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.
trcstp.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/trcstp.F90 @ 11527

Last change on this file since 11527 was 11527, checked in by acc, 5 years ago

Branch 2019/dev_r10721_KERNEL-02_Storkey_Coward_IMMERSE_first_steps. Removal of TOP-specific time indices (Nnn_trc etc.). This completes the removal of the trc sub-timestepping option and dynamics, active tracers and passive tracers must now have common time-steps. Note time-filtering for passive tracers is done in trc_trp (trc_atf) but the (now shared) time indices are not swapped until after calls to tra_atf, dyn_atf and ssh_atf in step. Calls to trc routines after trc_atf have had their time-index arguments adjusted accordingly. These changes have been fully SETTE-tested.

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 11.5 KB
RevLine 
[1457]1MODULE trcstp
2   !!======================================================================
3   !!                       ***  MODULE trcstp  ***
4   !! Time-stepping    : time loop of opa for passive tracer
5   !!======================================================================
[2528]6   !! History :  1.0  !  2004-03  (C. Ethe)  Original
[11483]7   !!            4.1  !  2019-08  (A. Coward, D. Storkey) rewrite in preparation for new timestepping scheme
[2528]8   !!----------------------------------------------------------------------
[1457]9#if defined key_top
10   !!----------------------------------------------------------------------
[9019]11   !!   trc_stp       : passive tracer system time-stepping
[1457]12   !!----------------------------------------------------------------------
[9019]13   USE oce_trc        ! ocean dynamics and active tracers variables
[4306]14   USE sbc_oce
[2528]15   USE trc
[9019]16   USE trctrp         ! passive tracers transport
17   USE trcsms         ! passive tracers sources and sinks
[1457]18   USE trcwri
19   USE trcrst
[4990]20   USE trdtrc_oce
21   USE trdmxl_trc
[10425]22   USE sms_pisces,  ONLY : ln_check_mass
[9019]23   !
24   USE prtctl_trc     ! Print control for debbuging
25   USE iom            !
26   USE in_out_manager !
[1457]27
28   IMPLICIT NONE
29   PRIVATE
30
[2528]31   PUBLIC   trc_stp    ! called by step
[3294]32
[9019]33   LOGICAL  ::   llnew                   ! ???
34   REAL(wp) ::   rdt_sampl               ! ???
35   INTEGER  ::   nb_rec_per_day, ktdcy   ! ???
36   REAL(wp) ::   rsecfst, rseclast       ! ???
37   REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), SAVE, ALLOCATABLE ::   qsr_arr   ! save qsr during TOP time-step
[5385]38
[1457]39   !!----------------------------------------------------------------------
[10067]40   !! NEMO/TOP 4.0 , NEMO Consortium (2018)
[7753]41   !! $Id$
[10068]42   !! Software governed by the CeCILL license (see ./LICENSE)
[1457]43   !!----------------------------------------------------------------------
44CONTAINS
45
[11527]46   SUBROUTINE trc_stp( kt, Kbb, Kmm, Krhs, Kaa )
[1457]47      !!-------------------------------------------------------------------
48      !!                     ***  ROUTINE trc_stp  ***
49      !!                     
[9019]50      !! ** Purpose :   Time loop of opa for passive tracer
[1457]51      !!
[9019]52      !! ** Method  :   Compute the passive tracers trends
53      !!                Update the passive tracers
[1457]54      !!-------------------------------------------------------------------
[10905]55      INTEGER, INTENT( in ) :: kt                  ! ocean time-step index
[11527]56      INTEGER, INTENT( in ) :: Kbb, Kmm, Krhs, Kaa ! time level indices
[9019]57      !
58      INTEGER ::   jk, jn   ! dummy loop indices
59      REAL(wp)::   ztrai    ! local scalar
[10570]60      LOGICAL ::   ll_trcstat ! local logical
[9019]61      CHARACTER (len=25) ::   charout   !
[2528]62      !!-------------------------------------------------------------------
[3294]63      !
[9124]64      IF( ln_timing )   CALL timing_start('trc_stp')
[3294]65      !
[7646]66      IF( ( neuler == 0 .AND. kt == nittrc000 ) .OR. ln_top_euler ) THEN     ! at nittrc000
67         r2dttrc =  rdttrc           ! = rdttrc (use or restarting with Euler time stepping)
[11506]68      ELSEIF( kt <= nittrc000 + 1 ) THEN                                     ! at nittrc000 or nittrc000+1
69         r2dttrc = 2. * rdttrc       ! = 2 rdttrc (leapfrog)
[7646]70      ENDIF
71      !
[10570]72      ll_trcstat  = ( ln_ctl .OR. sn_cfctl%l_trcstat ) .AND. &
73     &              ( ( MOD( kt, sn_cfctl%ptimincr ) == 0 ) .OR. ( kt == nitend ) )
[4990]74      IF( kt == nittrc000 .AND. lk_trdmxl_trc )  CALL trd_mxl_trc_init    ! trends: Mixed-layer
[3294]75      !
[6140]76      IF( .NOT.ln_linssh ) THEN                                           ! update ocean volume due to ssh temporal evolution
[3294]77         DO jk = 1, jpk
[11527]78            cvol(:,:,jk) = e1e2t(:,:) * e3t(:,:,jk,Kmm) * tmask(:,:,jk)
[3294]79         END DO
[10425]80         IF ( ln_ctl .OR. kt == nitrst .OR. ( ln_check_mass .AND. kt == nitend )              &
81            & .OR. iom_use( "pno3tot" ) .OR. iom_use( "ppo4tot" ) .OR. iom_use( "psiltot" )   &
82            & .OR. iom_use( "palktot" ) .OR. iom_use( "pfertot" ) )                           &
83            &     areatot = glob_sum( 'trcstp', cvol(:,:,:) )
[3294]84      ENDIF
[5385]85      !
86      IF( l_trcdm2dc )   CALL trc_mean_qsr( kt )
[3294]87      !   
[11504]88      !
89      IF(ln_ctl) THEN
90         WRITE(charout,FMT="('kt =', I4,'  d/m/y =',I2,I2,I4)") kt, nday, nmonth, nyear
91         CALL prt_ctl_trc_info(charout)
[1457]92      ENDIF
[3294]93      !
[11527]94      tr(:,:,:,:,Krhs) = 0._wp
[11504]95      !
[11527]96      CALL trc_rst_opn  ( kt )                            ! Open tracer restart file
97      IF( lrst_trc )  CALL trc_rst_cal  ( kt, 'WRITE' )   ! calendar
98      CALL trc_wri      ( kt,      Kmm            )       ! output of passive tracers with iom I/O manager
99      CALL trc_sms      ( kt, Kbb, Kmm, Krhs      )       ! tracers: sinks and sources
100      CALL trc_trp      ( kt, Kbb, Kmm, Krhs, Kaa )       ! transport of passive tracers
101           !
102           ! Note passive tracers have been time-filtered in trc_trp but the time level
103           ! indices will not be swapped until after tra_atf/dyn_atf/ssh_atf in stp. Subsequent calls here
104           ! anticipate this update which will be: Nrhs= Nbb ; Nbb = Nnn ; Nnn = Naa ; Naa = Nrhs
105           ! and use the filtered levels explicitly.
106           !
[11504]107      IF( kt == nittrc000 ) THEN
[11527]108         CALL iom_close( numrtr )                         ! close input tracer restart file
109         IF(lwm) CALL FLUSH( numont )                     ! flush namelist output
[11504]110      ENDIF
[11527]111      IF( lrst_trc )            CALL trc_rst_wri  ( kt, Kmm, Kaa, Kbb  )       ! write tracer restart file
112      IF( lk_trdmxl_trc  )      CALL trd_mxl_trc  ( kt,      Kaa       )       ! trends: Mixed-layer
[11504]113      !
[10570]114      IF (ll_trcstat) THEN
[10425]115         ztrai = 0._wp                                                   !  content of all tracers
116         DO jn = 1, jptra
[11527]117            ztrai = ztrai + glob_sum( 'trcstp', tr(:,:,:,jn,Kaa) * cvol(:,:,:)   )
[10425]118         END DO
119         IF( lwm ) WRITE(numstr,9300) kt,  ztrai / areatot
120      ENDIF
[6942]1219300  FORMAT(i10,D23.16)
[3294]122      !
[9124]123      IF( ln_timing )   CALL timing_stop('trc_stp')
[3294]124      !
[1457]125   END SUBROUTINE trc_stp
126
[5385]127   SUBROUTINE trc_mean_qsr( kt )
128      !!----------------------------------------------------------------------
129      !!             ***  ROUTINE trc_mean_qsr  ***
130      !!
131      !! ** Purpose :  Compute daily mean qsr for biogeochemical model in case
132      !!               of diurnal cycle
133      !!
[6942]134      !! ** Method  : store in TOP the qsr every hour ( or every time-step if the latter
[5385]135      !!              is greater than 1 hour ) and then, compute the  mean with
136      !!              a moving average over 24 hours.
137      !!              In coupled mode, the sampling is done at every coupling frequency
138      !!----------------------------------------------------------------------
[9019]139      INTEGER, INTENT( in ) ::   kt   ! ocean time-step index
140      !
141      INTEGER  ::   jn   ! dummy loop indices
142      REAL(wp) ::   zkt, zrec     ! local scalars
143      CHARACTER(len=1) ::   cl1   ! 1 character
144      CHARACTER(len=2) ::   cl2   ! 2 characters
145      !!----------------------------------------------------------------------
146      !
[9124]147      IF( ln_timing )   CALL timing_start('trc_mean_qsr')
148      !
[5385]149      IF( kt == nittrc000 ) THEN
[5407]150         IF( ln_cpl )  THEN 
[6968]151            rdt_sampl = rday / ncpl_qsr_freq
[6942]152            nb_rec_per_day = ncpl_qsr_freq
[5385]153         ELSE 
[6981]154            rdt_sampl = MAX( 3600., rdttrc )
[6968]155            nb_rec_per_day = INT( rday / rdt_sampl )
[5385]156         ENDIF
157         !
[9019]158         IF(lwp) THEN
[5385]159            WRITE(numout,*) 
[6942]160            WRITE(numout,*) ' Sampling frequency dt = ', rdt_sampl, 's','   Number of sampling per day  nrec = ', nb_rec_per_day
[5385]161            WRITE(numout,*) 
162         ENDIF
163         !
[6942]164         ALLOCATE( qsr_arr(jpi,jpj,nb_rec_per_day ) )
[5385]165         !
[6942]166         !                                            !* Restart: read in restart file
[7787]167         IF( ln_rsttr .AND. nn_rsttr /= 0 .AND. iom_varid( numrtr, 'qsr_mean' , ldstop = .FALSE. ) > 0  &
168           &                              .AND. iom_varid( numrtr, 'qsr_arr_1', ldstop = .FALSE. ) > 0  &
169           &                              .AND. iom_varid( numrtr, 'ktdcy'    , ldstop = .FALSE. ) > 0  &
170           &                              .AND. iom_varid( numrtr, 'nrdcy'    , ldstop = .FALSE. ) > 0  ) THEN
171
172            CALL iom_get( numrtr, 'ktdcy', zkt ) 
[7812]173            rsecfst = INT( zkt ) * rdttrc
[6968]174            IF(lwp) WRITE(numout,*) 'trc_qsr_mean:   qsr_mean read in the restart file at time-step rsecfst =', rsecfst, ' s '
[6942]175            CALL iom_get( numrtr, jpdom_autoglo, 'qsr_mean', qsr_mean )   !  A mean of qsr
[7787]176            CALL iom_get( numrtr, 'nrdcy', zrec )   !  Number of record per days
177            IF( INT( zrec ) == nb_rec_per_day ) THEN
178               DO jn = 1, nb_rec_per_day 
179                  IF( jn <= 9 )  THEN
180                    WRITE(cl1,'(i1)') jn
181                    CALL iom_get( numrtr, jpdom_autoglo, 'qsr_arr_'//cl1, qsr_arr(:,:,jn) )   !  A mean of qsr
182                  ELSE
183                    WRITE(cl2,'(i2.2)') jn
184                    CALL iom_get( numrtr, jpdom_autoglo, 'qsr_arr_'//cl2, qsr_arr(:,:,jn) )   !  A mean of qsr
185                  ENDIF
[9019]186              END DO
[7787]187            ELSE
188               DO jn = 1, nb_rec_per_day
189                  qsr_arr(:,:,jn) = qsr_mean(:,:)
190               ENDDO
191            ENDIF
[6942]192         ELSE                                         !* no restart: set from nit000 values
193            IF(lwp) WRITE(numout,*) 'trc_qsr_mean:   qsr_mean set to nit000 values'
[6981]194            rsecfst  = kt * rdttrc
[6942]195            !
196            qsr_mean(:,:) = qsr(:,:)
197            DO jn = 1, nb_rec_per_day
198               qsr_arr(:,:,jn) = qsr_mean(:,:)
[9019]199            END DO
[6942]200         ENDIF
[5385]201         !
202      ENDIF
203      !
[6981]204      rseclast = kt * rdttrc
[6942]205      !
[6968]206      llnew   = ( rseclast - rsecfst ) .ge.  rdt_sampl    !   new shortwave to store
[6942]207      IF( llnew ) THEN
[7787]208          ktdcy = kt
209          IF( lwp .AND. kt < nittrc000 + 100 ) WRITE(numout,*) ' New shortwave to sample for TOP at time kt = ', ktdcy, &
[6968]210             &                      ' time = ', rseclast/3600.,'hours '
211          rsecfst = rseclast
[6942]212          DO jn = 1, nb_rec_per_day - 1
[5385]213             qsr_arr(:,:,jn) = qsr_arr(:,:,jn+1)
[6942]214          ENDDO
215          qsr_arr (:,:,nb_rec_per_day) = qsr(:,:)
216          qsr_mean(:,:                ) = SUM( qsr_arr(:,:,:), 3 ) / nb_rec_per_day
[5385]217      ENDIF
218      !
[6942]219      IF( lrst_trc ) THEN    !* Write the mean of qsr in restart file
220         IF(lwp) WRITE(numout,*)
221         IF(lwp) WRITE(numout,*) 'trc_mean_qsr : write qsr_mean in restart file  kt =', kt
222         IF(lwp) WRITE(numout,*) '~~~~~~~'
[7787]223         zkt  = REAL( ktdcy, wp )
224         zrec = REAL( nb_rec_per_day, wp )
225         CALL iom_rstput( kt, nitrst, numrtw, 'ktdcy', zkt  )
226         CALL iom_rstput( kt, nitrst, numrtw, 'nrdcy', zrec )
[6942]227          DO jn = 1, nb_rec_per_day 
228             IF( jn <= 9 )  THEN
229               WRITE(cl1,'(i1)') jn
230               CALL iom_rstput( kt, nitrst, numrtw, 'qsr_arr_'//cl1, qsr_arr(:,:,jn) )
231             ELSE
232               WRITE(cl2,'(i2.2)') jn
233               CALL iom_rstput( kt, nitrst, numrtw, 'qsr_arr_'//cl2, qsr_arr(:,:,jn) )
234             ENDIF
[9019]235         END DO
[6942]236         CALL iom_rstput( kt, nitrst, numrtw, 'qsr_mean', qsr_mean(:,:) )
237      ENDIF
238      !
[9124]239      IF( ln_timing )   CALL timing_stop('trc_mean_qsr')
240      !
[5385]241   END SUBROUTINE trc_mean_qsr
242
[1457]243#else
244   !!----------------------------------------------------------------------
245   !!   Default key                                     NO passive tracers
246   !!----------------------------------------------------------------------
247CONTAINS
248   SUBROUTINE trc_stp( kt )        ! Empty routine
249      WRITE(*,*) 'trc_stp: You should not have seen this print! error?', kt
250   END SUBROUTINE trc_stp
251#endif
252
253   !!======================================================================
254END MODULE trcstp
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.