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p4zsbc.F90 in trunk/NEMOGCM/NEMO/TOP_SRC/PISCES/P4Z – NEMO

source: trunk/NEMOGCM/NEMO/TOP_SRC/PISCES/P4Z/p4zsbc.F90 @ 5385

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merge 2015/dev_r5204_CNRS_PISCES_dcy branch into the trunk, see ticket #1532

  • Property svn:keywords set to Id
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Line 
1MODULE p4zsbc
2   !!======================================================================
3   !!                         ***  MODULE p4sbc  ***
4   !! TOP :   PISCES surface boundary conditions of external inputs of nutrients
5   !!======================================================================
6   !! History :   3.5  !  2012-07 (O. Aumont, C. Ethe) Original code
7   !!----------------------------------------------------------------------
8#if defined key_pisces
9   !!----------------------------------------------------------------------
10   !!   'key_pisces'                                       PISCES bio-model
11   !!----------------------------------------------------------------------
12   !!   p4z_sbc        :  Read and interpolate time-varying nutrients fluxes
13   !!   p4z_sbc_init   :  Initialization of p4z_sbc
14   !!----------------------------------------------------------------------
15   USE oce_trc         !  shared variables between ocean and passive tracers
16   USE trc             !  passive tracers common variables
17   USE sms_pisces      !  PISCES Source Minus Sink variables
18   USE iom             !  I/O manager
19   USE fldread         !  time interpolation
20
21   IMPLICIT NONE
22   PRIVATE
23
24   PUBLIC   p4z_sbc
25   PUBLIC   p4z_sbc_init   
26
27   !! * Shared module variables
28   LOGICAL , PUBLIC  :: ln_dust     !: boolean for dust input from the atmosphere
29   LOGICAL , PUBLIC  :: ln_solub    !: boolean for variable solubility of atmospheric iron
30   LOGICAL , PUBLIC  :: ln_river    !: boolean for river input of nutrients
31   LOGICAL , PUBLIC  :: ln_ndepo    !: boolean for atmospheric deposition of N
32   LOGICAL , PUBLIC  :: ln_ironsed  !: boolean for Fe input from sediments
33   LOGICAL , PUBLIC  :: ln_hydrofe  !: boolean for Fe input from hydrothermal vents
34   LOGICAL , PUBLIC  :: ln_ironice  !: boolean for Fe input from sea ice
35   REAL(wp), PUBLIC  :: sedfeinput  !: Coastal release of Iron
36   REAL(wp), PUBLIC  :: dustsolub   !: Solubility of the dust
37   REAL(wp), PUBLIC  :: mfrac       !: Mineral Content of the dust
38   REAL(wp), PUBLIC  :: icefeinput  !: Iron concentration in sea ice
39   REAL(wp), PUBLIC  :: wdust       !: Sinking speed of the dust
40   REAL(wp), PUBLIC  :: nitrfix     !: Nitrogen fixation rate   
41   REAL(wp), PUBLIC  :: diazolight  !: Nitrogen fixation sensitivty to light
42   REAL(wp), PUBLIC  :: concfediaz  !: Fe half-saturation Cste for diazotrophs
43   REAL(wp)          :: hratio      !: Fe:3He ratio assumed for vent iron supply
44
45   LOGICAL , PUBLIC  :: ll_sbc
46
47   !! * Module variables
48   LOGICAL  ::  ll_solub
49
50   INTEGER , PARAMETER  :: jpriv  = 7   !: Maximum number of river input fields
51   INTEGER , PARAMETER  :: jr_dic = 1   !: index of dissolved inorganic carbon
52   INTEGER , PARAMETER  :: jr_doc = 2   !: index of dissolved organic carbon
53   INTEGER , PARAMETER  :: jr_din = 3   !: index of dissolved inorganic nitrogen
54   INTEGER , PARAMETER  :: jr_don = 4   !: index of dissolved organic nitrogen
55   INTEGER , PARAMETER  :: jr_dip = 5   !: index of dissolved inorganic phosporus
56   INTEGER , PARAMETER  :: jr_dop = 6   !: index of dissolved organic phosphorus
57   INTEGER , PARAMETER  :: jr_dsi = 7   !: index of dissolved silicate
58
59
60   TYPE(FLD), ALLOCATABLE, DIMENSION(:) ::   sf_dust      ! structure of input dust
61   TYPE(FLD), ALLOCATABLE, DIMENSION(:) ::   sf_solub      ! structure of input dust
62   TYPE(FLD), ALLOCATABLE, DIMENSION(:) ::   sf_river  ! structure of input riverdic
63   TYPE(FLD), ALLOCATABLE, DIMENSION(:) ::   sf_ndepo     ! structure of input nitrogen deposition
64   TYPE(FLD), ALLOCATABLE, DIMENSION(:) ::   sf_ironsed   ! structure of input iron from sediment
65   TYPE(FLD), ALLOCATABLE, DIMENSION(:) ::   sf_hydrofe   ! structure of input iron from hydrothermal vents
66
67   INTEGER , PARAMETER :: nbtimes = 365  !: maximum number of times record in a file
68   INTEGER  :: ntimes_dust, ntimes_riv, ntimes_ndep       ! number of time steps in a file
69   INTEGER  :: ntimes_solub, ntimes_hydro                 ! number of time steps in a file
70
71   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE,   DIMENSION(:,:) :: dust, solub       !: dust fields
72   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE,   DIMENSION(:,:) :: rivdic, rivalk    !: river input fields
73   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE,   DIMENSION(:,:) :: rivdin, rivdip    !: river input fields
74   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE,   DIMENSION(:,:) :: rivdsi    !: river input fields
75   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE,   DIMENSION(:,:) :: nitdep    !: atmospheric N deposition
76   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:) :: ironsed   !: Coastal supply of iron
77   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:) :: hydrofe   !: Hydrothermal vent supply of iron
78
79   REAL(wp), PUBLIC :: sumdepsi, rivalkinput, rivdicinput, nitdepinput
80   REAL(wp), PUBLIC :: rivdininput, rivdipinput, rivdsiinput
81
82
83   !!* Substitution
84#  include "top_substitute.h90"
85   !!----------------------------------------------------------------------
86   !! NEMO/TOP 3.3 , NEMO Consortium (2010)
87   !! $Id$
88   !! Software governed by the CeCILL licence (NEMOGCM/NEMO_CeCILL.txt)
89   !!----------------------------------------------------------------------
90
91CONTAINS
92
93   SUBROUTINE p4z_sbc( kt )
94      !!----------------------------------------------------------------------
95      !!                  ***  routine p4z_sbc  ***
96      !!
97      !! ** purpose :   read and interpolate the external sources of nutrients
98      !!
99      !! ** method  :   read the files and interpolate the appropriate variables
100      !!
101      !! ** input   :   external netcdf files
102      !!
103      !!----------------------------------------------------------------------
104      !! * arguments
105      INTEGER, INTENT( in  ) ::   kt   ! ocean time step
106
107      !! * local declarations
108      INTEGER  :: ji,jj 
109      REAL(wp) :: zcoef, zyyss
110      !!---------------------------------------------------------------------
111      !
112      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_start('p4z_sbc')
113
114      !
115      ! Compute dust at nit000 or only if there is more than 1 time record in dust file
116      IF( ln_dust ) THEN
117         IF( kt == nit000 .OR. ( kt /= nit000 .AND. ntimes_dust > 1 ) ) THEN
118            CALL fld_read( kt, 1, sf_dust )
119            dust(:,:) = sf_dust(1)%fnow(:,:,1)
120         ENDIF
121      ENDIF
122
123      IF( ll_solub ) THEN
124         IF( kt == nit000 .OR. ( kt /= nit000 .AND. ntimes_solub > 1 ) ) THEN
125            CALL fld_read( kt, 1, sf_solub )
126            solub(:,:) = sf_solub(1)%fnow(:,:,1)
127         ENDIF
128      ENDIF
129
130      ! N/P and Si releases due to coastal rivers
131      ! Compute river at nit000 or only if there is more than 1 time record in river file
132      ! -----------------------------------------
133      IF( ln_river ) THEN
134         IF( kt == nit000 .OR. ( kt /= nit000 .AND. ntimes_riv > 1 ) ) THEN
135            CALL fld_read( kt, 1, sf_river )
136            DO jj = 1, jpj
137               DO ji = 1, jpi
138                  zcoef = ryyss * e1e2t(ji,jj) * h_rnf(ji,jj) 
139                  rivalk(ji,jj) =   sf_river(jr_dic)%fnow(ji,jj,1)                                    &
140                     &              * 1.E3        / ( 12. * zcoef + rtrn )
141                  rivdic(ji,jj) = ( sf_river(jr_dic)%fnow(ji,jj,1) + sf_river(jr_doc)%fnow(ji,jj,1) ) &
142                     &              * 1.E3         / ( 12. * zcoef + rtrn )
143                  rivdin(ji,jj) = ( sf_river(jr_din)%fnow(ji,jj,1) + sf_river(jr_don)%fnow(ji,jj,1) ) &
144                     &              * 1.E3 / rno3 / ( 14. * zcoef + rtrn )
145                  rivdip(ji,jj) = ( sf_river(jr_dip)%fnow(ji,jj,1) + sf_river(jr_dop)%fnow(ji,jj,1) ) &
146                     &              * 1.E3 / po4r / ( 31. * zcoef + rtrn )
147                  rivdsi(ji,jj) =   sf_river(jr_dsi)%fnow(ji,jj,1)                                    &
148                     &              * 1.E3        / ( 28.1 * zcoef + rtrn )
149               END DO
150            END DO
151         ENDIF
152      ENDIF
153
154      ! Compute N deposition at nit000 or only if there is more than 1 time record in N deposition file
155      IF( ln_ndepo ) THEN
156         IF( kt == nit000 .OR. ( kt /= nit000 .AND. ntimes_ndep > 1 ) ) THEN
157            CALL fld_read( kt, 1, sf_ndepo )
158            DO jj = 1, jpj
159               DO ji = 1, jpi
160                  nitdep(ji,jj) = sf_ndepo(1)%fnow(ji,jj,1) / rno3 / ( 14E6 * ryyss * fse3t(ji,jj,1) + rtrn )
161               END DO
162            END DO
163         ENDIF
164      ENDIF
165      !
166      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_stop('p4z_sbc')
167      !
168   END SUBROUTINE p4z_sbc
169
170   SUBROUTINE p4z_sbc_init
171
172      !!----------------------------------------------------------------------
173      !!                  ***  routine p4z_sbc_init  ***
174      !!
175      !! ** purpose :   initialization of the external sources of nutrients
176      !!
177      !! ** method  :   read the files and compute the budget
178      !!                called at the first timestep (nittrc000)
179      !!
180      !! ** input   :   external netcdf files
181      !!
182      !!----------------------------------------------------------------------
183      !
184      INTEGER  :: ji, jj, jk, jm, ifpr
185      INTEGER  :: ii0, ii1, ij0, ij1
186      INTEGER  :: numdust, numsolub, numriv, numiron, numdepo, numhydro
187      INTEGER  :: ierr, ierr1, ierr2, ierr3
188      INTEGER  :: ios                 ! Local integer output status for namelist read
189      INTEGER  :: ik50                !  last level where depth less than 50 m
190      INTEGER  :: isrow             ! index for ORCA1 starting row
191      REAL(wp) :: zexpide, zdenitide, zmaskt
192      REAL(wp) :: ztimes_dust, ztimes_riv, ztimes_ndep 
193      REAL(wp), DIMENSION(nbtimes) :: zsteps                 ! times records
194      REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE :: rivinput
195      REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE :: zdust, zndepo, zriver, zcmask
196      !
197      CHARACTER(len=100) ::  cn_dir          ! Root directory for location of ssr files
198      TYPE(FLD_N), DIMENSION(jpriv) ::  slf_river    ! array of namelist informations on the fields to read
199      TYPE(FLD_N) ::   sn_dust, sn_solub, sn_ndepo, sn_ironsed, sn_hydrofe   ! informations about the fields to be read
200      TYPE(FLD_N) ::   sn_riverdoc, sn_riverdic, sn_riverdsi   ! informations about the fields to be read
201      TYPE(FLD_N) ::   sn_riverdin, sn_riverdon, sn_riverdip, sn_riverdop
202      !
203      NAMELIST/nampissbc/cn_dir, sn_dust, sn_solub, sn_riverdic, sn_riverdoc, sn_riverdin, sn_riverdon,     &
204        &                sn_riverdip, sn_riverdop, sn_riverdsi, sn_ndepo, sn_ironsed, sn_hydrofe, &
205        &                ln_dust, ln_solub, ln_river, ln_ndepo, ln_ironsed, ln_ironice, ln_hydrofe,    &
206        &                sedfeinput, dustsolub, icefeinput, wdust, mfrac, nitrfix, diazolight, concfediaz, hratio
207      !!----------------------------------------------------------------------
208      !
209      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_start('p4z_sbc_init')
210      !
211      !                            !* set file information
212      REWIND( numnatp_ref )              ! Namelist nampissbc in reference namelist : Pisces external sources of nutrients
213      READ  ( numnatp_ref, nampissbc, IOSTAT = ios, ERR = 901)
214901   IF( ios /= 0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'nampissbc in reference namelist', lwp )
215
216      REWIND( numnatp_cfg )              ! Namelist nampissbc in configuration namelist : Pisces external sources of nutrients
217      READ  ( numnatp_cfg, nampissbc, IOSTAT = ios, ERR = 902 )
218902   IF( ios /= 0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'nampissbc in configuration namelist', lwp )
219      IF(lwm) WRITE ( numonp, nampissbc )
220
221      IF ( ( nn_ice_tr >= 0 ) .AND. ln_ironice ) THEN
222         WRITE(numout,*) ' ln_ironice incompatible with nn_ice_tr = ', nn_ice_tr
223         WRITE(numout,*) ' Specify your sea ice iron concentration in nampisice instead '
224         WRITE(numout,*) ' ln_ironice is forced to .FALSE. '
225         ln_ironice = .FALSE.
226      ENDIF
227
228      IF(lwp) THEN
229         WRITE(numout,*) ' '
230         WRITE(numout,*) ' namelist : nampissbc '
231         WRITE(numout,*) ' ~~~~~~~~~~~~~~~~~ '
232         WRITE(numout,*) '    dust input from the atmosphere           ln_dust     = ', ln_dust
233         WRITE(numout,*) '    Variable solubility of iron input        ln_solub    = ', ln_solub
234         WRITE(numout,*) '    river input of nutrients                 ln_river    = ', ln_river
235         WRITE(numout,*) '    atmospheric deposition of n              ln_ndepo    = ', ln_ndepo
236         WRITE(numout,*) '    Fe input from sediments                  ln_ironsed  = ', ln_ironsed
237         WRITE(numout,*) '    Fe input from seaice                     ln_ironice  = ', ln_ironice
238         WRITE(numout,*) '    fe input from hydrothermal vents         ln_hydrofe  = ', ln_hydrofe
239         WRITE(numout,*) '    coastal release of iron                  sedfeinput  = ', sedfeinput
240         WRITE(numout,*) '    solubility of the dust                   dustsolub   = ', dustsolub
241         WRITE(numout,*) '    Mineral Fe content of the dust           mfrac       = ', mfrac
242         WRITE(numout,*) '    Iron concentration in sea ice            icefeinput  = ', icefeinput
243         WRITE(numout,*) '    sinking speed of the dust                wdust       = ', wdust
244         WRITE(numout,*) '    nitrogen fixation rate                   nitrfix     = ', nitrfix
245         WRITE(numout,*) '    nitrogen fixation sensitivty to light    diazolight  = ', diazolight
246         WRITE(numout,*) '    fe half-saturation cste for diazotrophs  concfediaz  = ', concfediaz
247         WRITE(numout,*) '    Fe to 3He ratio assumed for vent iron supply hratio  = ', hratio
248      END IF
249
250      IF( ln_dust .OR. ln_river .OR. ln_ndepo ) THEN  ;  ll_sbc = .TRUE.
251      ELSE                                            ;  ll_sbc = .FALSE.
252      ENDIF
253
254      IF( ln_dust .AND. ln_solub ) THEN               ;  ll_solub = .TRUE.
255      ELSE                                            ;  ll_solub = .FALSE.
256      ENDIF
257
258      ! set the number of level over which river runoffs are applied
259      ! online configuration : computed in sbcrnf
260      IF( lk_offline ) THEN
261        nk_rnf(:,:) = 1
262        h_rnf (:,:) = fsdept(:,:,1)
263      ENDIF
264
265      ! dust input from the atmosphere
266      ! ------------------------------
267      IF( ln_dust ) THEN 
268         !
269         IF(lwp) WRITE(numout,*) '    initialize dust input from atmosphere '
270         IF(lwp) WRITE(numout,*) '    ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ '
271         !
272         ALLOCATE( dust(jpi,jpj) )    ! allocation
273         !
274         ALLOCATE( sf_dust(1), STAT=ierr )           !* allocate and fill sf_sst (forcing structure) with sn_sst
275         IF( ierr > 0 )   CALL ctl_stop( 'STOP', 'p4z_sed_init: unable to allocate sf_dust structure' )
276         !
277         CALL fld_fill( sf_dust, (/ sn_dust /), cn_dir, 'p4z_sed_init', 'Atmospheric dust deposition', 'nampissed' )
278                                   ALLOCATE( sf_dust(1)%fnow(jpi,jpj,1)   )
279         IF( sn_dust%ln_tint )     ALLOCATE( sf_dust(1)%fdta(jpi,jpj,1,2) )
280         !
281         IF( Agrif_Root() ) THEN   !  Only on the master grid
282            ! Get total input dust ; need to compute total atmospheric supply of Si in a year
283            CALL iom_open (  TRIM( sn_dust%clname ) , numdust )
284            CALL iom_gettime( numdust, zsteps, kntime=ntimes_dust)  ! get number of record in file
285            ALLOCATE( zdust(jpi,jpj,ntimes_dust) )
286            DO jm = 1, ntimes_dust
287               CALL iom_get( numdust, jpdom_data, TRIM( sn_dust%clvar ), zdust(:,:,jm), jm )
288            END DO
289            CALL iom_close( numdust )
290            ztimes_dust = 1._wp / FLOAT( ntimes_dust ) 
291            sumdepsi = 0.e0
292            DO jm = 1, ntimes_dust
293               sumdepsi = sumdepsi + glob_sum( zdust(:,:,jm) * e1e2t(:,:) * tmask(:,:,1) * ztimes_dust )
294            ENDDO
295            sumdepsi = sumdepsi / ( nyear_len(1) * rday ) * 12. * 8.8 * 0.075 * mfrac / 28.1 
296            DEALLOCATE( zdust)
297         ENDIF
298      ELSE
299         sumdepsi  = 0._wp
300      END IF
301
302      ! Solubility of dust deposition of iron
303      ! Only if ln_dust and ln_solubility set to true (ll_solub = .true.)
304      ! -----------------------------------------------------------------
305      IF( ll_solub ) THEN
306         !
307         IF(lwp) WRITE(numout,*) '    initialize variable solubility of Fe '
308         IF(lwp) WRITE(numout,*) '    ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ '
309         !
310         ALLOCATE( solub(jpi,jpj) )    ! allocation
311         !
312         ALLOCATE( sf_solub(1), STAT=ierr )           !* allocate and fill sf_sst (forcing structure) with sn_sst
313         IF( ierr > 0 )   CALL ctl_stop( 'STOP', 'p4z_sed_init: unable to allocate sf_solub structure' )
314         !
315         CALL fld_fill( sf_solub, (/ sn_solub /), cn_dir, 'p4z_sed_init', 'Solubility of atm. iron ', 'nampissed' )
316                                   ALLOCATE( sf_solub(1)%fnow(jpi,jpj,1)   )
317         IF( sn_solub%ln_tint )    ALLOCATE( sf_solub(1)%fdta(jpi,jpj,1,2) )
318         ! get number of record in file
319         CALL iom_open (  TRIM( sn_solub%clname ) , numsolub )
320         CALL iom_gettime( numsolub, zsteps, kntime=ntimes_solub)  ! get number of record in file
321         CALL iom_close( numsolub )
322      ENDIF
323
324      ! nutrient input from rivers
325      ! --------------------------
326      IF( ln_river ) THEN
327         !
328         slf_river(jr_dic) = sn_riverdic  ;  slf_river(jr_doc) = sn_riverdoc  ;  slf_river(jr_din) = sn_riverdin 
329         slf_river(jr_don) = sn_riverdon  ;  slf_river(jr_dip) = sn_riverdip  ;  slf_river(jr_dop) = sn_riverdop
330         slf_river(jr_dsi) = sn_riverdsi 
331         !
332         ALLOCATE( rivdic(jpi,jpj), rivalk(jpi,jpj), rivdin(jpi,jpj), rivdip(jpi,jpj), rivdsi(jpi,jpj) ) 
333         !
334         ALLOCATE( sf_river(jpriv), rivinput(jpriv), STAT=ierr1 )           !* allocate and fill sf_river (forcing structure) with sn_river_
335         rivinput(:) = 0.0
336
337         IF( ierr1 > 0 )   CALL ctl_stop( 'STOP', 'p4z_sed_init: unable to allocate sf_irver structure' )
338         !
339         CALL fld_fill( sf_river, slf_river, cn_dir, 'p4z_sed_init', 'Input from river ', 'nampissed' )
340         DO ifpr = 1, jpriv
341                                          ALLOCATE( sf_river(ifpr)%fnow(jpi,jpj,1  ) )
342            IF( slf_river(ifpr)%ln_tint ) ALLOCATE( sf_river(ifpr)%fdta(jpi,jpj,1,2) )
343         END DO
344         IF( Agrif_Root() ) THEN   !  Only on the master grid
345            ! Get total input rivers ; need to compute total river supply in a year
346            DO ifpr = 1, jpriv
347               CALL iom_open ( TRIM( slf_river(ifpr)%clname ), numriv )
348               CALL iom_gettime( numriv, zsteps, kntime=ntimes_riv)
349               ALLOCATE( zriver(jpi,jpj,ntimes_riv) )
350               DO jm = 1, ntimes_riv
351                  CALL iom_get( numriv, jpdom_data, TRIM( slf_river(ifpr)%clvar ), zriver(:,:,jm), jm )
352               END DO
353               CALL iom_close( numriv )
354               ztimes_riv = 1._wp / FLOAT(ntimes_riv) 
355               DO jm = 1, ntimes_riv
356                  rivinput(ifpr) = rivinput(ifpr) + glob_sum( zriver(:,:,jm) * tmask(:,:,1) * ztimes_riv ) 
357               END DO
358               DEALLOCATE( zriver)
359            END DO
360            ! N/P and Si releases due to coastal rivers
361            ! -----------------------------------------
362            rivdicinput = (rivinput(jr_dic) + rivinput(jr_doc) ) * 1E3 / 12._wp
363            rivdininput = (rivinput(jr_din) + rivinput(jr_don) ) * 1E3 / rno3 / 14._wp
364            rivdipinput = (rivinput(jr_dip) + rivinput(jr_dop) ) * 1E3 / po4r / 31._wp
365            rivdsiinput = rivinput(jr_dsi) * 1E3 / 28.1_wp
366            rivalkinput = rivinput(jr_dic) * 1E3 / 12._wp
367            !
368         ENDIF
369      ELSE
370         rivdicinput = 0._wp
371         rivdininput = 0._wp
372         rivdipinput = 0._wp
373         rivdsiinput = 0._wp
374         rivalkinput = 0._wp
375      END IF 
376      ! nutrient input from dust
377      ! ------------------------
378      IF( ln_ndepo ) THEN
379         !
380         IF(lwp) WRITE(numout,*) '    initialize the nutrient input by dust from ndeposition.orca.nc'
381         IF(lwp) WRITE(numout,*) '    ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~'
382         !
383         ALLOCATE( nitdep(jpi,jpj) )    ! allocation
384         !
385         ALLOCATE( sf_ndepo(1), STAT=ierr3 )           !* allocate and fill sf_sst (forcing structure) with sn_sst
386         IF( ierr3 > 0 )   CALL ctl_stop( 'STOP', 'p4z_sed_init: unable to allocate sf_ndepo structure' )
387         !
388         CALL fld_fill( sf_ndepo, (/ sn_ndepo /), cn_dir, 'p4z_sed_init', 'Nutrient atmospheric depositon ', 'nampissed' )
389                                   ALLOCATE( sf_ndepo(1)%fnow(jpi,jpj,1)   )
390         IF( sn_ndepo%ln_tint )    ALLOCATE( sf_ndepo(1)%fdta(jpi,jpj,1,2) )
391         !
392         IF( Agrif_Root() ) THEN   !  Only on the master grid
393            ! Get total input dust ; need to compute total atmospheric supply of N in a year
394            CALL iom_open ( TRIM( sn_ndepo%clname ), numdepo )
395            CALL iom_gettime( numdepo, zsteps, kntime=ntimes_ndep)
396            ALLOCATE( zndepo(jpi,jpj,ntimes_ndep) )
397            DO jm = 1, ntimes_ndep
398               CALL iom_get( numdepo, jpdom_data, TRIM( sn_ndepo%clvar ), zndepo(:,:,jm), jm )
399            END DO
400            CALL iom_close( numdepo )
401            ztimes_ndep = 1._wp / FLOAT( ntimes_ndep ) 
402            nitdepinput = 0._wp
403            DO jm = 1, ntimes_ndep
404              nitdepinput = nitdepinput + glob_sum( zndepo(:,:,jm) * e1e2t(:,:) * tmask(:,:,1) * ztimes_ndep )
405            ENDDO
406            nitdepinput = nitdepinput / rno3 / 14E6 
407            DEALLOCATE( zndepo)
408         ENDIF
409      ELSE
410         nitdepinput = 0._wp
411      ENDIF
412
413      ! coastal and island masks
414      ! ------------------------
415      IF( ln_ironsed ) THEN     
416         !
417         IF(lwp) WRITE(numout,*) '    computation of an island mask to enhance coastal supply of iron'
418         IF(lwp) WRITE(numout,*) '    ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~'
419         !
420         ALLOCATE( ironsed(jpi,jpj,jpk) )    ! allocation
421         !
422         CALL iom_open ( TRIM( sn_ironsed%clname ), numiron )
423         ALLOCATE( zcmask(jpi,jpj,jpk) )
424         CALL iom_get  ( numiron, jpdom_data, TRIM( sn_ironsed%clvar ), zcmask(:,:,:), 1 )
425         CALL iom_close( numiron )
426         !
427         ik50 = 5        !  last level where depth less than 50 m
428         DO jk = jpkm1, 1, -1
429            IF( gdept_1d(jk) > 50. )  ik50 = jk - 1
430         END DO
431         IF (lwp) WRITE(numout,*)
432         IF (lwp) WRITE(numout,*) ' Level corresponding to 50m depth ',  ik50,' ', gdept_1d(ik50+1)
433         IF (lwp) WRITE(numout,*)
434         DO jk = 1, ik50
435            DO jj = 2, jpjm1
436               DO ji = fs_2, fs_jpim1
437                  IF( tmask(ji,jj,jk) /= 0. ) THEN
438                     zmaskt = tmask(ji+1,jj,jk) * tmask(ji-1,jj,jk) * tmask(ji,jj+1,jk)    &
439                        &                       * tmask(ji,jj-1,jk) * tmask(ji,jj,jk+1)
440                     IF( zmaskt == 0. )   zcmask(ji,jj,jk ) = MAX( 0.1, zcmask(ji,jj,jk) ) 
441                  END IF
442               END DO
443            END DO
444         END DO
445         !
446         CALL lbc_lnk( zcmask , 'T', 1. )      ! lateral boundary conditions on cmask   (sign unchanged)
447         !
448         DO jk = 1, jpk
449            DO jj = 1, jpj
450               DO ji = 1, jpi
451                  zexpide   = MIN( 8.,( fsdept(ji,jj,jk) / 500. )**(-1.5) )
452                  zdenitide = -0.9543 + 0.7662 * LOG( zexpide ) - 0.235 * LOG( zexpide )**2
453                  zcmask(ji,jj,jk) = zcmask(ji,jj,jk) * MIN( 1., EXP( zdenitide ) / 0.5 )
454               END DO
455            END DO
456         END DO
457         ! Coastal supply of iron
458         ! -------------------------
459         ironsed(:,:,jpk) = 0._wp
460         DO jk = 1, jpkm1
461            ironsed(:,:,jk) = sedfeinput * zcmask(:,:,jk) / ( fse3t(:,:,jk) * rday )
462         END DO
463         DEALLOCATE( zcmask)
464      ENDIF
465      !
466      ! Iron from Hydrothermal vents
467      ! ------------------------
468      IF( ln_hydrofe ) THEN
469         !
470         IF(lwp) WRITE(numout,*) '    Input of iron from hydrothermal vents '
471         IF(lwp) WRITE(numout,*) '    ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~'
472         !
473         ALLOCATE( hydrofe(jpi,jpj,jpk) )    ! allocation
474         !
475         CALL iom_open ( TRIM( sn_hydrofe%clname ), numhydro )
476         CALL iom_get  ( numhydro, jpdom_data, TRIM( sn_hydrofe%clvar ), hydrofe(:,:,:), 1 )
477         CALL iom_close( numhydro )
478         !
479         hydrofe(:,:,:) = ( hydrofe(:,:,:) * hratio ) / ( cvol(:,:,:) * ryyss + rtrn ) / 1000._wp
480         !
481      ENDIF
482      !
483      IF( ll_sbc ) CALL p4z_sbc( nit000 ) 
484      !
485      IF(lwp) THEN
486         WRITE(numout,*)
487         WRITE(numout,*) '    Total input of elements from river supply'
488         WRITE(numout,*) '    ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~'
489         WRITE(numout,*) '    N Supply   : ', rivdininput*rno3*1E3/1E12*14.,' TgN/yr'
490         WRITE(numout,*) '    Si Supply  : ', rivdsiinput*1E3/1E12*28.1,' TgSi/yr'
491         WRITE(numout,*) '    P Supply   : ', rivdipinput*1E3*po4r/1E12*31.,' TgP/yr'
492         WRITE(numout,*) '    Alk Supply : ', rivalkinput*1E3/1E12,' Teq/yr'
493         WRITE(numout,*) '    DIC Supply : ', rivdicinput*1E3*12./1E12,'TgC/yr'
494         WRITE(numout,*) 
495         WRITE(numout,*) '    Total input of elements from atmospheric supply'
496         WRITE(numout,*) '    ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~'
497         WRITE(numout,*) '    N Supply   : ', nitdepinput*rno3*1E3/1E12*14.,' TgN/yr'
498         WRITE(numout,*) 
499      ENDIF
500      !
501      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_stop('p4z_sbc_init')
502      !
503   END SUBROUTINE p4z_sbc_init
504
505#else
506   !!======================================================================
507   !!  Dummy module :                                   No PISCES bio-model
508   !!======================================================================
509CONTAINS
510   SUBROUTINE p4z_sbc                         ! Empty routine
511   END SUBROUTINE p4z_sbc
512#endif 
513
514   !!======================================================================
515END MODULE  p4zsbc
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.