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rev12240_dev_r11943_MERGE_2019: same as [12251], merge trunk 12072:12248, all sette tests ok, GYRE_PISCES, AMM12, ISOMIP, VORTEX intentical to 12236

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Line 
1MODULE trcini
2   !!======================================================================
3   !!                         ***  MODULE trcini  ***
4   !! TOP :   Manage the passive tracer initialization
5   !!======================================================================
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
10   !!----------------------------------------------------------------------
11#if defined key_top
12   !!----------------------------------------------------------------------
13   !!   'key_top'                                                TOP models
14   !!----------------------------------------------------------------------
15   !!   trc_init  :   Initialization for passive tracer
16   !!   top_alloc :   allocate the TOP arrays
17   !!----------------------------------------------------------------------
18   USE oce_trc         ! shared variables between ocean and passive tracers
19   USE trc             ! passive tracers common variables
20   USE trcnam          ! Namelist read
21   USE daymod          ! calendar manager
22   USE prtctl_trc      ! Print control passive tracers (prt_ctl_trc_init routine)
23   USE trcrst
24   USE lib_mpp         ! distribued memory computing library
25   USE trcice          ! tracers in sea ice
26   USE trcbc           ! generalized Boundary Conditions
27 
28   IMPLICIT NONE
29   PRIVATE
30   
31   PUBLIC   trc_init   ! called by opa
32
33   !!----------------------------------------------------------------------
34   !! NEMO/TOP 4.0 , NEMO Consortium (2018)
35   !! $Id$
36   !! Software governed by the CeCILL license (see ./LICENSE)
37   !!----------------------------------------------------------------------
38CONTAINS
39   
40   SUBROUTINE trc_init( Kbb, Kmm, Kaa )
41      !!---------------------------------------------------------------------
42      !!                     ***  ROUTINE trc_init  ***
43      !!
44      !! ** Purpose :   Initialization of the passive tracer fields
45      !!
46      !! ** Method  : - read namelist
47      !!              - control the consistancy
48      !!              - compute specific initialisations
49      !!              - set initial tracer fields (either read restart
50      !!                or read data or analytical formulation
51      !!---------------------------------------------------------------------
52      INTEGER, INTENT(in) :: Kbb, Kmm, Kaa   ! time level indices
53      !
54      IF( ln_timing )   CALL timing_start('trc_init')
55      !
56      IF(lwp) WRITE(numout,*)
57      IF(lwp) WRITE(numout,*) 'trc_init : initial set up of the passive tracers'
58      IF(lwp) WRITE(numout,*) '~~~~~~~~'
59      !
60      CALL trc_nam       ! read passive tracers namelists
61      CALL top_alloc()   ! allocate TOP arrays
62
63      !
64      IF(.NOT.ln_trcdta )   ln_trc_ini(:) = .FALSE.
65      !
66      IF(lwp) WRITE(numout,*)
67      IF( ln_rsttr .AND. .NOT. l_offline ) CALL trc_rst_cal( nit000, 'READ' )   ! calendar
68      IF(lwp) WRITE(numout,*)
69      !
70      CALL trc_ini_sms( Kmm )   ! SMS
71      CALL trc_ini_trp          ! passive tracers transport
72      CALL trc_ice_ini          ! Tracers in sea ice
73      !
74      IF( lwm .AND. sn_cfctl%l_trcstat ) THEN
75         CALL ctl_opn( numstr, 'tracer.stat', 'REPLACE', 'FORMATTED', 'SEQUENTIAL', -1, numout, lwp , narea )
76      ENDIF
77      !
78      CALL trc_ini_state( Kbb, Kmm, Kaa )  !  passive tracers initialisation : from a restart or from clim
79      !
80      CALL trc_ini_inv( Kmm )              ! Inventories
81      !
82      IF( ln_timing )   CALL timing_stop('trc_init')
83      !
84   END SUBROUTINE trc_init
85
86
87   SUBROUTINE trc_ini_inv( Kmm )
88      !!----------------------------------------------------------------------
89      !!                     ***  ROUTINE trc_ini_stat  ***
90      !! ** Purpose :      passive tracers inventories at initialsation phase
91      !!----------------------------------------------------------------------
92      INTEGER, INTENT(in) ::   Kmm    ! time level index
93      INTEGER             ::  jk, jn  ! dummy loop indices
94      CHARACTER (len=25) :: charout
95      !!----------------------------------------------------------------------
96      !
97      IF(lwp) WRITE(numout,*)
98      IF(lwp) WRITE(numout,*) 'trc_ini_inv : initial passive tracers inventories'
99      IF(lwp) WRITE(numout,*) '~~~~~~~~~~~'
100      !
101      !                          ! masked grid volume
102      DO jk = 1, jpk
103         cvol(:,:,jk) = e1e2t(:,:) * e3t(:,:,jk,Kmm) * tmask(:,:,jk)
104      END DO
105      !                          ! total volume of the ocean
106      areatot = glob_sum( 'trcini', cvol(:,:,:) )
107      !
108      trai(:) = 0._wp            ! initial content of all tracers
109      DO jn = 1, jptra
110         trai(jn) = trai(jn) + glob_sum( 'trcini', tr(:,:,:,jn,Kmm) * cvol(:,:,:)   )
111      END DO
112
113      IF(lwp) THEN               ! control print
114         WRITE(numout,*)
115         WRITE(numout,*) '   ==>>>   Total number of passive tracer jptra = ', jptra
116         WRITE(numout,*) '           Total volume of ocean                = ', areatot
117         WRITE(numout,*) '           Total inital content of all tracers '
118         WRITE(numout,*)
119         DO jn = 1, jptra
120            WRITE(numout,9000) jn, TRIM( ctrcnm(jn) ), trai(jn)
121         ENDDO
122         WRITE(numout,*)
123      ENDIF
124      IF(lwp) WRITE(numout,*)
125      IF(sn_cfctl%l_prttrc) THEN            ! print mean trends (used for debugging)
126         CALL prt_ctl_trc_init
127         WRITE(charout, FMT="('ini ')")
128         CALL prt_ctl_trc_info( charout )
129         CALL prt_ctl_trc( tab4d=tr(:,:,:,:,Kmm), mask=tmask, clinfo=ctrcnm )
130      ENDIF
1319000  FORMAT('      tracer nb : ',i2,'      name :',a10,'      initial content :',e18.10)
132      !
133   END SUBROUTINE trc_ini_inv
134
135
136   SUBROUTINE trc_ini_sms( Kmm )
137      !!----------------------------------------------------------------------
138      !!                     ***  ROUTINE trc_ini_sms  ***
139      !! ** Purpose :   SMS initialisation
140      !!----------------------------------------------------------------------
141      USE trcini_pisces  ! PISCES   initialisation
142      USE trcini_cfc     ! CFC      initialisation
143      USE trcini_c14     ! C14  initialisation
144      USE trcini_age     ! age initialisation
145      USE trcini_my_trc  ! MY_TRC   initialisation
146      !
147      INTEGER, INTENT(in) ::   Kmm ! time level indices
148      INTEGER :: jn
149      !!----------------------------------------------------------------------
150      !
151      ! Pass sn_tracer fields to specialized arrays
152      DO jn = 1, jp_bgc
153         ctrcnm    (jn) = TRIM( sn_tracer(jn)%clsname )
154         ctrcln    (jn) = TRIM( sn_tracer(jn)%cllname )
155         ctrcun    (jn) = TRIM( sn_tracer(jn)%clunit  )
156         ln_trc_ini(jn) =       sn_tracer(jn)%llinit
157         ln_trc_sbc(jn) =       sn_tracer(jn)%llsbc
158         ln_trc_cbc(jn) =       sn_tracer(jn)%llcbc
159         ln_trc_obc(jn) =       sn_tracer(jn)%llobc
160      END DO
161      !
162      IF( .NOT.ln_trcbc ) THEN
163         DO jn = 1, jp_bgc
164            ln_trc_sbc(jn) = .FALSE.
165            ln_trc_cbc(jn) = .FALSE.
166            ln_trc_obc(jn) = .FALSE.
167         END DO
168      ENDIF
169     
170      lltrcbc = ( COUNT(ln_trc_sbc) + COUNT(ln_trc_obc) + COUNT(ln_trc_cbc) ) > 0 
171      !   
172      IF( ln_pisces      )   CALL trc_ini_pisces( Kmm )     !  PISCES model
173      IF( ln_my_trc      )   CALL trc_ini_my_trc( Kmm )     !  MY_TRC model
174      IF( ll_cfc         )   CALL trc_ini_cfc   ( Kmm )     !  CFC's
175      IF( ln_c14         )   CALL trc_ini_c14   ( Kmm )     !  C14 model
176      IF( ln_age         )   CALL trc_ini_age   ( Kmm )     !  AGE
177      !
178      IF(lwp) THEN                   ! control print
179         WRITE(numout,*)
180         WRITE(numout,*) 'trc_init_sms : Summary for selected passive tracers'
181         WRITE(numout,*) '~~~~~~~~~~~~'
182         WRITE(numout,*) '    ID     NAME     INI  SBC  CBC  OBC'
183         DO jn = 1, jptra
184            WRITE(numout,9001) jn, TRIM(ctrcnm(jn)), ln_trc_ini(jn), ln_trc_sbc(jn),ln_trc_cbc(jn),ln_trc_obc(jn)
185         END DO
186      ENDIF
187      IF( lwp .AND. ln_trcbc .AND. lltrcbc ) THEN
188         WRITE(numout,*)
189         WRITE(numout,*) ' Applying tracer boundary conditions '
190      ENDIF
191     
1929001  FORMAT(3x,i3,1x,a10,3x,l2,3x,l2,3x,l2,3x,l2)
193      !
194   END SUBROUTINE trc_ini_sms
195
196
197   SUBROUTINE trc_ini_trp
198      !!----------------------------------------------------------------------
199      !!                     ***  ROUTINE trc_ini_trp  ***
200      !!
201      !! ** Purpose :   Allocate all the dynamic arrays of the OPA modules
202      !!----------------------------------------------------------------------
203      USE trcdmp , ONLY:  trc_dmp_ini
204      USE trcadv , ONLY:  trc_adv_ini
205      USE trcldf , ONLY:  trc_ldf_ini
206      USE trcrad , ONLY:  trc_rad_ini
207      USE trcsink, ONLY:  trc_sink_ini
208      !
209      INTEGER :: ierr
210      !!----------------------------------------------------------------------
211      !
212      IF( ln_trcdmp )  CALL  trc_dmp_ini          ! damping
213                       CALL  trc_adv_ini          ! advection
214                       CALL  trc_ldf_ini          ! lateral diffusion
215                       !                          ! vertical diffusion: always implicit time stepping scheme
216                       CALL  trc_rad_ini          ! positivity of passive tracers
217                       CALL  trc_sink_ini         ! Vertical sedimentation of particles
218      !
219   END SUBROUTINE trc_ini_trp
220
221
222   SUBROUTINE trc_ini_state( Kbb, Kmm, Kaa )
223      !!----------------------------------------------------------------------
224      !!                     ***  ROUTINE trc_ini_state ***
225      !! ** Purpose :          Initialisation of passive tracer concentration
226      !!----------------------------------------------------------------------
227      USE zpshde          ! partial step: hor. derivative   (zps_hde routine)
228      USE trcrst          ! passive tracers restart
229      USE trcdta          ! initialisation from files
230      !
231      INTEGER, INTENT(in) :: Kbb, Kmm, Kaa   ! time level index
232      INTEGER             :: jn, jl          ! dummy loop indices
233      !!----------------------------------------------------------------------
234      !
235      IF( ln_trcdta )   CALL trc_dta_ini( jptra )           ! set initial tracers values
236      !
237      IF( ln_trcbc .AND. lltrcbc )  THEN
238        CALL trc_bc_ini ( jptra, Kmm  )            ! set tracers Boundary Conditions
239        CALL trc_bc     ( nit000, Kmm, tr, Kaa )   ! tracers: surface and lateral Boundary Conditions
240      ENDIF
241      !
242      !
243      IF( ln_rsttr ) THEN              ! restart from a file
244        !
245        CALL trc_rst_read( Kbb, Kmm )
246        !
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 ?
249        IF( ln_trcdta .AND. nb_trcdta > 0 ) THEN
250            ! update passive tracers arrays with input data read from file
251            DO jn = 1, jptra
252               IF( ln_trc_ini(jn) ) THEN
253                  jl = n_trc_index(jn) 
254                  CALL trc_dta( nit000, Kmm, sf_trcdta(jl), rf_trfac(jl), tr(:,:,:,jn,Kmm) )
255                  !
256                  ! deallocate data structure if data are not used for damping
257                  IF( .NOT.ln_trcdmp .AND. .NOT.ln_trcdmp_clo ) THEN
258                     IF(lwp) WRITE(numout,*) 'trc_ini_state: deallocate data arrays as they are only used to initialize the run'
259                                                  DEALLOCATE( sf_trcdta(jl)%fnow )
260                     IF( sf_trcdta(jl)%ln_tint )  DEALLOCATE( sf_trcdta(jl)%fdta )
261                     !
262                  ENDIF
263               ENDIF
264            END DO
265            !
266        ENDIF
267        !
268        tr(:,:,:,:,Kbb) = tr(:,:,:,:,Kmm)
269        !
270      ENDIF
271      !
272      tr(:,:,:,:,Kaa) = 0._wp
273      !                                                         ! Partial top/bottom cell: GRADh(tr(Kmm))
274   END SUBROUTINE trc_ini_state
275
276
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
284      USE trdtrc_oce    , ONLY:   trd_trc_oce_alloc
285#if defined key_trdmxl_trc 
286      USE trdmxl_trc    , ONLY:   trd_mxl_trc_alloc
287#endif
288      !
289      INTEGER ::   ierr   ! local integer
290      !!----------------------------------------------------------------------
291      !
292      ierr =        trc_alloc()
293      ierr = ierr + trd_trc_oce_alloc()
294#if defined key_trdmxl_trc 
295      ierr = ierr + trd_mxl_trc_alloc()
296#endif
297      !
298      CALL mpp_sum( 'trcini', ierr )
299      IF( ierr /= 0 )   CALL ctl_stop( 'STOP', 'top_alloc : unable to allocate standard ocean arrays' )
300      !
301   END SUBROUTINE top_alloc
302
303#else
304   !!----------------------------------------------------------------------
305   !!  Empty module :                                     No passive tracer
306   !!----------------------------------------------------------------------
307CONTAINS
308   SUBROUTINE trc_init                      ! Dummy routine   
309   END SUBROUTINE trc_init
310#endif
311
312   !!======================================================================
313END MODULE trcini
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.