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trcini.F90 in NEMO/branches/2019/dev_r10721_KERNEL-02_Storkey_Coward_IMMERSE_first_steps/src/TOP – NEMO

source: NEMO/branches/2019/dev_r10721_KERNEL-02_Storkey_Coward_IMMERSE_first_steps/src/TOP/trcini.F90 @ 11822

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Branch 2019/dev_r10721_KERNEL-02_Storkey_Coward_IMMERSE_first_steps. Sette tested updates to branch to align with trunk changes between 10721 and 11740. Sette tests are passing but results differ from branch before these changes (except for GYRE_PISCES and VORTEX) and branch results already differed from trunk because of algorithmic fixes. Will need more checks to confirm correctness.

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 13.5 KB
RevLine 
[268]1MODULE trcini
[945]2   !!======================================================================
3   !!                         ***  MODULE trcini  ***
4   !! TOP :   Manage the passive tracer initialization
5   !!======================================================================
[2715]6   !! History :   -   ! 1991-03 (O. Marti)  original code
7   !!            1.0  ! 2005-03 (O. Aumont, A. El Moussaoui) F90
8   !!            2.0  ! 2005-10 (C. Ethe, G. Madec) revised architecture
9   !!            4.0  ! 2011-01 (A. R. Porter, STFC Daresbury) dynamical allocation
[274]10   !!----------------------------------------------------------------------
[1011]11#if defined key_top
12   !!----------------------------------------------------------------------
13   !!   'key_top'                                                TOP models
14   !!----------------------------------------------------------------------
[2715]15   !!   trc_init  :   Initialization for passive tracer
16   !!   top_alloc :   allocate the TOP arrays
[1011]17   !!----------------------------------------------------------------------
[3294]18   USE oce_trc         ! shared variables between ocean and passive tracers
19   USE trc             ! passive tracers common variables
[2528]20   USE trcnam          ! Namelist read
[3294]21   USE daymod          ! calendar manager
[1011]22   USE prtctl_trc      ! Print control passive tracers (prt_ctl_trc_init routine)
[5836]23   USE trcrst
[4306]24   USE lib_mpp         ! distribued memory computing library
[5385]25   USE trcice          ! tracers in sea ice
[7646]26   USE trcbc,   only : trc_bc_ini ! generalized Boundary Conditions
[10880]27   USE trcstp          ! for time level indices (to be initialised)
[4306]28 
[335]29   IMPLICIT NONE
30   PRIVATE
[1011]31   
[2528]32   PUBLIC   trc_init   ! called by opa
[268]33
[2715]34   !!----------------------------------------------------------------------
[9598]35   !! NEMO/TOP 4.0 , NEMO Consortium (2018)
[2715]36   !! $Id$
[10068]37   !! Software governed by the CeCILL license (see ./LICENSE)
[2715]38   !!----------------------------------------------------------------------
[335]39CONTAINS
[1011]40   
[11758]41   SUBROUTINE trc_init( Kbb, Kmm, Kaa )
[1011]42      !!---------------------------------------------------------------------
[2528]43      !!                     ***  ROUTINE trc_init  ***
[335]44      !!
[1011]45      !! ** Purpose :   Initialization of the passive tracer fields
46      !!
47      !! ** Method  : - read namelist
48      !!              - control the consistancy
49      !!              - compute specific initialisations
50      !!              - set initial tracer fields (either read restart
51      !!                or read data or analytical formulation
52      !!---------------------------------------------------------------------
[11758]53      INTEGER, INTENT(in) :: Kbb, Kmm, Kaa   ! time level indices
[3294]54      !
[9124]55      IF( ln_timing )   CALL timing_start('trc_init')
[3294]56      !
[945]57      IF(lwp) WRITE(numout,*)
[2528]58      IF(lwp) WRITE(numout,*) 'trc_init : initial set up of the passive tracers'
[9169]59      IF(lwp) WRITE(numout,*) '~~~~~~~~'
[3294]60      !
[5836]61      CALL trc_ini_ctl   ! control
62      CALL trc_nam       ! read passive tracers namelists
[7646]63      CALL top_alloc()   ! allocate TOP arrays
[10880]64
[5836]65      !
[7646]66      IF(.NOT.ln_trcdta )   ln_trc_ini(:) = .FALSE.
[4152]67      !
[3294]68      IF(lwp) WRITE(numout,*)
[7646]69      IF( ln_rsttr .AND. .NOT. l_offline ) CALL trc_rst_cal( nit000, 'READ' )   ! calendar
70      IF(lwp) WRITE(numout,*)
[5836]71      !
[11758]72      CALL trc_ini_sms( Kmm )   ! SMS
[10975]73      CALL trc_ini_trp          ! passive tracers transport
74      CALL trc_ice_ini          ! Tracers in sea ice
[5836]75      !
[10570]76      IF( lwm .AND. sn_cfctl%l_trcstat ) THEN
77         CALL ctl_opn( numstr, 'tracer.stat', 'REPLACE', 'FORMATTED', 'SEQUENTIAL', -1, numout, lwp , narea )
78      ENDIF
[5836]79      !
[11758]80      CALL trc_ini_state( Kbb, Kmm, Kaa )  !  passive tracers initialisation : from a restart or from clim
[5836]81      !
[11758]82      CALL trc_ini_inv( Kmm )              ! Inventories
[8542]83      !
[9124]84      IF( ln_timing )   CALL timing_stop('trc_init')
[5836]85      !
86   END SUBROUTINE trc_init
87
88
89   SUBROUTINE trc_ini_ctl
90      !!----------------------------------------------------------------------
91      !!                     ***  ROUTINE trc_ini_ctl  ***
92      !! ** Purpose :        Control  + ocean volume
93      !!----------------------------------------------------------------------
94      INTEGER ::   jk    ! dummy loop indices
95      !
96      ! Define logical parameter ton control dirunal cycle in TOP
97      l_trcdm2dc = ln_dm2dc .OR. ( ln_cpl .AND. ncpl_qsr_freq /= 1 )
[7646]98      l_trcdm2dc = l_trcdm2dc  .AND. .NOT. l_offline
[5836]99      IF( l_trcdm2dc .AND. lwp )   CALL ctl_warn( 'Coupling with passive tracers and used of diurnal cycle.',   &
100         &                           'Computation of a daily mean shortwave for some biogeochemical models ' )
101      !
102   END SUBROUTINE trc_ini_ctl
103
104
[10963]105   SUBROUTINE trc_ini_inv( Kmm )
[5836]106      !!----------------------------------------------------------------------
107      !!                     ***  ROUTINE trc_ini_stat  ***
108      !! ** Purpose :      passive tracers inventories at initialsation phase
109      !!----------------------------------------------------------------------
[10963]110      INTEGER, INTENT(in) ::   Kmm    ! time level index
111      INTEGER             ::  jk, jn  ! dummy loop indices
[5836]112      CHARACTER (len=25) :: charout
113      !!----------------------------------------------------------------------
[9169]114      !
115      IF(lwp) WRITE(numout,*)
116      IF(lwp) WRITE(numout,*) 'trc_ini_inv : initial passive tracers inventories'
117      IF(lwp) WRITE(numout,*) '~~~~~~~~~~~'
118      !
119      !                          ! masked grid volume
[3294]120      DO jk = 1, jpk
[10963]121         cvol(:,:,jk) = e1e2t(:,:) * e3t(:,:,jk,Kmm) * tmask(:,:,jk)
[3294]122      END DO
[9169]123      !                          ! total volume of the ocean
[10425]124      areatot = glob_sum( 'trcini', cvol(:,:,:) )
[5836]125      !
[9169]126      trai(:) = 0._wp            ! initial content of all tracers
[5836]127      DO jn = 1, jptra
[10963]128         trai(jn) = trai(jn) + glob_sum( 'trcini', tr(:,:,:,jn,Kmm) * cvol(:,:,:)   )
[5836]129      END DO
[1011]130
[5836]131      IF(lwp) THEN               ! control print
132         WRITE(numout,*)
[9169]133         WRITE(numout,*) '   ==>>>   Total number of passive tracer jptra = ', jptra
134         WRITE(numout,*) '           Total volume of ocean                = ', areatot
135         WRITE(numout,*) '           Total inital content of all tracers '
[5836]136         WRITE(numout,*)
137         DO jn = 1, jptra
138            WRITE(numout,9000) jn, TRIM( ctrcnm(jn) ), trai(jn)
139         ENDDO
140         WRITE(numout,*)
141      ENDIF
142      IF(lwp) WRITE(numout,*)
143      IF(ln_ctl) THEN            ! print mean trends (used for debugging)
144         CALL prt_ctl_trc_init
145         WRITE(charout, FMT="('ini ')")
146         CALL prt_ctl_trc_info( charout )
[10963]147         CALL prt_ctl_trc( tab4d=tr(:,:,:,:,Kmm), mask=tmask, clinfo=ctrcnm )
[5836]148      ENDIF
[9169]1499000  FORMAT('      tracer nb : ',i2,'      name :',a10,'      initial content :',e18.10)
[5836]150      !
151   END SUBROUTINE trc_ini_inv
152
153
[10975]154   SUBROUTINE trc_ini_sms( Kmm )
[5836]155      !!----------------------------------------------------------------------
156      !!                     ***  ROUTINE trc_ini_sms  ***
157      !! ** Purpose :   SMS initialisation
158      !!----------------------------------------------------------------------
[7646]159      USE trcini_pisces  ! PISCES   initialisation
160      USE trcini_cfc     ! CFC      initialisation
161      USE trcini_c14     ! C14  initialisation
162      USE trcini_age     ! age initialisation
163      USE trcini_my_trc  ! MY_TRC   initialisation
164      !
[10975]165      INTEGER, INTENT(in) ::   Kmm ! time level indices
[7646]166      INTEGER :: jn
[5836]167      !!----------------------------------------------------------------------
168      !
[7646]169      ! Pass sn_tracer fields to specialized arrays
170      DO jn = 1, jp_bgc
171         ctrcnm    (jn) = TRIM( sn_tracer(jn)%clsname )
172         ctrcln    (jn) = TRIM( sn_tracer(jn)%cllname )
173         ctrcun    (jn) = TRIM( sn_tracer(jn)%clunit  )
174         ln_trc_ini(jn) =       sn_tracer(jn)%llinit
175         ln_trc_sbc(jn) =       sn_tracer(jn)%llsbc
176         ln_trc_cbc(jn) =       sn_tracer(jn)%llcbc
177         ln_trc_obc(jn) =       sn_tracer(jn)%llobc
178      END DO
179      !   
[10975]180      IF( ln_pisces      )   CALL trc_ini_pisces( Kmm )     !  PISCES model
181      IF( ln_my_trc      )   CALL trc_ini_my_trc( Kmm )     !  MY_TRC model
182      IF( ll_cfc         )   CALL trc_ini_cfc   ( Kmm )     !  CFC's
183      IF( ln_c14         )   CALL trc_ini_c14   ( Kmm )     !  C14 model
184      IF( ln_age         )   CALL trc_ini_age   ( Kmm )     !  AGE
[7646]185      !
186      IF(lwp) THEN                   ! control print
187         WRITE(numout,*)
[9169]188         WRITE(numout,*) 'trc_init_sms : Summary for selected passive tracers'
189         WRITE(numout,*) '~~~~~~~~~~~~'
190         WRITE(numout,*) '    ID     NAME     INI  SBC  CBC  OBC'
[7646]191         DO jn = 1, jptra
192            WRITE(numout,9001) jn, TRIM(ctrcnm(jn)), ln_trc_ini(jn), ln_trc_sbc(jn),ln_trc_cbc(jn),ln_trc_obc(jn)
193         END DO
194      ENDIF
[9169]1959001  FORMAT(3x,i3,1x,a10,3x,l2,3x,l2,3x,l2,3x,l2)
[7646]196      !
[5836]197   END SUBROUTINE trc_ini_sms
[2528]198
[9169]199
[5836]200   SUBROUTINE trc_ini_trp
201      !!----------------------------------------------------------------------
202      !!                     ***  ROUTINE trc_ini_trp  ***
203      !!
204      !! ** Purpose :   Allocate all the dynamic arrays of the OPA modules
205      !!----------------------------------------------------------------------
206      USE trcdmp , ONLY:  trc_dmp_ini
207      USE trcadv , ONLY:  trc_adv_ini
208      USE trcldf , ONLY:  trc_ldf_ini
209      USE trcrad , ONLY:  trc_rad_ini
[10375]210      USE trcsink, ONLY:  trc_sink_ini
[5836]211      !
212      INTEGER :: ierr
213      !!----------------------------------------------------------------------
214      !
215      IF( ln_trcdmp )  CALL  trc_dmp_ini          ! damping
216                       CALL  trc_adv_ini          ! advection
217                       CALL  trc_ldf_ini          ! lateral diffusion
[9019]218                       !                          ! vertical diffusion: always implicit time stepping scheme
[5836]219                       CALL  trc_rad_ini          ! positivity of passive tracers
[10375]220                       CALL  trc_sink_ini         ! Vertical sedimentation of particles
[5836]221      !
222   END SUBROUTINE trc_ini_trp
[5385]223
[1254]224
[10963]225   SUBROUTINE trc_ini_state( Kbb, Kmm, Kaa )
[5836]226      !!----------------------------------------------------------------------
227      !!                     ***  ROUTINE trc_ini_state ***
228      !! ** Purpose :          Initialisation of passive tracer concentration
229      !!----------------------------------------------------------------------
230      USE zpshde          ! partial step: hor. derivative   (zps_hde routine)
231      USE trcrst          ! passive tracers restart
232      USE trcdta          ! initialisation from files
233      !
[10963]234      INTEGER, INTENT(in) :: Kbb, Kmm, Kaa   ! time level index
235      INTEGER             :: jn, jl          ! dummy loop indices
[5836]236      !!----------------------------------------------------------------------
237      !
[10963]238      IF( ln_trcdta )   CALL trc_dta_ini( jptra )           ! set initial tracers values
[9169]239      !
[10963]240      IF( ln_my_trc )   CALL trc_bc_ini ( jptra, Kmm )      ! set tracers Boundary Conditions
[9169]241      !
242      !
[9019]243      IF( ln_rsttr ) THEN              ! restart from a file
[2528]244        !
[10963]245        CALL trc_rst_read( Kbb, Kmm )
[2528]246        !
[9019]247      ELSE                             ! Initialisation of tracer from a file that may also be used for damping
248!!gm BUG ?   if damping and restart, what's happening ?
[7646]249        IF( ln_trcdta .AND. nb_trcdta > 0 ) THEN
250            ! update passive tracers arrays with input data read from file
[6607]251            DO jn = 1, jptra
[7646]252               IF( ln_trc_ini(jn) ) THEN
[3294]253                  jl = n_trc_index(jn) 
[10963]254                  CALL trc_dta( nit000, Kmm, sf_trcdta(jl), rf_trfac(jl), tr(:,:,:,jn,Kmm) )
[6701]255                  !
[7646]256                  ! deallocate data structure if data are not used for damping
257                  IF( .NOT.ln_trcdmp .AND. .NOT.ln_trcdmp_clo ) THEN
[9169]258                     IF(lwp) WRITE(numout,*) 'trc_ini_state: deallocate data arrays as they are only used to initialize the run'
[7646]259                                                  DEALLOCATE( sf_trcdta(jl)%fnow )
[6701]260                     IF( sf_trcdta(jl)%ln_tint )  DEALLOCATE( sf_trcdta(jl)%fdta )
261                     !
262                  ENDIF
[3294]263               ENDIF
[9019]264            END DO
[6309]265            !
[2528]266        ENDIF
[3294]267        !
[10963]268        tr(:,:,:,:,Kbb) = tr(:,:,:,:,Kmm)
[2528]269        !
[1011]270      ENDIF
[9169]271      !
[10963]272      tr(:,:,:,:,Kaa) = 0._wp
273      !                                                         ! Partial top/bottom cell: GRADh(tr(Kmm))
[5836]274   END SUBROUTINE trc_ini_state
[1177]275
[9019]276
[2715]277   SUBROUTINE top_alloc
278      !!----------------------------------------------------------------------
279      !!                     ***  ROUTINE top_alloc  ***
280      !!
281      !! ** Purpose :   Allocate all the dynamic arrays of the OPA modules
282      !!----------------------------------------------------------------------
283      USE trc           , ONLY:   trc_alloc
[4990]284      USE trdtrc_oce    , ONLY:   trd_trc_oce_alloc
285#if defined key_trdmxl_trc 
286      USE trdmxl_trc    , ONLY:   trd_mxl_trc_alloc
[2715]287#endif
288      !
[9169]289      INTEGER ::   ierr   ! local integer
[2715]290      !!----------------------------------------------------------------------
291      !
[6140]292      ierr =        trc_alloc()
[4990]293      ierr = ierr + trd_trc_oce_alloc()
294#if defined key_trdmxl_trc 
295      ierr = ierr + trd_mxl_trc_alloc()
[2715]296#endif
297      !
[10425]298      CALL mpp_sum( 'trcini', ierr )
[2715]299      IF( ierr /= 0 )   CALL ctl_stop( 'STOP', 'top_alloc : unable to allocate standard ocean arrays' )
300      !
301   END SUBROUTINE top_alloc
302
[1011]303#else
304   !!----------------------------------------------------------------------
305   !!  Empty module :                                     No passive tracer
306   !!----------------------------------------------------------------------
307CONTAINS
[2528]308   SUBROUTINE trc_init                      ! Dummy routine   
309   END SUBROUTINE trc_init
[1011]310#endif
311
[335]312   !!======================================================================
[268]313END MODULE trcini
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.