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.
restart.F90 in NEMO/branches/2019/UKMO_MERGE_2019/src/OCE/IOM – NEMO

source: NEMO/branches/2019/UKMO_MERGE_2019/src/OCE/IOM/restart.F90 @ 12068

Last change on this file since 12068 was 12068, checked in by davestorkey, 4 years ago

2019/UKMO_MERGE_2019 : Merging in changes from ENHANCE-02_ISF_nemo.

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 15.2 KB
Line 
1MODULE restart
2   !!======================================================================
3   !!                     ***  MODULE  restart  ***
4   !! Ocean restart :  write the ocean restart file
5   !!======================================================================
6   !! History :  OPA  !  1999-11  (M. Imbard)  Original code
7   !!   NEMO     1.0  !  2002-08  (G. Madec)  F90: Free form
8   !!            2.0  !  2006-07  (S. Masson)  use IOM for restart
9   !!            3.3  !  2010-04  (M. Leclair, G. Madec)  modified LF-RA
10   !!            - -  !  2010-10  (C. Ethe, G. Madec) TRC-TRA merge (T-S in 4D)
11   !!            3.7  !  2014-01  (G. Madec) suppression of curl and hdiv from the restart
12   !!             -   !  2014-12  (G. Madec) remove KPP scheme
13   !!----------------------------------------------------------------------
14
15   !!----------------------------------------------------------------------
16   !!   rst_opn    : open the ocean restart file
17   !!   rst_write  : write the ocean restart file
18   !!   rst_read   : read the ocean restart file
19   !!----------------------------------------------------------------------
20   USE oce             ! ocean dynamics and tracers
21   USE dom_oce         ! ocean space and time domain
22   USE sbc_ice         ! only lk_si3
23   USE phycst          ! physical constants
24   USE eosbn2          ! equation of state            (eos bn2 routine)
25   USE trdmxl_oce      ! ocean active mixed layer tracers trends variables
26   !
27   USE in_out_manager  ! I/O manager
28   USE iom             ! I/O module
29   USE diu_bulk
30   USE lib_mpp         ! distribued memory computing library
31
32   IMPLICIT NONE
33   PRIVATE
34
35   PUBLIC   rst_opn         ! routine called by step module
36   PUBLIC   rst_write       ! routine called by step module
37   PUBLIC   rst_read        ! routine called by istate module
38   PUBLIC   rst_read_open   ! routine called in rst_read and (possibly) in dom_vvl_init
39
40   !! * Substitutions
41#  include "vectopt_loop_substitute.h90"
42   !!----------------------------------------------------------------------
43   !! NEMO/OCE 4.0 , NEMO Consortium (2018)
44   !! $Id$
45   !! Software governed by the CeCILL license (see ./LICENSE)
46   !!----------------------------------------------------------------------
47CONTAINS
48
49   SUBROUTINE rst_opn( kt )
50      !!---------------------------------------------------------------------
51      !!                   ***  ROUTINE rst_opn  ***
52      !!                     
53      !! ** Purpose : + initialization (should be read in the namelist) of nitrst
54      !!              + open the restart when we are one time step before nitrst
55      !!                   - restart header is defined when kt = nitrst-1
56      !!                   - restart data  are written when kt = nitrst
57      !!              + define lrst_oce to .TRUE. when we need to define or write the restart
58      !!----------------------------------------------------------------------
59      INTEGER, INTENT(in) ::   kt     ! ocean time-step
60      !!
61      CHARACTER(LEN=20)   ::   clkt     ! ocean time-step deine as a character
62      CHARACTER(LEN=50)   ::   clname   ! ocean output restart file name
63      CHARACTER(lc)       ::   clpath   ! full path to ocean output restart file
64      CHARACTER(LEN=52)   ::   clpname   ! ocean output restart file name including prefix for AGRIF
65      CHARACTER(LEN=256)  ::   clinfo    ! info character
66      !!----------------------------------------------------------------------
67      !
68      IF( kt == nit000 ) THEN   ! default definitions
69         lrst_oce = .FALSE.   
70         IF( ln_rst_list ) THEN
71            nrst_lst = 1
72            nitrst = nn_stocklist( nrst_lst )
73         ELSE
74            nitrst = nitend
75         ENDIF
76      ENDIF
77     
78      IF( .NOT. ln_rst_list .AND. nn_stock == -1 )   RETURN   ! we will never do any restart
79
80      ! frequency-based restart dumping (nn_stock)
81      IF( .NOT. ln_rst_list .AND. MOD( kt - 1, nn_stock ) == 0 ) THEN   
82         ! we use kt - 1 and not kt - nit000 to keep the same periodicity from the beginning of the experiment
83         nitrst = kt + nn_stock - 1                  ! define the next value of nitrst for restart writing
84         IF( nitrst > nitend )   nitrst = nitend   ! make sure we write a restart at the end of the run
85      ENDIF
86      ! to get better performances with NetCDF format:
87      ! we open and define the ocean restart file one time step before writing the data (-> at nitrst - 1)
88      ! except if we write ocean restart files every time step or if an ocean restart file was writen at nitend - 1
89      IF( kt == nitrst - 1 .OR. nn_stock == 1 .OR. ( kt == nitend .AND. .NOT. lrst_oce ) ) THEN
90         IF( nitrst <= nitend .AND. nitrst > 0 ) THEN 
91            ! beware of the format used to write kt (default is i8.8, that should be large enough...)
92            IF( nitrst > 999999999 ) THEN   ;   WRITE(clkt, *       ) nitrst
93            ELSE                            ;   WRITE(clkt, '(i8.8)') nitrst
94            ENDIF
95            ! create the file
96            clname = TRIM(cexper)//"_"//TRIM(ADJUSTL(clkt))//"_"//TRIM(cn_ocerst_out)
97            clpath = TRIM(cn_ocerst_outdir)
98            IF( clpath(LEN_TRIM(clpath):) /= '/' ) clpath = TRIM(clpath) // '/'
99            IF(lwp) THEN
100               WRITE(numout,*)
101               IF(.NOT.lwxios) THEN
102                  WRITE(numout,*) '             open ocean restart NetCDF file: ',TRIM(clpath)//TRIM(clname)
103                  IF ( snc4set%luse )      WRITE(numout,*) '             opened for NetCDF4 chunking and compression'
104                  IF( kt == nitrst - 1 ) THEN   ;   WRITE(numout,*) '             kt = nitrst - 1 = ', kt
105                  ELSE                          ;   WRITE(numout,*) '             kt = '             , kt
106                  ENDIF
107               ENDIF
108            ENDIF
109            !
110            IF(.NOT.lwxios) THEN
111               CALL iom_open( TRIM(clpath)//TRIM(clname), numrow, ldwrt = .TRUE. )
112            ELSE
113#if defined key_iomput
114               cwxios_context = "rstw_"//TRIM(ADJUSTL(clkt))
115               IF( TRIM(Agrif_CFixed()) == '0' ) THEN
116                  clpname = clname
117               ELSE
118                  clpname = TRIM(Agrif_CFixed())//"_"//clname   
119               ENDIF
120               CALL iom_init( cwxios_context, TRIM(clpath)//TRIM(clpname), .false. )
121               CALL xios_update_calendar(nitrst)
122               CALL iom_swap(      cxios_context          )
123#else
124               clinfo = 'Can not use XIOS in rst_opn'
125               CALL ctl_stop(TRIM(clinfo))
126#endif
127            ENDIF
128            lrst_oce = .TRUE.
129         ENDIF
130      ENDIF
131      !
132   END SUBROUTINE rst_opn
133
134
135   SUBROUTINE rst_write( kt, Kbb, Kmm )
136      !!---------------------------------------------------------------------
137      !!                   ***  ROUTINE rstwrite  ***
138      !!                     
139      !! ** Purpose :   Write restart fields in NetCDF format
140      !!
141      !! ** Method  :   Write in numrow when kt == nitrst in NetCDF
142      !!              file, save fields which are necessary for restart
143      !!----------------------------------------------------------------------
144      INTEGER, INTENT(in) ::   kt         ! ocean time-step
145      INTEGER, INTENT(in) ::   Kbb, Kmm   ! ocean time level indices
146      !!----------------------------------------------------------------------
147                     IF(lwxios) CALL iom_swap(      cwxios_context          )
148                     CALL iom_rstput( kt, nitrst, numrow, 'rdt'    , rdt       , ldxios = lwxios)   ! dynamics time step
149                     CALL iom_delay_rst( 'WRITE', 'OCE', numrow )   ! save only ocean delayed global communication variables
150
151      IF ( .NOT. ln_diurnal_only ) THEN
152                     CALL iom_rstput( kt, nitrst, numrow, 'ub'     , uu(:,:,:       ,Kbb), ldxios = lwxios        )     ! before fields
153                     CALL iom_rstput( kt, nitrst, numrow, 'vb'     , vv(:,:,:       ,Kbb), ldxios = lwxios        )
154                     CALL iom_rstput( kt, nitrst, numrow, 'tb'     , ts(:,:,:,jp_tem,Kbb), ldxios = lwxios )
155                     CALL iom_rstput( kt, nitrst, numrow, 'sb'     , ts(:,:,:,jp_sal,Kbb), ldxios = lwxios )
156                     CALL iom_rstput( kt, nitrst, numrow, 'sshb'   ,ssh(:,:         ,Kbb), ldxios = lwxios      )
157                     !
158                     CALL iom_rstput( kt, nitrst, numrow, 'un'     , uu(:,:,:       ,Kmm), ldxios = lwxios        )     ! now fields
159                     CALL iom_rstput( kt, nitrst, numrow, 'vn'     , vv(:,:,:       ,Kmm), ldxios = lwxios        )
160                     CALL iom_rstput( kt, nitrst, numrow, 'tn'     , ts(:,:,:,jp_tem,Kmm), ldxios = lwxios )
161                     CALL iom_rstput( kt, nitrst, numrow, 'sn'     , ts(:,:,:,jp_sal,Kmm), ldxios = lwxios )
162                     CALL iom_rstput( kt, nitrst, numrow, 'sshn'   ,ssh(:,:         ,Kmm), ldxios = lwxios      )
163                     CALL iom_rstput( kt, nitrst, numrow, 'rhop'   , rhop, ldxios = lwxios      )
164      ENDIF
165     
166      IF (ln_diurnal) CALL iom_rstput( kt, nitrst, numrow, 'Dsst', x_dsst, ldxios = lwxios ) 
167      IF(lwxios) CALL iom_swap(      cxios_context          )
168      IF( kt == nitrst ) THEN
169         IF(.NOT.lwxios) THEN
170            CALL iom_close( numrow )     ! close the restart file (only at last time step)
171         ELSE
172            CALL iom_context_finalize(      cwxios_context          )
173         ENDIF
174!!gm         IF( .NOT. lk_trdmld )   lrst_oce = .FALSE.
175!!gm  not sure what to do here   ===>>>  ask to Sebastian
176         lrst_oce = .FALSE.
177            IF( ln_rst_list ) THEN
178               nrst_lst = MIN(nrst_lst + 1, SIZE(nn_stocklist,1))
179               nitrst = nn_stocklist( nrst_lst )
180            ENDIF
181      ENDIF
182      !
183   END SUBROUTINE rst_write
184
185
186   SUBROUTINE rst_read_open
187      !!----------------------------------------------------------------------
188      !!                   ***  ROUTINE rst_read_open  ***
189      !!
190      !! ** Purpose :   Open read files for NetCDF restart
191      !!
192      !! ** Method  :   Use a non-zero, positive value of numror to assess whether or not
193      !!                the file has already been opened
194      !!----------------------------------------------------------------------
195      LOGICAL        ::   llok
196      CHARACTER(lc)  ::   clpath   ! full path to ocean output restart file
197      !!----------------------------------------------------------------------
198      !
199      IF( numror <= 0 ) THEN
200         IF(lwp) THEN                                             ! Contol prints
201            WRITE(numout,*)
202            WRITE(numout,*) 'rst_read : read oce NetCDF restart file'
203            IF ( snc4set%luse )      WRITE(numout,*) 'rst_read : configured with NetCDF4 support'
204            WRITE(numout,*) '~~~~~~~~'
205         ENDIF
206         lxios_sini = .FALSE.
207         clpath = TRIM(cn_ocerst_indir)
208         IF( clpath(LEN_TRIM(clpath):) /= '/' ) clpath = TRIM(clpath) // '/'
209         CALL iom_open( TRIM(clpath)//cn_ocerst_in, numror )
210! are we using XIOS to read the data? Part above will have to modified once XIOS
211! can handle checking if variable is in the restart file (there will be no need to open
212! restart)
213         IF(.NOT.lxios_set) lrxios = lrxios.AND.lxios_sini
214         IF( lrxios) THEN
215             crxios_context = 'nemo_rst'
216             IF( .NOT.lxios_set ) THEN
217                 IF(lwp) WRITE(numout,*) 'Enable restart reading by XIOS'
218                 CALL iom_init( crxios_context, ld_tmppatch = .false. )
219                 lxios_set = .TRUE.
220             ENDIF
221         ENDIF
222         IF( TRIM(Agrif_CFixed()) /= '0' .AND. lrxios) THEN
223             CALL iom_init( crxios_context, ld_tmppatch = .false. )
224             IF(lwp) WRITE(numout,*) 'Enable restart reading by XIOS for AGRIF'
225             lxios_set = .TRUE.
226         ENDIF
227      ENDIF
228
229   END SUBROUTINE rst_read_open
230
231
232   SUBROUTINE rst_read( Kbb, Kmm )
233      !!----------------------------------------------------------------------
234      !!                   ***  ROUTINE rst_read  ***
235      !!
236      !! ** Purpose :   Read files for NetCDF restart
237      !!
238      !! ** Method  :   Read in restart.nc file fields which are necessary for restart
239      !!----------------------------------------------------------------------
240      INTEGER, INTENT(in) ::   Kbb, Kmm   ! ocean time level indices
241      REAL(wp) ::   zrdt
242      INTEGER  ::   jk
243      REAL(wp), DIMENSION(jpi, jpj, jpk) :: w3d
244      !!----------------------------------------------------------------------
245
246      CALL rst_read_open           ! open restart for reading (if not already opened)
247
248      ! Check dynamics and tracer time-step consistency and force Euler restart if changed
249      IF( iom_varid( numror, 'rdt', ldstop = .FALSE. ) > 0 )   THEN
250         CALL iom_get( numror, 'rdt', zrdt, ldxios = lrxios )
251         IF( zrdt /= rdt )   neuler = 0
252      ENDIF
253
254      CALL iom_delay_rst( 'READ', 'OCE', numror )   ! read only ocean delayed global communication variables
255     
256      ! Diurnal DSST
257      IF( ln_diurnal ) CALL iom_get( numror, jpdom_autoglo, 'Dsst' , x_dsst, ldxios = lrxios ) 
258      IF ( ln_diurnal_only ) THEN
259         IF(lwp) WRITE( numout, * ) &
260         &   "rst_read:- ln_diurnal_only set, setting rhop=rau0" 
261         rhop = rau0
262         CALL iom_get( numror, jpdom_autoglo, 'tn'     , w3d, ldxios = lrxios ) 
263         ts(:,:,1,jp_tem,Kmm) = w3d(:,:,1)
264         RETURN
265      ENDIF 
266     
267      IF( iom_varid( numror, 'ub', ldstop = .FALSE. ) > 0 ) THEN
268         CALL iom_get( numror, jpdom_autoglo, 'ub'     , uu(:,:,:       ,Kbb), ldxios = lrxios )   ! before fields
269         CALL iom_get( numror, jpdom_autoglo, 'vb'     , vv(:,:,:       ,Kbb), ldxios = lrxios )
270         CALL iom_get( numror, jpdom_autoglo, 'tb'     , ts(:,:,:,jp_tem,Kbb), ldxios = lrxios )
271         CALL iom_get( numror, jpdom_autoglo, 'sb'     , ts(:,:,:,jp_sal,Kbb), ldxios = lrxios )
272         CALL iom_get( numror, jpdom_autoglo, 'sshb'   ,ssh(:,:         ,Kbb), ldxios = lrxios )
273      ELSE
274         neuler = 0
275      ENDIF
276      !
277      CALL iom_get( numror, jpdom_autoglo, 'un'     , uu(:,:,:       ,Kmm), ldxios = lrxios )       ! now    fields
278      CALL iom_get( numror, jpdom_autoglo, 'vn'     , vv(:,:,:       ,Kmm), ldxios = lrxios )
279      CALL iom_get( numror, jpdom_autoglo, 'tn'     , ts(:,:,:,jp_tem,Kmm), ldxios = lrxios )
280      CALL iom_get( numror, jpdom_autoglo, 'sn'     , ts(:,:,:,jp_sal,Kmm), ldxios = lrxios )
281      CALL iom_get( numror, jpdom_autoglo, 'sshn'   ,ssh(:,:         ,Kmm), ldxios = lrxios )
282      IF( iom_varid( numror, 'rhop', ldstop = .FALSE. ) > 0 ) THEN
283         CALL iom_get( numror, jpdom_autoglo, 'rhop'   , rhop, ldxios = lrxios )   ! now    potential density
284      ELSE
285         CALL eos( ts(:,:,:,:,Kmm), rhd, rhop, gdept(:,:,:,Kmm) )   
286      ENDIF
287      !
288      IF( neuler == 0 ) THEN                                  ! Euler restart (neuler=0)
289         ts   (:,:,:,:,Kbb) = ts   (:,:,:,:,Kmm)              ! all before fields set to now values
290         uu   (:,:,:  ,Kbb) = uu   (:,:,:  ,Kmm)
291         vv   (:,:,:  ,Kbb) = vv   (:,:,:  ,Kmm)
292         ssh  (:,:    ,Kbb) = ssh  (:,:    ,Kmm)
293         !
294         IF( .NOT.ln_linssh ) THEN
295            DO jk = 1, jpk
296               e3t(:,:,jk,Kbb) = e3t(:,:,jk,Kmm)
297            END DO
298         ENDIF
299         !
300      ENDIF
301      !
302   END SUBROUTINE rst_read
303
304   !!=====================================================================
305END MODULE restart
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.