !
[3]104   END SUBROUTINE tra_bbc
105
106
107   SUBROUTINE tra_bbc_init
108      !!----------------------------------------------------------------------
109      !!                  ***  ROUTINE tra_bbc_init  ***
110      !!
[1601]111      !! ** Purpose :   Compute once for all the trend associated with geothermal
112      !!              heating that will be applied at each time step at the
113      !!              last ocean level
[3]114      !!
115      !! ** Method  :   Read the nambbc namelist and check the parameters.
116      !!
117      !! ** Input   : - Namlist nambbc
118      !!              - NetCDF file  : geothermal_heating.nc ( if necessary )
119      !!
[592]120      !! ** Action  : - read/fix the geothermal heat qgh_trd0
[3]121      !!----------------------------------------------------------------------
[473]122      USE iom
[503]123      !!
[3]124      INTEGER  ::   ji, jj              ! dummy loop indices
[473]125      INTEGER  ::   inum                ! temporary logical unit
[4147]126      INTEGER  ::   ios                 ! Local integer output status for namelist read
[4990]127      !
[2528]128      NAMELIST/nambbc/ln_trabbc, nn_geoflx, rn_geoflx_cst 
[3]129      !!----------------------------------------------------------------------
130
[4147]131      REWIND( numnam_ref )              ! Namelist nambbc in reference namelist : Bottom momentum boundary condition
132      READ  ( numnam_ref, nambbc, IOSTAT = ios, ERR = 901)
133901   IF( ios /= 0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'nambbc in reference namelist', lwp )
[3]134
[4147]135      REWIND( numnam_cfg )              ! Namelist nambbc in configuration namelist : Bottom momentum boundary condition
136      READ  ( numnam_cfg, nambbc, IOSTAT = ios, ERR = 902 )
137902   IF( ios /= 0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'nambbc in configuration namelist', lwp )
[4624]138      IF(lwm) WRITE ( numond, nambbc )
[4147]139
[2528]140      IF(lwp) THEN                     ! Control print
[1601]141         WRITE(numout,*)
[2528]142         WRITE(numout,*) 'tra_bbc : Bottom Boundary Condition (bbc), apply a Geothermal heating'
[1601]143         WRITE(numout,*) '~~~~~~~   '
144         WRITE(numout,*) '   Namelist nambbc : set bbc parameters'
[2528]145         WRITE(numout,*) '      Apply a geothermal heating at ocean bottom   ln_trabbc     = ', ln_trabbc
146         WRITE(numout,*) '      type of geothermal flux                      nn_geoflx     = ', nn_geoflx
147         WRITE(numout,*) '      Constant geothermal flux value               rn_geoflx_cst = ', rn_geoflx_cst
[1601]148         WRITE(numout,*)
149      ENDIF
[3]150
[2528]151      IF( ln_trabbc ) THEN             !==  geothermal heating  ==!
[503]152         !
[2528]153         ALLOCATE( qgh_trd0(jpi,jpj) )    ! allocation
[503]154         !
[2528]155         SELECT CASE ( nn_geoflx )        ! geothermal heat flux / (rauO * Cp)
[503]156         !
[2528]157         CASE ( 1 )                          !* constant flux
158            IF(lwp) WRITE(numout,*) '      *** constant heat flux  =   ', rn_geoflx_cst
[3625]159            qgh_trd0(:,:) = r1_rau0_rcp * rn_geoflx_cst
[2528]160            !
161         CASE ( 2 )                          !* variable geothermal heat flux : read the geothermal fluxes in mW/m2
162            IF(lwp) WRITE(numout,*) '      *** variable geothermal heat flux'
163            CALL iom_open ( 'geothermal_heating.nc', inum )
164            CALL iom_get  ( inum, jpdom_data, 'heatflow', qgh_trd0 )
165            CALL iom_close( inum )
[3625]166            qgh_trd0(:,:) = r1_rau0_rcp * qgh_trd0(:,:) * 1.e-3     ! conversion in W/m2
[2528]167            !
168         CASE DEFAULT
169            WRITE(ctmp1,*) '     bad flag value for nn_geoflx = ', nn_geoflx
170            CALL ctl_stop( ctmp1 )
171            !
172         END SELECT
[503]173         !
[2528]174      ELSE
175         IF(lwp) WRITE(numout,*) '      *** no geothermal heat flux'
176      ENDIF
[1601]177      !
[3]178   END SUBROUTINE tra_bbc_init
179
180   !!======================================================================
181END MODULE trabbc
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.