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

source: trunk/NEMOGCM/NEMO/TOP_SRC/PISCES/P4Z/p4zsbc.F90 @ 6140

Last change on this file since 6140 was 6140, checked in by timgraham, 9 years ago

Merge of branches/2015/dev_merge_2015 back into trunk. Merge excludes NEMOGCM/TOOLS/OBSTOOLS/ for now due to issues with the change of file type. Will sort these manually with further commits.

Branch merged as follows:
In the working copy of branch ran:
svn merge svn+ssh://forge.ipsl.jussieu.fr/ipsl/forge/projets/nemo/svn/trunk@HEAD
Small conflicts due to bug fixes applied to trunk since the dev_merge_2015 was copied. Bug fixes were applied to the branch as well so these were easy to resolve.
Branch committed at this stage

In working copy run:
svn switch svn+ssh://forge.ipsl.jussieu.fr/ipsl/forge/projets/nemo/svn/trunk
to switch working copy

Run:
svn merge --reintegrate svn+ssh://forge.ipsl.jussieu.fr/ipsl/forge/projets/nemo/svn/branches/2015/dev_merge_2015
to merge the branch into the trunk and then commit - no conflicts at this stage.

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 25.7 KB
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   LOGICAL , PUBLIC  :: ln_dust     !: boolean for dust input from the atmosphere
28   LOGICAL , PUBLIC  :: ln_solub    !: boolean for variable solubility of atmospheric iron
29   LOGICAL , PUBLIC  :: ln_river    !: boolean for river input of nutrients
30   LOGICAL , PUBLIC  :: ln_ndepo    !: boolean for atmospheric deposition of N
31   LOGICAL , PUBLIC  :: ln_ironsed  !: boolean for Fe input from sediments
32   LOGICAL , PUBLIC  :: ln_hydrofe  !: boolean for Fe input from hydrothermal vents
33   LOGICAL , PUBLIC  :: ln_ironice  !: boolean for Fe input from sea ice
34   REAL(wp), PUBLIC  :: sedfeinput  !: Coastal release of Iron
35   REAL(wp), PUBLIC  :: dustsolub   !: Solubility of the dust
36   REAL(wp), PUBLIC  :: mfrac       !: Mineral Content of the dust
37   REAL(wp), PUBLIC  :: icefeinput  !: Iron concentration in sea ice
38   REAL(wp), PUBLIC  :: wdust       !: Sinking speed of the dust
39   REAL(wp), PUBLIC  :: nitrfix     !: Nitrogen fixation rate   
40   REAL(wp), PUBLIC  :: diazolight  !: Nitrogen fixation sensitivty to light
41   REAL(wp), PUBLIC  :: concfediaz  !: Fe half-saturation Cste for diazotrophs
42   REAL(wp)          :: hratio      !: Fe:3He ratio assumed for vent iron supply
43
44   LOGICAL , PUBLIC  :: ll_sbc
45
46   LOGICAL  ::  ll_solub
47
48   INTEGER , PARAMETER  :: jpriv  = 7   !: Maximum number of river input fields
49   INTEGER , PARAMETER  :: jr_dic = 1   !: index of dissolved inorganic carbon
50   INTEGER , PARAMETER  :: jr_doc = 2   !: index of dissolved organic carbon
51   INTEGER , PARAMETER  :: jr_din = 3   !: index of dissolved inorganic nitrogen
52   INTEGER , PARAMETER  :: jr_don = 4   !: index of dissolved organic nitrogen
53   INTEGER , PARAMETER  :: jr_dip = 5   !: index of dissolved inorganic phosporus
54   INTEGER , PARAMETER  :: jr_dop = 6   !: index of dissolved organic phosphorus
55   INTEGER , PARAMETER  :: jr_dsi = 7   !: index of dissolved silicate
56
57
58   TYPE(FLD), ALLOCATABLE, DIMENSION(:) ::   sf_dust      ! structure of input dust
59   TYPE(FLD), ALLOCATABLE, DIMENSION(:) ::   sf_solub      ! structure of input dust
60   TYPE(FLD), ALLOCATABLE, DIMENSION(:) ::   sf_river  ! structure of input riverdic
61   TYPE(FLD), ALLOCATABLE, DIMENSION(:) ::   sf_ndepo     ! structure of input nitrogen deposition
62   TYPE(FLD), ALLOCATABLE, DIMENSION(:) ::   sf_ironsed   ! structure of input iron from sediment
63   TYPE(FLD), ALLOCATABLE, DIMENSION(:) ::   sf_hydrofe   ! structure of input iron from hydrothermal vents
64
65   INTEGER , PARAMETER :: nbtimes = 365  !: maximum number of times record in a file
66   INTEGER  :: ntimes_dust, ntimes_riv, ntimes_ndep       ! number of time steps in a file
67   INTEGER  :: ntimes_solub, ntimes_hydro                 ! number of time steps in a file
68
69   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE,   DIMENSION(:,:) :: dust, solub       !: dust fields
70   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE,   DIMENSION(:,:) :: rivdic, rivalk    !: river input fields
71   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE,   DIMENSION(:,:) :: rivdin, rivdip    !: river input fields
72   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE,   DIMENSION(:,:) :: rivdsi    !: river input fields
73   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE,   DIMENSION(:,:) :: nitdep    !: atmospheric N deposition
74   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:) :: ironsed   !: Coastal supply of iron
75   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:) :: hydrofe   !: Hydrothermal vent supply of iron
76
77   REAL(wp), PUBLIC :: sumdepsi, rivalkinput, rivdicinput, nitdepinput
78   REAL(wp), PUBLIC :: rivdininput, rivdipinput, rivdsiinput
79
80   !! * Substitutions
81#  include "vectopt_loop_substitute.h90"
82   !!----------------------------------------------------------------------
83   !! NEMO/TOP 3.3 , NEMO Consortium (2010)
84   !! $Id$
85   !! Software governed by the CeCILL licence (NEMOGCM/NEMO_CeCILL.txt)
86   !!----------------------------------------------------------------------
87CONTAINS
88
89   SUBROUTINE p4z_sbc( kt )
90      !!----------------------------------------------------------------------
91      !!                  ***  routine p4z_sbc  ***
92      !!
93      !! ** purpose :   read and interpolate the external sources of nutrients
94      !!
95      !! ** method  :   read the files and interpolate the appropriate variables
96      !!
97      !! ** input   :   external netcdf files
98      !!
99      !!----------------------------------------------------------------------
100      !! * arguments
101      INTEGER, INTENT( in  ) ::   kt   ! ocean time step
102
103      !! * local declarations
104      INTEGER  :: ji,jj 
105      REAL(wp) :: zcoef, zyyss
106      !!---------------------------------------------------------------------
107      !
108      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_start('p4z_sbc')
109
110      !
111      ! Compute dust at nit000 or only if there is more than 1 time record in dust file
112      IF( ln_dust ) THEN
113         IF( kt == nit000 .OR. ( kt /= nit000 .AND. ntimes_dust > 1 ) ) THEN
114            CALL fld_read( kt, 1, sf_dust )
115            IF( nn_ice_tr == -1 .AND. .NOT. ln_ironice ) THEN
116               dust(:,:) = sf_dust(1)%fnow(:,:,1)
117            ELSE
118               dust(:,:) = sf_dust(1)%fnow(:,:,1) * ( 1.0 - fr_i(:,:) )
119            ENDIF
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 * e3t_n(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         IF(lwp) THEN
223            WRITE(numout,*) ' ln_ironice incompatible with nn_ice_tr = ', nn_ice_tr
224            WRITE(numout,*) ' Specify your sea ice iron concentration in nampisice instead '
225            WRITE(numout,*) ' ln_ironice is forced to .FALSE. '
226            ln_ironice = .FALSE.
227         ENDIF
228      ENDIF
229
230      IF(lwp) THEN
231         WRITE(numout,*) ' '
232         WRITE(numout,*) ' namelist : nampissbc '
233         WRITE(numout,*) ' ~~~~~~~~~~~~~~~~~ '
234         WRITE(numout,*) '    dust input from the atmosphere           ln_dust     = ', ln_dust
235         WRITE(numout,*) '    Variable solubility of iron input        ln_solub    = ', ln_solub
236         WRITE(numout,*) '    river input of nutrients                 ln_river    = ', ln_river
237         WRITE(numout,*) '    atmospheric deposition of n              ln_ndepo    = ', ln_ndepo
238         WRITE(numout,*) '    Fe input from sediments                  ln_ironsed  = ', ln_ironsed
239         WRITE(numout,*) '    Fe input from seaice                     ln_ironice  = ', ln_ironice
240         WRITE(numout,*) '    fe input from hydrothermal vents         ln_hydrofe  = ', ln_hydrofe
241         WRITE(numout,*) '    coastal release of iron                  sedfeinput  = ', sedfeinput
242         WRITE(numout,*) '    solubility of the dust                   dustsolub   = ', dustsolub
243         WRITE(numout,*) '    Mineral Fe content of the dust           mfrac       = ', mfrac
244         WRITE(numout,*) '    Iron concentration in sea ice            icefeinput  = ', icefeinput
245         WRITE(numout,*) '    sinking speed of the dust                wdust       = ', wdust
246         WRITE(numout,*) '    nitrogen fixation rate                   nitrfix     = ', nitrfix
247         WRITE(numout,*) '    nitrogen fixation sensitivty to light    diazolight  = ', diazolight
248         WRITE(numout,*) '    fe half-saturation cste for diazotrophs  concfediaz  = ', concfediaz
249         WRITE(numout,*) '    Fe to 3He ratio assumed for vent iron supply hratio  = ', hratio
250      END IF
251
252      IF( ln_dust .OR. ln_river .OR. ln_ndepo ) THEN  ;  ll_sbc = .TRUE.
253      ELSE                                            ;  ll_sbc = .FALSE.
254      ENDIF
255
256      IF( ln_dust .AND. ln_solub ) THEN               ;  ll_solub = .TRUE.
257      ELSE                                            ;  ll_solub = .FALSE.
258      ENDIF
259
260      ! set the number of level over which river runoffs are applied
261      ! online configuration : computed in sbcrnf
262      IF( lk_offline ) THEN
263        nk_rnf(:,:) = 1
264        h_rnf (:,:) = gdept_n(:,:,1)
265      ENDIF
266
267      ! dust input from the atmosphere
268      ! ------------------------------
269      IF( ln_dust ) THEN 
270         !
271         IF(lwp) WRITE(numout,*) '    initialize dust input from atmosphere '
272         IF(lwp) WRITE(numout,*) '    ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ '
273         !
274         ALLOCATE( dust(jpi,jpj) )    ! allocation
275         !
276         ALLOCATE( sf_dust(1), STAT=ierr )           !* allocate and fill sf_sst (forcing structure) with sn_sst
277         IF( ierr > 0 )   CALL ctl_stop( 'STOP', 'p4z_sed_init: unable to allocate sf_dust structure' )
278         !
279         CALL fld_fill( sf_dust, (/ sn_dust /), cn_dir, 'p4z_sed_init', 'Atmospheric dust deposition', 'nampissed' )
280                                   ALLOCATE( sf_dust(1)%fnow(jpi,jpj,1)   )
281         IF( sn_dust%ln_tint )     ALLOCATE( sf_dust(1)%fdta(jpi,jpj,1,2) )
282         !
283         IF( Agrif_Root() ) THEN   !  Only on the master grid
284            ! Get total input dust ; need to compute total atmospheric supply of Si in a year
285            CALL iom_open (  TRIM( sn_dust%clname ) , numdust )
286            CALL iom_gettime( numdust, zsteps, kntime=ntimes_dust)  ! get number of record in file
287            ALLOCATE( zdust(jpi,jpj,ntimes_dust) )
288            DO jm = 1, ntimes_dust
289               CALL iom_get( numdust, jpdom_data, TRIM( sn_dust%clvar ), zdust(:,:,jm), jm )
290            END DO
291            CALL iom_close( numdust )
292            ztimes_dust = 1._wp / FLOAT( ntimes_dust ) 
293            sumdepsi = 0.e0
294            DO jm = 1, ntimes_dust
295               sumdepsi = sumdepsi + glob_sum( zdust(:,:,jm) * e1e2t(:,:) * tmask(:,:,1) * ztimes_dust )
296            ENDDO
297            sumdepsi = sumdepsi / ( nyear_len(1) * rday ) * 12. * 8.8 * 0.075 * mfrac / 28.1 
298            DEALLOCATE( zdust)
299         ENDIF
300      ELSE
301         sumdepsi  = 0._wp
302      END IF
303
304      ! Solubility of dust deposition of iron
305      ! Only if ln_dust and ln_solubility set to true (ll_solub = .true.)
306      ! -----------------------------------------------------------------
307      IF( ll_solub ) THEN
308         !
309         IF(lwp) WRITE(numout,*) '    initialize variable solubility of Fe '
310         IF(lwp) WRITE(numout,*) '    ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ '
311         !
312         ALLOCATE( solub(jpi,jpj) )    ! allocation
313         !
314         ALLOCATE( sf_solub(1), STAT=ierr )           !* allocate and fill sf_sst (forcing structure) with sn_sst
315         IF( ierr > 0 )   CALL ctl_stop( 'STOP', 'p4z_sed_init: unable to allocate sf_solub structure' )
316         !
317         CALL fld_fill( sf_solub, (/ sn_solub /), cn_dir, 'p4z_sed_init', 'Solubility of atm. iron ', 'nampissed' )
318                                   ALLOCATE( sf_solub(1)%fnow(jpi,jpj,1)   )
319         IF( sn_solub%ln_tint )    ALLOCATE( sf_solub(1)%fdta(jpi,jpj,1,2) )
320         ! get number of record in file
321         CALL iom_open (  TRIM( sn_solub%clname ) , numsolub )
322         CALL iom_gettime( numsolub, zsteps, kntime=ntimes_solub)  ! get number of record in file
323         CALL iom_close( numsolub )
324      ENDIF
325
326      ! nutrient input from rivers
327      ! --------------------------
328      IF( ln_river ) THEN
329         !
330         slf_river(jr_dic) = sn_riverdic  ;  slf_river(jr_doc) = sn_riverdoc  ;  slf_river(jr_din) = sn_riverdin 
331         slf_river(jr_don) = sn_riverdon  ;  slf_river(jr_dip) = sn_riverdip  ;  slf_river(jr_dop) = sn_riverdop
332         slf_river(jr_dsi) = sn_riverdsi 
333         !
334         ALLOCATE( rivdic(jpi,jpj), rivalk(jpi,jpj), rivdin(jpi,jpj), rivdip(jpi,jpj), rivdsi(jpi,jpj) ) 
335         !
336         ALLOCATE( sf_river(jpriv), rivinput(jpriv), STAT=ierr1 )           !* allocate and fill sf_river (forcing structure) with sn_river_
337         rivinput(:) = 0.0
338
339         IF( ierr1 > 0 )   CALL ctl_stop( 'STOP', 'p4z_sed_init: unable to allocate sf_irver structure' )
340         !
341         CALL fld_fill( sf_river, slf_river, cn_dir, 'p4z_sed_init', 'Input from river ', 'nampissed' )
342         DO ifpr = 1, jpriv
343                                          ALLOCATE( sf_river(ifpr)%fnow(jpi,jpj,1  ) )
344            IF( slf_river(ifpr)%ln_tint ) ALLOCATE( sf_river(ifpr)%fdta(jpi,jpj,1,2) )
345         END DO
346         IF( Agrif_Root() ) THEN   !  Only on the master grid
347            ! Get total input rivers ; need to compute total river supply in a year
348            DO ifpr = 1, jpriv
349               CALL iom_open ( TRIM( slf_river(ifpr)%clname ), numriv )
350               CALL iom_gettime( numriv, zsteps, kntime=ntimes_riv)
351               ALLOCATE( zriver(jpi,jpj,ntimes_riv) )
352               DO jm = 1, ntimes_riv
353                  CALL iom_get( numriv, jpdom_data, TRIM( slf_river(ifpr)%clvar ), zriver(:,:,jm), jm )
354               END DO
355               CALL iom_close( numriv )
356               ztimes_riv = 1._wp / FLOAT(ntimes_riv) 
357               DO jm = 1, ntimes_riv
358                  rivinput(ifpr) = rivinput(ifpr) + glob_sum( zriver(:,:,jm) * tmask(:,:,1) * ztimes_riv ) 
359               END DO
360               DEALLOCATE( zriver)
361            END DO
362            ! N/P and Si releases due to coastal rivers
363            ! -----------------------------------------
364            rivdicinput = (rivinput(jr_dic) + rivinput(jr_doc) ) * 1E3 / 12._wp
365            rivdininput = (rivinput(jr_din) + rivinput(jr_don) ) * 1E3 / rno3 / 14._wp
366            rivdipinput = (rivinput(jr_dip) + rivinput(jr_dop) ) * 1E3 / po4r / 31._wp
367            rivdsiinput = rivinput(jr_dsi) * 1E3 / 28.1_wp
368            rivalkinput = rivinput(jr_dic) * 1E3 / 12._wp
369            !
370         ENDIF
371      ELSE
372         rivdicinput = 0._wp
373         rivdininput = 0._wp
374         rivdipinput = 0._wp
375         rivdsiinput = 0._wp
376         rivalkinput = 0._wp
377      END IF 
378      ! nutrient input from dust
379      ! ------------------------
380      IF( ln_ndepo ) THEN
381         !
382         IF(lwp) WRITE(numout,*) '    initialize the nutrient input by dust from ndeposition.orca.nc'
383         IF(lwp) WRITE(numout,*) '    ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~'
384         !
385         ALLOCATE( nitdep(jpi,jpj) )    ! allocation
386         !
387         ALLOCATE( sf_ndepo(1), STAT=ierr3 )           !* allocate and fill sf_sst (forcing structure) with sn_sst
388         IF( ierr3 > 0 )   CALL ctl_stop( 'STOP', 'p4z_sed_init: unable to allocate sf_ndepo structure' )
389         !
390         CALL fld_fill( sf_ndepo, (/ sn_ndepo /), cn_dir, 'p4z_sed_init', 'Nutrient atmospheric depositon ', 'nampissed' )
391                                   ALLOCATE( sf_ndepo(1)%fnow(jpi,jpj,1)   )
392         IF( sn_ndepo%ln_tint )    ALLOCATE( sf_ndepo(1)%fdta(jpi,jpj,1,2) )
393         !
394         IF( Agrif_Root() ) THEN   !  Only on the master grid
395            ! Get total input dust ; need to compute total atmospheric supply of N in a year
396            CALL iom_open ( TRIM( sn_ndepo%clname ), numdepo )
397            CALL iom_gettime( numdepo, zsteps, kntime=ntimes_ndep)
398            ALLOCATE( zndepo(jpi,jpj,ntimes_ndep) )
399            DO jm = 1, ntimes_ndep
400               CALL iom_get( numdepo, jpdom_data, TRIM( sn_ndepo%clvar ), zndepo(:,:,jm), jm )
401            END DO
402            CALL iom_close( numdepo )
403            ztimes_ndep = 1._wp / FLOAT( ntimes_ndep ) 
404            nitdepinput = 0._wp
405            DO jm = 1, ntimes_ndep
406              nitdepinput = nitdepinput + glob_sum( zndepo(:,:,jm) * e1e2t(:,:) * tmask(:,:,1) * ztimes_ndep )
407            ENDDO
408            nitdepinput = nitdepinput / rno3 / 14E6 
409            DEALLOCATE( zndepo)
410         ENDIF
411      ELSE
412         nitdepinput = 0._wp
413      ENDIF
414
415      ! coastal and island masks
416      ! ------------------------
417      IF( ln_ironsed ) THEN     
418         !
419         IF(lwp) WRITE(numout,*) '    computation of an island mask to enhance coastal supply of iron'
420         IF(lwp) WRITE(numout,*) '    ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~'
421         !
422         ALLOCATE( ironsed(jpi,jpj,jpk) )    ! allocation
423         !
424         CALL iom_open ( TRIM( sn_ironsed%clname ), numiron )
425         ALLOCATE( zcmask(jpi,jpj,jpk) )
426         CALL iom_get  ( numiron, jpdom_data, TRIM( sn_ironsed%clvar ), zcmask(:,:,:), 1 )
427         CALL iom_close( numiron )
428         !
429         ik50 = 5        !  last level where depth less than 50 m
430         DO jk = jpkm1, 1, -1
431            IF( gdept_1d(jk) > 50. )  ik50 = jk - 1
432         END DO
433         IF (lwp) WRITE(numout,*)
434         IF (lwp) WRITE(numout,*) ' Level corresponding to 50m depth ',  ik50,' ', gdept_1d(ik50+1)
435         IF (lwp) WRITE(numout,*)
436         DO jk = 1, ik50
437            DO jj = 2, jpjm1
438               DO ji = fs_2, fs_jpim1
439                  IF( tmask(ji,jj,jk) /= 0. ) THEN
440                     zmaskt = tmask(ji+1,jj,jk) * tmask(ji-1,jj,jk) * tmask(ji,jj+1,jk)    &
441                        &                       * tmask(ji,jj-1,jk) * tmask(ji,jj,jk+1)
442                     IF( zmaskt == 0. )   zcmask(ji,jj,jk ) = MAX( 0.1, zcmask(ji,jj,jk) ) 
443                  END IF
444               END DO
445            END DO
446         END DO
447         !
448         CALL lbc_lnk( zcmask , 'T', 1. )      ! lateral boundary conditions on cmask   (sign unchanged)
449         !
450         DO jk = 1, jpk
451            DO jj = 1, jpj
452               DO ji = 1, jpi
453                  zexpide   = MIN( 8.,( gdept_n(ji,jj,jk) / 500. )**(-1.5) )
454                  zdenitide = -0.9543 + 0.7662 * LOG( zexpide ) - 0.235 * LOG( zexpide )**2
455                  zcmask(ji,jj,jk) = zcmask(ji,jj,jk) * MIN( 1., EXP( zdenitide ) / 0.5 )
456               END DO
457            END DO
458         END DO
459         ! Coastal supply of iron
460         ! -------------------------
461         ironsed(:,:,jpk) = 0._wp
462         DO jk = 1, jpkm1
463            ironsed(:,:,jk) = sedfeinput * zcmask(:,:,jk) / ( e3t_n(:,:,jk) * rday )
464         END DO
465         DEALLOCATE( zcmask)
466      ENDIF
467      !
468      ! Iron from Hydrothermal vents
469      ! ------------------------
470      IF( ln_hydrofe ) THEN
471         !
472         IF(lwp) WRITE(numout,*) '    Input of iron from hydrothermal vents '
473         IF(lwp) WRITE(numout,*) '    ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~'
474         !
475         ALLOCATE( hydrofe(jpi,jpj,jpk) )    ! allocation
476         !
477         CALL iom_open ( TRIM( sn_hydrofe%clname ), numhydro )
478         CALL iom_get  ( numhydro, jpdom_data, TRIM( sn_hydrofe%clvar ), hydrofe(:,:,:), 1 )
479         CALL iom_close( numhydro )
480         !
481         hydrofe(:,:,:) = ( hydrofe(:,:,:) * hratio ) / ( cvol(:,:,:) * ryyss + rtrn ) / 1000._wp
482         !
483      ENDIF
484      !
485      IF( ll_sbc ) CALL p4z_sbc( nit000 ) 
486      !
487      IF(lwp) THEN
488         WRITE(numout,*)
489         WRITE(numout,*) '    Total input of elements from river supply'
490         WRITE(numout,*) '    ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~'
491         WRITE(numout,*) '    N Supply   : ', rivdininput*rno3*1E3/1E12*14.,' TgN/yr'
492         WRITE(numout,*) '    Si Supply  : ', rivdsiinput*1E3/1E12*28.1,' TgSi/yr'
493         WRITE(numout,*) '    P Supply   : ', rivdipinput*1E3*po4r/1E12*31.,' TgP/yr'
494         WRITE(numout,*) '    Alk Supply : ', rivalkinput*1E3/1E12,' Teq/yr'
495         WRITE(numout,*) '    DIC Supply : ', rivdicinput*1E3*12./1E12,'TgC/yr'
496         WRITE(numout,*) 
497         WRITE(numout,*) '    Total input of elements from atmospheric supply'
498         WRITE(numout,*) '    ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~'
499         WRITE(numout,*) '    N Supply   : ', nitdepinput*rno3*1E3/1E12*14.,' TgN/yr'
500         WRITE(numout,*) 
501      ENDIF
502      !
503      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_stop('p4z_sbc_init')
504      !
505   END SUBROUTINE p4z_sbc_init
506
507#else
508   !!======================================================================
509   !!  Dummy module :                                   No PISCES bio-model
510   !!======================================================================
511CONTAINS
512   SUBROUTINE p4z_sbc                         ! Empty routine
513   END SUBROUTINE p4z_sbc
514#endif 
515
516   !!======================================================================
517END MODULE p4zsbc
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.