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2020-02-25T16:29:34+01:00 (11 months ago)
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jcastill
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First implementation of the branch - compiling after merge

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  • NEMO/branches/UKMO/r12083_India_uncoupled/src/OCE/USR/usrdef_sbc.F90

    r11715 r12453  
    33   !!                     ***  MODULE  usrdef_sbc  *** 
    44   !! 
    5    !!                     ===  GYRE configuration  === 
     5   !!                  ===  WAD_TEST_CASES configuration  === 
    66   !! 
    77   !! User defined :   surface forcing of a user configuration 
     
    1111 
    1212   !!---------------------------------------------------------------------- 
    13    !!   usrdef_sbc    : user defined surface bounday conditions in GYRE case 
     13   !!   usrdef_sbc    : user defined surface bounday conditions in WAD_TEST_CASES case 
    1414   !!---------------------------------------------------------------------- 
    1515   USE oce            ! ocean dynamics and tracers 
     
    2121   USE lib_mpp        ! distribued memory computing library 
    2222   USE lbclnk         ! ocean lateral boundary conditions (or mpp link) 
    23    USE lib_fortran    ! 
     23   USE lib_fortran    ! Fortran utilities (allows no signed zero when 'key_nosignedzero' defined) 
    2424 
    2525   IMPLICIT NONE 
     
    4343      !!                    ***  ROUTINE usrdef_sbc  *** 
    4444      !!               
    45       !! ** Purpose :   provide at each time-step the GYRE surface boundary 
     45      !! ** Purpose :   provide at each time-step the surface boundary 
    4646      !!              condition, i.e. the momentum, heat and freshwater fluxes. 
    4747      !! 
    48       !! ** Method  :   analytical seasonal cycle for GYRE configuration. 
     48      !! ** Method  :   all 0 fields, for WAD_TEST_CASES case 
    4949      !!                CAUTION : never mask the surface stress field ! 
    5050      !! 
    51       !! ** Action  : - set the ocean surface boundary condition, i.e.    
     51      !! ** Action  : - set to ZERO all the ocean surface boundary condition, i.e. 
    5252      !!                   utau, vtau, taum, wndm, qns, qsr, emp, sfx 
    5353      !! 
    54       !! Reference : Hazeleger, W., and S. Drijfhout, JPO, 30, 677-695, 2000. 
    5554      !!---------------------------------------------------------------------- 
    5655      INTEGER, INTENT(in) ::   kt   ! ocean time step 
    57       !! 
    58       INTEGER  ::   ji, jj                 ! dummy loop indices 
    59       INTEGER  ::   zyear0                 ! initial year  
    60       INTEGER  ::   zmonth0                ! initial month 
    61       INTEGER  ::   zday0                  ! initial day 
    62       INTEGER  ::   zday_year0             ! initial day since january 1st 
    63       REAL(wp) ::   ztau     , ztau_sais   ! wind intensity and of the seasonal cycle 
    64       REAL(wp) ::   ztime                  ! time in hour 
    65       REAL(wp) ::   ztimemax , ztimemin    ! 21th June, and 21th decem. if date0 = 1st january 
    66       REAL(wp) ::   ztimemax1, ztimemin1   ! 21th June, and 21th decem. if date0 = 1st january 
    67       REAL(wp) ::   ztimemax2, ztimemin2   ! 21th June, and 21th decem. if date0 = 1st january 
    68       REAL(wp) ::   ztaun                  ! intensity 
    69       REAL(wp) ::   zemp_s, zemp_n, zemp_sais, ztstar 
    70       REAL(wp) ::   zcos_sais1, zcos_sais2, ztrp, zconv, t_star 
    71       REAL(wp) ::   zsumemp, zsurf 
    72       REAL(wp) ::   zrhoa  = 1.22         ! Air density kg/m3 
    73       REAL(wp) ::   zcdrag = 1.5e-3       ! drag coefficient 
    74       REAL(wp) ::   ztx, zty, zmod, zcoef ! temporary variables 
    75       REAL(wp) ::   zyydd                 ! number of days in one year 
    7656      !!--------------------------------------------------------------------- 
    77       zyydd = REAL(nyear_len(1),wp) 
    78  
    79       ! ---------------------------- ! 
    80       !  heat and freshwater fluxes  ! 
    81       ! ---------------------------- ! 
    82       !same temperature, E-P as in HAZELEGER 2000 
    83  
    84       zyear0     =   ndate0 / 10000                             ! initial year 
    85       zmonth0    = ( ndate0 - zyear0 * 10000 ) / 100            ! initial month 
    86       zday0      =   ndate0 - zyear0 * 10000 - zmonth0 * 100    ! initial day betwen 1 and 30 
    87       zday_year0 = ( zmonth0 - 1 ) * 30.+zday0                  ! initial day betwen 1 and 360 
    88  
    89       ! current day (in hours) since january the 1st of the current year 
    90       ztime = REAL( kt ) * rdt / (rmmss * rhhmm)   &       !  total incrementation (in hours) 
    91          &      - (nyear  - 1) * rjjhh * zyydd             !  minus years since beginning of experiment (in hours) 
    92  
    93       ztimemax1 = ((5.*30.)+21.)* 24.                      ! 21th june     at 24h in hours 
    94       ztimemin1 = ztimemax1 + rjjhh * zyydd / 2            ! 21th december        in hours 
    95       ztimemax2 = ((6.*30.)+21.)* 24.                      ! 21th july     at 24h in hours 
    96       ztimemin2 = ztimemax2 - rjjhh * zyydd / 2            ! 21th january         in hours 
    97       !                                                    ! NB: rjjhh * zyydd / 4 = one seasonal cycle in hours 
    98  
    99       ! amplitudes 
    100       zemp_S    = 0.7       ! intensity of COS in the South 
    101       zemp_N    = 0.8       ! intensity of COS in the North 
    102       zemp_sais = 0.1 
    103       zTstar    = 28.3      ! intemsity from 28.3 a -5 deg 
    104  
    105       ! 1/2 period between 21th June and 21th December and between 21th July and 21th January 
    106       zcos_sais1 = COS( (ztime - ztimemax1) / (ztimemin1 - ztimemax1) * rpi )  
    107       zcos_sais2 = COS( (ztime - ztimemax2) / (ztimemax2 - ztimemin2) * rpi ) 
    108  
    109       ztrp= - 40.e0        ! retroaction term on heat fluxes (W/m2/K) 
    110       zconv = 3.16e-5      ! convertion factor: 1 m/yr => 3.16e-5 mm/s 
    111       DO jj = 1, jpj 
    112          DO ji = 1, jpi 
    113             ! domain from 15 deg to 50 deg between 27 and 28  degC at 15N, -3 
    114             ! and 13 degC at 50N 53.5 + or - 11 = 1/4 period : 
    115             ! 64.5 in summer, 42.5 in winter 
    116             t_star = zTstar * ( 1. + 1. / 50. * zcos_sais2 )                & 
    117                &                    * COS( rpi * (gphit(ji,jj) - 5.)               & 
    118                &                    / ( 53.5 * ( 1 + 11 / 53.5 * zcos_sais2 ) * 2.) ) 
    119             ! 23.5 deg : tropics 
    120             qsr (ji,jj) =  230 * COS( 3.1415 * ( gphit(ji,jj) - 23.5 * zcos_sais1 ) / ( 0.9 * 180 ) ) 
    121             qns (ji,jj) = ztrp * ( tsb(ji,jj,1,jp_tem) - t_star ) - qsr(ji,jj) 
    122             IF( gphit(ji,jj) >= 14.845 .AND. 37.2 >= gphit(ji,jj) ) THEN    ! zero at 37.8 deg, max at 24.6 deg 
    123                emp  (ji,jj) =   zemp_S * zconv   & 
    124                   &         * SIN( rpi / 2 * (gphit(ji,jj) - 37.2) / (24.6 - 37.2) )  & 
    125                   &         * ( 1 - zemp_sais / zemp_S * zcos_sais1) 
    126             ELSE 
    127                emp (ji,jj) =  - zemp_N * zconv   & 
    128                   &         * SIN( rpi / 2 * (gphit(ji,jj) - 37.2) / (46.8 - 37.2) )  & 
    129                   &         * ( 1 - zemp_sais / zemp_N * zcos_sais1 ) 
    130             ENDIF 
    131          END DO 
    132       END DO 
    133  
    134       zsumemp = GLOB_SUM( 'usrdef_sbc', emp  (:,:)   )  
    135       zsurf   = GLOB_SUM( 'usrdef_sbc', tmask(:,:,1) )  
    136       zsumemp = zsumemp / zsurf         ! Default GYRE configuration 
    137  
    138       ! freshwater (mass flux) and update of qns with heat content of emp 
    139       emp (:,:) = emp(:,:) - zsumemp * tmask(:,:,1)        ! freshwater flux (=0 in domain average) 
    140       sfx (:,:) = 0.0_wp                                   ! no salt flux 
    141       qns (:,:) = qns(:,:) - emp(:,:) * sst_m(:,:) * rcp   ! evap and precip are at SST 
    142  
    143  
    144       ! ---------------------------- ! 
    145       !       momentum fluxes        ! 
    146       ! ---------------------------- ! 
    147       ! same wind as in Wico 
    148       !test date0 : ndate0 = 010203 
    149       zyear0  =   ndate0 / 10000 
    150       zmonth0 = ( ndate0 - zyear0 * 10000 ) / 100 
    151       zday0   =   ndate0 - zyear0 * 10000 - zmonth0 * 100 
    152       !Calculates nday_year, day since january 1st 
    153       zday_year0 = (zmonth0-1)*30.+zday0 
    154  
    155       !accumulates days of previous months of this year 
    156       ! day (in hours) since january the 1st 
    157       ztime = FLOAT( kt ) * rdt / (rmmss * rhhmm)  &  ! incrementation in hour 
    158          &     - (nyear - 1) * rjjhh * zyydd          !  - nber of hours the precedent years 
    159       ztimemax = ((5.*30.)+21.)* 24.               ! 21th june     in hours 
    160       ztimemin = ztimemax + rjjhh * zyydd / 2      ! 21th december in hours 
    161       !                                            ! NB: rjjhh * zyydd / 4 = 1 seasonal cycle in hours 
    162  
    163       ! mean intensity at 0.105 ; srqt(2) because projected with 45deg angle 
    164       ztau = 0.105 / SQRT( 2. ) 
    165       ! seasonal oscillation intensity 
    166       ztau_sais = 0.015 
    167       ztaun = ztau - ztau_sais * COS( (ztime - ztimemax) / (ztimemin - ztimemax) * rpi ) 
    168       DO jj = 1, jpj 
    169          DO ji = 1, jpi 
    170            ! domain from 15deg to 50deg and 1/2 period along 14deg 
    171            ! so 5/4 of half period with seasonal cycle 
    172            utau(ji,jj) = - ztaun * SIN( rpi * (gphiu(ji,jj) - 15.) / (29.-15.) ) 
    173            vtau(ji,jj) =   ztaun * SIN( rpi * (gphiv(ji,jj) - 15.) / (29.-15.) ) 
    174          END DO 
    175       END DO 
    176  
    177       ! module of wind stress and wind speed at T-point 
    178       zcoef = 1. / ( zrhoa * zcdrag )  
    179       DO jj = 2, jpjm1 
    180          DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vect. opt. 
    181             ztx = utau(ji-1,jj  ) + utau(ji,jj)  
    182             zty = vtau(ji  ,jj-1) + vtau(ji,jj)  
    183             zmod = 0.5 * SQRT( ztx * ztx + zty * zty ) 
    184             taum(ji,jj) = zmod 
    185             wndm(ji,jj) = SQRT( zmod * zcoef ) 
    186          END DO 
    187       END DO 
    188       CALL lbc_lnk_multi( 'usrdef_sbc', taum(:,:), 'T', 1. , wndm(:,:), 'T', 1. ) 
    189  
    190       ! ---------------------------------- ! 
    191       !  control print at first time-step  ! 
    192       ! ---------------------------------- ! 
    193       IF( kt == nit000 .AND. lwp ) THEN  
    194          WRITE(numout,*) 
    195          WRITE(numout,*)'usrdef_sbc_oce : analytical surface fluxes for GYRE configuration'                
    196          WRITE(numout,*)'~~~~~~~~~~~ '  
    197          WRITE(numout,*)'           nyear      = ', nyear 
    198          WRITE(numout,*)'           nmonth     = ', nmonth 
    199          WRITE(numout,*)'           nday       = ', nday 
    200          WRITE(numout,*)'           nday_year  = ', nday_year 
    201          WRITE(numout,*)'           ztime      = ', ztime 
    202          WRITE(numout,*)'           ztimemax   = ', ztimemax 
    203          WRITE(numout,*)'           ztimemin   = ', ztimemin 
    204          WRITE(numout,*)'           ztimemax1  = ', ztimemax1 
    205          WRITE(numout,*)'           ztimemin1  = ', ztimemin1 
    206          WRITE(numout,*)'           ztimemax2  = ', ztimemax2 
    207          WRITE(numout,*)'           ztimemin2  = ', ztimemin2 
    208          WRITE(numout,*)'           zyear0     = ', zyear0 
    209          WRITE(numout,*)'           zmonth0    = ', zmonth0 
    210          WRITE(numout,*)'           zday0      = ', zday0 
    211          WRITE(numout,*)'           zday_year0 = ', zday_year0 
    212          WRITE(numout,*)'           zyydd      = ', zyydd 
    213          WRITE(numout,*)'           zemp_S     = ', zemp_S 
    214          WRITE(numout,*)'           zemp_N     = ', zemp_N 
    215          WRITE(numout,*)'           zemp_sais  = ', zemp_sais 
    216          WRITE(numout,*)'           zTstar     = ', zTstar 
    217          WRITE(numout,*)'           zsumemp    = ', zsumemp 
    218          WRITE(numout,*)'           zsurf      = ', zsurf 
    219          WRITE(numout,*)'           ztrp       = ', ztrp 
    220          WRITE(numout,*)'           zconv      = ', zconv 
    221          WRITE(numout,*)'           ndastp     = ', ndastp 
    222          WRITE(numout,*)'           adatrj     = ', adatrj 
     57      !  
     58      IF( kt == nit000 ) THEN  
     59         !  
     60         IF(lwp) WRITE(numout,*)' usr_sbc : WAD_TEST_CASES case: NO surface forcing'  
     61         IF(lwp) WRITE(numout,*)' ~~~~~~~~~~~   utau = vtau = taum = wndm = qns = qsr = emp = sfx = 0'  
     62         !  
     63         utau(:,:) = 0._wp  
     64         vtau(:,:) = 0._wp  
     65         taum(:,:) = 0._wp  
     66         wndm(:,:) = 0._wp  
     67         !  
     68         emp (:,:) = 0._wp  
     69         sfx (:,:) = 0._wp  
     70         qns (:,:) = 0._wp  
     71         qsr (:,:) = 0._wp  
     72         ! 
    22373      ENDIF 
    22474      ! 
Note: See TracChangeset for help on using the changeset viewer.