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.
trcdta.F90 in NEMO/branches/2019/dev_r11078_OSMOSIS_IMMERSE_Nurser/src/TOP – NEMO

source: NEMO/branches/2019/dev_r11078_OSMOSIS_IMMERSE_Nurser/src/TOP/trcdta.F90 @ 12928

Last change on this file since 12928 was 12928, checked in by smueller, 4 years ago

Synchronizing with /NEMO/trunk@12925 (ticket #2170)

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 12.4 KB
Line 
1MODULE trcdta
2   !!======================================================================
3   !!                     ***  MODULE  trcdta  ***
4   !! TOP :  reads passive tracer data
5   !!=====================================================================
6   !! History :   1.0  !  2002-04  (O. Aumont)  original code
7   !!              -   !  2004-03  (C. Ethe)  module
8   !!              -   !  2005-03  (O. Aumont, A. El Moussaoui) F90
9   !!            3.4   !  2010-11  (C. Ethe, G. Madec)  use of fldread + dynamical allocation
10   !!            3.5   !  2013-08  (M. Vichi)  generalization for other BGC models
11   !!            3.6   !  2015-03  (T. Lovato) revisit code I/O
12   !!----------------------------------------------------------------------
13#if defined key_top 
14   !!----------------------------------------------------------------------
15   !!   'key_top'                                                TOP model
16   !!----------------------------------------------------------------------
17   !!   trc_dta    : read and time interpolated passive tracer data
18   !!----------------------------------------------------------------------
19   USE par_trc       !  passive tracers parameters
20   USE oce_trc       !  shared variables between ocean and passive tracers
21   USE trc           !  passive tracers common variables
22   !
23   USE iom           !  I/O manager
24   USE lib_mpp       !  MPP library
25   USE fldread       !  read input fields
26
27   IMPLICIT NONE
28   PRIVATE
29
30   PUBLIC   trc_dta         ! called in trcini.F90 and trcdmp.F90
31   PUBLIC   trc_dta_ini     ! called in trcini.F90
32
33   INTEGER  , SAVE, PUBLIC                             :: nb_trcdta   ! number of tracers to be initialised with data
34   INTEGER  , SAVE, PUBLIC, ALLOCATABLE, DIMENSION(:)  :: n_trc_index ! indice of tracer which is initialised with data
35   INTEGER  , SAVE, PUBLIC                             :: ntra        ! MAX( 1, nb_trcdta ) to avoid compilation error with bounds checking
36   REAL(wp) , SAVE, PUBLIC, ALLOCATABLE, DIMENSION(:)  :: rf_trfac    ! multiplicative factor for tracer values
37!$AGRIF_DO_NOT_TREAT
38   TYPE(FLD), SAVE, PUBLIC, ALLOCATABLE, DIMENSION(:)  :: sf_trcdta   ! structure of input SST (file informations, fields read)
39!$AGRIF_END_DO_NOT_TREAT
40
41   !! Substitutions
42#include "do_loop_substitute.h90"
43   !!----------------------------------------------------------------------
44   !! NEMO/TOP 4.0 , NEMO Consortium (2018)
45   !! $Id$
46   !! Software governed by the CeCILL license (see ./LICENSE)
47   !!----------------------------------------------------------------------
48CONTAINS
49
50   SUBROUTINE trc_dta_ini(ntrc)
51      !!----------------------------------------------------------------------
52      !!                   ***  ROUTINE trc_dta_ini  ***
53      !!                   
54      !! ** Purpose :   initialisation of passive tracer input data
55      !!
56      !! ** Method  : - Read namtsd namelist
57      !!              - allocates passive tracer data structure
58      !!----------------------------------------------------------------------
59      INTEGER,INTENT(in) ::   ntrc   ! number of tracers
60      !
61      INTEGER ::   jl, jn                            ! dummy loop indices
62      INTEGER ::   ios, ierr0, ierr1, ierr2, ierr3   ! local integers
63      REAL(wp) ::   zfact
64      CHARACTER(len=100) ::   clndta, clntrc
65      !
66      CHARACTER(len=100) ::   cn_dir
67      TYPE(FLD_N), ALLOCATABLE, DIMENSION(:) :: slf_i ! array of namelist informations on the fields to read
68      TYPE(FLD_N), DIMENSION(jpmaxtrc) :: sn_trcdta
69      REAL(wp)   , DIMENSION(jpmaxtrc) :: rn_trfac    ! multiplicative factor for tracer values
70      !!
71      NAMELIST/namtrc_dta/ sn_trcdta, cn_dir, rn_trfac 
72      !!----------------------------------------------------------------------
73      !
74      IF( lwp ) THEN
75         WRITE(numout,*)
76         WRITE(numout,*) 'trc_dta_ini : Tracers Initial Conditions (IC)'
77         WRITE(numout,*) '~~~~~~~~~~~ '
78      ENDIF
79      !
80      !  Initialisation
81      ierr0 = 0  ;  ierr1 = 0  ;  ierr2 = 0  ;  ierr3 = 0 
82      ! Compute the number of tracers to be initialised with data
83      ALLOCATE( n_trc_index(ntrc), slf_i(ntrc), STAT=ierr0 )
84      IF( ierr0 > 0 ) THEN
85         CALL ctl_stop( 'trc_dta_ini: unable to allocate n_trc_index' )   ;   RETURN
86      ENDIF
87      nb_trcdta      = 0
88      n_trc_index(:) = 0
89      DO jn = 1, ntrc
90         IF( ln_trc_ini(jn) ) THEN
91             nb_trcdta       = nb_trcdta + 1 
92             n_trc_index(jn) = nb_trcdta 
93         ENDIF
94      END DO
95      !
96      ntra = MAX( 1, nb_trcdta )   ! To avoid compilation error with bounds checking
97      IF(lwp) THEN
98         WRITE(numout,*)
99         WRITE(numout,*) '   number of passive tracers to be initialize by data :', ntra
100      ENDIF
101      !
102      READ  ( numnat_ref, namtrc_dta, IOSTAT = ios, ERR = 901)
103901   IF( ios /= 0 )   CALL ctl_nam ( ios , 'namtrc_dta_ini in reference namelist' )
104      READ  ( numnat_cfg, namtrc_dta, IOSTAT = ios, ERR = 902 )
105902   IF( ios >  0 )   CALL ctl_nam ( ios , 'namtrc_dta_ini in configuration namelist' )
106      IF(lwm) WRITE ( numont, namtrc_dta )
107
108      IF( lwp ) THEN
109         DO jn = 1, ntrc
110            IF( ln_trc_ini(jn) )  THEN    ! open input file only if ln_trc_ini(jn) is true
111               clndta = TRIM( sn_trcdta(jn)%clvar ) 
112               clntrc = TRIM( ctrcnm   (jn)       ) 
113               if (jn > jptra) clntrc='Dummy' ! By pass weird formats in ocean.output if ntrc > jptra
114               zfact  = rn_trfac(jn)
115               IF( clndta /=  clntrc ) THEN
116                  CALL ctl_warn( 'trc_dta_ini: passive tracer data initialisation    ',   &
117                  &              'Input name of data file : '//TRIM(clndta)//   &
118                  &              ' differs from that of tracer : '//TRIM(clntrc)//' ')
119               ENDIF
120               WRITE(numout,*)
121               WRITE(numout,'(a, i4,3a,e11.3)') '   Read IC file for tracer number :', &
122               &            jn, ', name : ', TRIM(clndta), ', Multiplicative Scaling factor : ', zfact
123            ENDIF
124         END DO
125      ENDIF
126      !
127      IF( nb_trcdta > 0 ) THEN       !  allocate only if the number of tracer to initialise is greater than zero
128         ALLOCATE( sf_trcdta(nb_trcdta), rf_trfac(nb_trcdta), STAT=ierr1 )
129         IF( ierr1 > 0 ) THEN
130            CALL ctl_stop( 'trc_dta_ini: unable to allocate  sf_trcdta structure' )   ;   RETURN
131         ENDIF
132         !
133         DO jn = 1, ntrc
134            IF( ln_trc_ini(jn) ) THEN      ! update passive tracers arrays with input data read from file
135               jl = n_trc_index(jn)
136               slf_i(jl)    = sn_trcdta(jn)
137               rf_trfac(jl) = rn_trfac(jn)
138                                            ALLOCATE( sf_trcdta(jl)%fnow(jpi,jpj,jpk)   , STAT=ierr2 )
139               IF( sn_trcdta(jn)%ln_tint )  ALLOCATE( sf_trcdta(jl)%fdta(jpi,jpj,jpk,2) , STAT=ierr3 )
140               IF( ierr2 + ierr3 > 0 ) THEN
141                 CALL ctl_stop( 'trc_dta_ini : unable to allocate passive tracer data arrays' )   ;   RETURN
142               ENDIF
143            ENDIF
144            !   
145         ENDDO
146         !                         ! fill sf_trcdta with slf_i and control print
147         CALL fld_fill( sf_trcdta, slf_i, cn_dir, 'trc_dta_ini', 'Passive tracer data', 'namtrc' )
148         !
149      ENDIF
150      !
151      DEALLOCATE( slf_i )          ! deallocate local field structure
152      !
153   END SUBROUTINE trc_dta_ini
154
155
156   SUBROUTINE trc_dta( kt, Kmm, sf_trcdta, ptrcfac, ptrcdta)
157      !!----------------------------------------------------------------------
158      !!                   ***  ROUTINE trc_dta  ***
159      !!                   
160      !! ** Purpose :   provides passive tracer data at kt
161      !!
162      !! ** Method  : - call fldread routine
163      !!              - s- or mixed z-s coordinate: vertical interpolation on model mesh
164      !!              - ln_trcdmp=F: deallocates the data structure as they are not used
165      !!
166      !! ** Action  :   sf_trcdta   passive tracer data on meld mesh and interpolated at time-step kt
167      !!----------------------------------------------------------------------
168      INTEGER                          , INTENT(in   )   ::   kt         ! ocean time-step
169      INTEGER                          , INTENT(in   )   ::   Kmm        ! time level index
170      TYPE(FLD), DIMENSION(1)          , INTENT(inout)   ::   sf_trcdta  ! array of information on the field to read
171      REAL(wp)                         , INTENT(in   )   ::   ptrcfac    ! multiplication factor
172      REAL(wp),  DIMENSION(jpi,jpj,jpk), INTENT(inout  ) ::   ptrcdta    ! 3D data array
173      !
174      INTEGER ::   ji, jj, jk, jl, jkk, ik    ! dummy loop indices
175      REAL(wp)::   zl, zi
176      REAL(wp), DIMENSION(jpk) ::  ztp                ! 1D workspace
177      CHARACTER(len=100) :: clndta
178      !!----------------------------------------------------------------------
179      !
180      IF( ln_timing )   CALL timing_start('trc_dta')
181      !
182      IF( kt == nit000 .AND. lwp) THEN
183         WRITE(numout,*)
184         WRITE(numout,*) 'trc_dta : passive tracers data for IC'
185         WRITE(numout,*) '~~~~~~~ '
186      ENDIF
187      !
188      IF( nb_trcdta > 0 ) THEN
189         !
190         ! read data at kt time step
191         CALL fld_read( kt, 1, sf_trcdta )
192         ptrcdta(:,:,:) = sf_trcdta(1)%fnow(:,:,:) * tmask(:,:,:)
193         !
194         IF( ln_sco ) THEN                !== s- or mixed s-zps-coordinate  ==!
195            !
196            IF( kt == nit000 .AND. lwp )THEN
197               WRITE(numout,*)
198               WRITE(numout,*) 'trc_dta: interpolates passive tracer data onto the s- or mixed s-z-coordinate mesh'
199            ENDIF
200            DO_2D_11_11
201               DO jk = 1, jpk                        ! determines the intepolated T-S profiles at each (i,j) points
202                  zl = gdept(ji,jj,jk,Kmm)
203                  IF(     zl < gdept_1d(1  ) ) THEN         ! above the first level of data
204                     ztp(jk) = ptrcdta(ji,jj,1)
205                  ELSEIF( zl > gdept_1d(jpk) ) THEN         ! below the last level of data
206                     ztp(jk) = ptrcdta(ji,jj,jpkm1)
207                  ELSE                                      ! inbetween : vertical interpolation between jkk & jkk+1
208                     DO jkk = 1, jpkm1                                  ! when  gdept(jkk) < zl < gdept(jkk+1)
209                        IF( (zl-gdept_1d(jkk)) * (zl-gdept_1d(jkk+1)) <= 0._wp ) THEN
210                           zi = ( zl - gdept_1d(jkk) ) / (gdept_1d(jkk+1)-gdept_1d(jkk))
211                           ztp(jk) = ptrcdta(ji,jj,jkk) + ( ptrcdta(ji,jj,jkk+1) - ptrcdta(ji,jj,jkk) ) * zi
212                        ENDIF
213                     END DO
214                  ENDIF
215               END DO
216               DO jk = 1, jpkm1
217                  ptrcdta(ji,jj,jk) = ztp(jk) * tmask(ji,jj,jk)     ! mask required for mixed zps-s-coord
218               END DO
219               ptrcdta(ji,jj,jpk) = 0._wp
220            END_2D
221            !
222         ELSE                                !==   z- or zps- coordinate   ==!
223            ! zps-coordinate (partial steps) interpolation at the last ocean level
224!            IF( ln_zps ) THEN
225!               DO jj = 1, jpj
226!                  DO ji = 1, jpi
227!                     ik = mbkt(ji,jj)
228!                     IF( ik > 1 ) THEN
229!                        zl = ( gdept_1d(ik) - gdept_0(ji,jj,ik) ) / ( gdept_1d(ik) - gdept_1d(ik-1) )
230!                        ptrcdta(ji,jj,ik) = (1.-zl) * ptrcdta(ji,jj,ik) + zl * ptrcdta(ji,jj,ik-1)
231!                     ENDIF
232!                     ik = mikt(ji,jj)
233!                     IF( ik > 1 ) THEN
234!                        zl = ( gdept_0(ji,jj,ik) - gdept_1d(ik) ) / ( gdept_1d(ik+1) - gdept_1d(ik) )
235!                        ptrcdta(ji,jj,ik) = (1.-zl) * ptrcdta(ji,jj,ik) + zl * ptrcdta(ji,jj,ik+1)
236!                     ENDIF
237!                  END DO
238!              END DO
239!            ENDIF
240            !
241         ENDIF
242         !
243         ! Scale by multiplicative factor
244         ptrcdta(:,:,:) = ptrcdta(:,:,:) * ptrcfac
245         !
246      ENDIF
247      !
248      IF( ln_timing )  CALL timing_stop('trc_dta')
249      !
250   END SUBROUTINE trc_dta
251
252#else
253   !!----------------------------------------------------------------------
254   !!   Dummy module                              NO 3D passive tracer data
255   !!----------------------------------------------------------------------
256CONTAINS
257   SUBROUTINE trc_dta( kt, sf_trcdta, ptrcfac, ptrcdta)        ! Empty routine
258      WRITE(*,*) 'trc_dta: You should not have seen this print! error?', kt
259   END SUBROUTINE trc_dta
260#endif
261
262   !!======================================================================
263END MODULE trcdta
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.