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.
bdydta.F90 in NEMO/branches/UKMO/NEMO_4.0_mirror_text_diagnostics/src/OCE/BDY – NEMO

source: NEMO/branches/UKMO/NEMO_4.0_mirror_text_diagnostics/src/OCE/BDY/bdydta.F90 @ 10986

Last change on this file since 10986 was 10986, checked in by andmirek, 5 years ago

GMED 462 add flush

File size: 39.8 KB
Line 
1MODULE bdydta
2   !!======================================================================
3   !!                       ***  MODULE bdydta  ***
4   !! Open boundary data : read the data for the unstructured open boundaries.
5   !!======================================================================
6   !! History :  1.0  !  2005-01  (J. Chanut, A. Sellar)  Original code
7   !!             -   !  2007-01  (D. Storkey) Update to use IOM module
8   !!             -   !  2007-07  (D. Storkey) add bdy_dta_fla
9   !!            3.0  !  2008-04  (NEMO team)  add in the reference version
10   !!            3.3  !  2010-09  (E.O'Dea) modifications for Shelf configurations
11   !!            3.3  !  2010-09  (D.Storkey) add ice boundary conditions
12   !!            3.4  !  2011     (D. Storkey) rewrite in preparation for OBC-BDY merge
13   !!            3.6  !  2012-01  (C. Rousset) add ice boundary conditions for sea ice
14   !!            4.0  !  2018     (C. Rousset) SI3 compatibility
15   !!----------------------------------------------------------------------
16
17   !!----------------------------------------------------------------------
18   !!    bdy_dta      : read external data along open boundaries from file
19   !!    bdy_dta_init : initialise arrays etc for reading of external data
20   !!----------------------------------------------------------------------
21   USE oce            ! ocean dynamics and tracers
22   USE dom_oce        ! ocean space and time domain
23   USE phycst         ! physical constants
24   USE sbcapr         ! atmospheric pressure forcing
25   USE sbctide        ! Tidal forcing or not
26   USE bdy_oce        ! ocean open boundary conditions 
27   USE bdytides       ! tidal forcing at boundaries
28#if defined key_si3
29   USE ice            ! sea-ice variables
30   USE icevar         ! redistribute ice input into categories
31#endif
32   !
33   USE lib_mpp, ONLY: ctl_stop, ctl_nam
34   USE fldread        ! read input fields
35   USE iom            ! IOM library
36   USE in_out_manager ! I/O logical units
37   USE timing         ! Timing
38
39   IMPLICIT NONE
40   PRIVATE
41
42   PUBLIC   bdy_dta          ! routine called by step.F90 and dynspg_ts.F90
43   PUBLIC   bdy_dta_init     ! routine called by nemogcm.F90
44
45   INTEGER, ALLOCATABLE, DIMENSION(:)   ::   nb_bdy_fld        ! Number of fields to update for each boundary set.
46   INTEGER                              ::   nb_bdy_fld_sum    ! Total number of fields to update for all boundary sets.
47   LOGICAL,           DIMENSION(jp_bdy) ::   ln_full_vel_array ! =T => full velocities in 3D boundary conditions
48                                                               ! =F => baroclinic velocities in 3D boundary conditions
49!$AGRIF_DO_NOT_TREAT
50   TYPE(FLD), PUBLIC, ALLOCATABLE, DIMENSION(:), TARGET ::   bf        ! structure of input fields (file informations, fields read)
51!$AGRIF_END_DO_NOT_TREAT
52   TYPE(MAP_POINTER), ALLOCATABLE, DIMENSION(:) :: nbmap_ptr   ! array of pointers to nbmap
53
54#if defined key_si3
55   INTEGER ::   nice_cat                      ! number of categories in the input file
56   INTEGER ::   jfld_hti, jfld_hts, jfld_ai   ! indices of ice thickness, snow thickness and concentration in bf structure
57   INTEGER, DIMENSION(jp_bdy) :: jfld_htit, jfld_htst, jfld_ait
58#endif
59
60   !!----------------------------------------------------------------------
61   !! NEMO/OCE 4.0 , NEMO Consortium (2018)
62   !! $Id$
63   !! Software governed by the CeCILL license (see ./LICENSE)
64   !!----------------------------------------------------------------------
65CONTAINS
66
67      SUBROUTINE bdy_dta( kt, jit, time_offset )
68      !!----------------------------------------------------------------------
69      !!                   ***  SUBROUTINE bdy_dta  ***
70      !!                   
71      !! ** Purpose :   Update external data for open boundary conditions
72      !!
73      !! ** Method  :   Use fldread.F90
74      !!               
75      !!----------------------------------------------------------------------
76      INTEGER, INTENT(in)           ::   kt           ! ocean time-step index
77      INTEGER, INTENT(in), OPTIONAL ::   jit          ! subcycle time-step index (for timesplitting option)
78      INTEGER, INTENT(in), OPTIONAL ::   time_offset  ! time offset in units of timesteps. NB. if jit
79      !                                               ! is present then units = subcycle timesteps.
80      !                                               ! time_offset = 0 => get data at "now" time level
81      !                                               ! time_offset = -1 => get data at "before" time level
82      !                                               ! time_offset = +1 => get data at "after" time level
83      !                                               ! etc.
84      !
85      INTEGER ::  jbdy, jfld, jstart, jend, ib, jl  ! dummy loop indices
86      INTEGER ::  ii, ij, ik, igrd                  ! local integers
87      INTEGER,          DIMENSION(jpbgrd) ::   ilen1 
88      INTEGER, POINTER, DIMENSION(:)      ::   nblen, nblenrim  ! short cuts
89      TYPE(OBC_DATA), POINTER             ::   dta              ! short cut
90      !!---------------------------------------------------------------------------
91      !
92      IF( ln_timing )   CALL timing_start('bdy_dta')
93      !
94      ! Initialise data arrays once for all from initial conditions where required
95      !---------------------------------------------------------------------------
96      IF( kt == nit000 .AND. .NOT.PRESENT(jit) ) THEN
97
98         ! Calculate depth-mean currents
99         !-----------------------------
100         
101         DO jbdy = 1, nb_bdy
102            !
103            nblen    => idx_bdy(jbdy)%nblen
104            nblenrim => idx_bdy(jbdy)%nblenrim
105            dta      => dta_bdy(jbdy)
106            !
107            IF( nn_dyn2d_dta(jbdy) == 0 ) THEN
108               ilen1(:) = nblen(:)
109               IF( dta%ll_ssh ) THEN
110                  igrd = 1
111                  DO ib = 1, ilen1(igrd)
112                     ii = idx_bdy(jbdy)%nbi(ib,igrd)
113                     ij = idx_bdy(jbdy)%nbj(ib,igrd)
114                     dta_bdy(jbdy)%ssh(ib) = sshn(ii,ij) * tmask(ii,ij,1)         
115                  END DO
116               ENDIF
117               IF( dta%ll_u2d ) THEN
118                  igrd = 2
119                  DO ib = 1, ilen1(igrd)
120                     ii = idx_bdy(jbdy)%nbi(ib,igrd)
121                     ij = idx_bdy(jbdy)%nbj(ib,igrd)
122                     dta_bdy(jbdy)%u2d(ib) = un_b(ii,ij) * umask(ii,ij,1)         
123                  END DO
124               ENDIF
125               IF( dta%ll_v2d ) THEN
126                  igrd = 3
127                  DO ib = 1, ilen1(igrd)
128                     ii = idx_bdy(jbdy)%nbi(ib,igrd)
129                     ij = idx_bdy(jbdy)%nbj(ib,igrd)
130                     dta_bdy(jbdy)%v2d(ib) = vn_b(ii,ij) * vmask(ii,ij,1)         
131                  END DO
132               ENDIF
133            ENDIF
134            !
135            IF( nn_dyn3d_dta(jbdy) == 0 ) THEN
136               ilen1(:) = nblen(:)
137               IF( dta%ll_u3d ) THEN
138                  igrd = 2 
139                  DO ib = 1, ilen1(igrd)
140                     DO ik = 1, jpkm1
141                        ii = idx_bdy(jbdy)%nbi(ib,igrd)
142                        ij = idx_bdy(jbdy)%nbj(ib,igrd)
143                        dta_bdy(jbdy)%u3d(ib,ik) =  ( un(ii,ij,ik) - un_b(ii,ij) ) * umask(ii,ij,ik)         
144                     END DO
145                  END DO
146               ENDIF
147               IF( dta%ll_v3d ) THEN
148                  igrd = 3 
149                  DO ib = 1, ilen1(igrd)
150                     DO ik = 1, jpkm1
151                        ii = idx_bdy(jbdy)%nbi(ib,igrd)
152                        ij = idx_bdy(jbdy)%nbj(ib,igrd)
153                        dta_bdy(jbdy)%v3d(ib,ik) =  ( vn(ii,ij,ik) - vn_b(ii,ij) ) * vmask(ii,ij,ik)         
154                        END DO
155                  END DO
156               ENDIF
157            ENDIF
158
159            IF( nn_tra_dta(jbdy) == 0 ) THEN
160               ilen1(:) = nblen(:)
161               IF( dta%ll_tem ) THEN
162                  igrd = 1 
163                  DO ib = 1, ilen1(igrd)
164                     DO ik = 1, jpkm1
165                        ii = idx_bdy(jbdy)%nbi(ib,igrd)
166                        ij = idx_bdy(jbdy)%nbj(ib,igrd)
167                        dta_bdy(jbdy)%tem(ib,ik) = tsn(ii,ij,ik,jp_tem) * tmask(ii,ij,ik)         
168                     END DO
169                  END DO
170               ENDIF
171               IF( dta%ll_sal ) THEN
172                  igrd = 1 
173                  DO ib = 1, ilen1(igrd)
174                     DO ik = 1, jpkm1
175                        ii = idx_bdy(jbdy)%nbi(ib,igrd)
176                        ij = idx_bdy(jbdy)%nbj(ib,igrd)
177                        dta_bdy(jbdy)%sal(ib,ik) = tsn(ii,ij,ik,jp_sal) * tmask(ii,ij,ik)         
178                     END DO
179                  END DO
180               ENDIF
181            ENDIF
182
183#if defined key_si3
184            IF( nn_ice_dta(jbdy) == 0 ) THEN    ! set ice to initial values
185               ilen1(:) = nblen(:)
186               IF( dta%ll_a_i ) THEN
187                  igrd = 1   
188                  DO jl = 1, jpl
189                     DO ib = 1, ilen1(igrd)
190                        ii = idx_bdy(jbdy)%nbi(ib,igrd)
191                        ij = idx_bdy(jbdy)%nbj(ib,igrd)
192                        dta_bdy(jbdy)%a_i (ib,jl) =  a_i(ii,ij,jl) * tmask(ii,ij,1) 
193                     END DO
194                  END DO
195               ENDIF
196               IF( dta%ll_h_i ) THEN
197                  igrd = 1   
198                  DO jl = 1, jpl
199                     DO ib = 1, ilen1(igrd)
200                        ii = idx_bdy(jbdy)%nbi(ib,igrd)
201                        ij = idx_bdy(jbdy)%nbj(ib,igrd)
202                        dta_bdy(jbdy)%h_i (ib,jl) =  h_i(ii,ij,jl) * tmask(ii,ij,1) 
203                     END DO
204                  END DO
205               ENDIF
206               IF( dta%ll_h_s ) THEN
207                  igrd = 1   
208                  DO jl = 1, jpl
209                     DO ib = 1, ilen1(igrd)
210                        ii = idx_bdy(jbdy)%nbi(ib,igrd)
211                        ij = idx_bdy(jbdy)%nbj(ib,igrd)
212                        dta_bdy(jbdy)%h_s (ib,jl) =  h_s(ii,ij,jl) * tmask(ii,ij,1) 
213                     END DO
214                  END DO
215               ENDIF
216            ENDIF
217#endif
218         END DO ! jbdy
219         !
220      ENDIF ! kt == nit000
221
222      ! update external data from files
223      !--------------------------------
224     
225      jstart = 1
226      DO jbdy = 1, nb_bdy   
227         dta => dta_bdy(jbdy)
228         IF( nn_dta(jbdy) == 1 ) THEN ! skip this bit if no external data required
229     
230            IF( PRESENT(jit) ) THEN
231               ! Update barotropic boundary conditions only
232               ! jit is optional argument for fld_read and bdytide_update
233               IF( cn_dyn2d(jbdy) /= 'none' ) THEN
234                  IF( nn_dyn2d_dta(jbdy) == 2 ) THEN ! tidal harmonic forcing ONLY: initialise arrays
235                     IF( dta%ll_ssh ) dta%ssh(:) = 0._wp
236                     IF( dta%ll_u2d ) dta%u2d(:) = 0._wp
237                     IF( dta%ll_u3d ) dta%v2d(:) = 0._wp
238                  ENDIF
239                  IF (cn_tra(jbdy) /= 'runoff') THEN
240                     IF( nn_dyn2d_dta(jbdy) == 1 .OR. nn_dyn2d_dta(jbdy) == 3 ) THEN
241
242                        jend = jstart + dta%nread(2) - 1
243                        IF( ln_full_vel_array(jbdy) ) THEN
244                           CALL fld_read( kt=kt, kn_fsbc=1, sd=bf(jstart:jend), map=nbmap_ptr(jstart:jend),  &
245                                     & kit=jit, kt_offset=time_offset , jpk_bdy=nb_jpk_bdy,   &
246                                     & fvl=ln_full_vel_array(jbdy)  )
247                        ELSE
248                           CALL fld_read( kt=kt, kn_fsbc=1, sd=bf(jstart:jend), map=nbmap_ptr(jstart:jend),  &
249                                     & kit=jit, kt_offset=time_offset  )
250                        ENDIF
251
252                        ! If full velocities in boundary data then extract barotropic velocities from 3D fields
253                        IF( ln_full_vel_array(jbdy) .AND.                                             &
254                          &    ( nn_dyn2d_dta(jbdy) == 1 .OR. nn_dyn2d_dta(jbdy) == 3 .OR.  &
255                          &      nn_dyn3d_dta(jbdy) == 1 ) )THEN
256
257                           igrd = 2                      ! zonal velocity
258                           dta%u2d(:) = 0._wp
259                           DO ib = 1, idx_bdy(jbdy)%nblen(igrd)
260                              ii   = idx_bdy(jbdy)%nbi(ib,igrd)
261                              ij   = idx_bdy(jbdy)%nbj(ib,igrd)
262                              DO ik = 1, jpkm1
263                                 dta%u2d(ib) = dta%u2d(ib) &
264                       &                          + e3u_n(ii,ij,ik) * umask(ii,ij,ik) * dta%u3d(ib,ik)
265                              END DO
266                              dta%u2d(ib) =  dta%u2d(ib) * r1_hu_n(ii,ij)
267                           END DO
268                           igrd = 3                      ! meridional velocity
269                           dta%v2d(:) = 0._wp
270                           DO ib = 1, idx_bdy(jbdy)%nblen(igrd)
271                              ii   = idx_bdy(jbdy)%nbi(ib,igrd)
272                              ij   = idx_bdy(jbdy)%nbj(ib,igrd)
273                              DO ik = 1, jpkm1
274                                 dta%v2d(ib) = dta%v2d(ib) &
275                       &                       + e3v_n(ii,ij,ik) * vmask(ii,ij,ik) * dta%v3d(ib,ik)
276                              END DO
277                              dta%v2d(ib) =  dta%v2d(ib) * r1_hv_n(ii,ij)
278                           END DO
279                        ENDIF                   
280                     ENDIF
281                     IF( nn_dyn2d_dta(jbdy) .ge. 2 ) THEN ! update tidal harmonic forcing
282                        CALL bdytide_update( kt=kt, idx=idx_bdy(jbdy), dta=dta, td=tides(jbdy),   & 
283                          &                 jit=jit, time_offset=time_offset )
284                     ENDIF
285                  ENDIF
286               ENDIF
287            ELSE
288               IF (cn_tra(jbdy) == 'runoff') then      ! runoff condition
289                  jend = nb_bdy_fld(jbdy)
290                  CALL fld_read( kt=kt, kn_fsbc=1, sd=bf(jstart:jend),  &
291                               & map=nbmap_ptr(jstart:jend), kt_offset=time_offset )
292                  !
293                  igrd = 2                      ! zonal velocity
294                  DO ib = 1, idx_bdy(jbdy)%nblen(igrd)
295                     ii   = idx_bdy(jbdy)%nbi(ib,igrd)
296                     ij   = idx_bdy(jbdy)%nbj(ib,igrd)
297                     dta%u2d(ib) = dta%u2d(ib) / ( e2u(ii,ij) * hu_0(ii,ij) )
298                  END DO
299                  !
300                  igrd = 3                      ! meridional velocity
301                  DO ib = 1, idx_bdy(jbdy)%nblen(igrd)
302                     ii   = idx_bdy(jbdy)%nbi(ib,igrd)
303                     ij   = idx_bdy(jbdy)%nbj(ib,igrd)
304                     dta%v2d(ib) = dta%v2d(ib) / ( e1v(ii,ij) * hv_0(ii,ij) )
305                  END DO
306               ELSE
307                  IF( nn_dyn2d_dta(jbdy) == 2 ) THEN ! tidal harmonic forcing ONLY: initialise arrays
308                     IF( dta%ll_ssh ) dta%ssh(:) = 0._wp
309                     IF( dta%ll_u2d ) dta%u2d(:) = 0._wp
310                     IF( dta%ll_v2d ) dta%v2d(:) = 0._wp
311                  ENDIF
312                  IF( dta%nread(1) .gt. 0 ) THEN ! update external data
313                     jend = jstart + dta%nread(1) - 1
314                     CALL fld_read( kt=kt, kn_fsbc=1, sd=bf(jstart:jend), &
315                                  & map=nbmap_ptr(jstart:jend), kt_offset=time_offset, jpk_bdy=nb_jpk_bdy,   &
316                                  & fvl=ln_full_vel_array(jbdy) )
317                  ENDIF
318                  ! If full velocities in boundary data then split into barotropic and baroclinic data
319                  IF( ln_full_vel_array(jbdy) .and.                                             &
320                    & ( nn_dyn2d_dta(jbdy) == 1 .OR. nn_dyn2d_dta(jbdy) == 3 .OR. &
321                    &   nn_dyn3d_dta(jbdy) == 1 ) ) THEN
322                     igrd = 2                      ! zonal velocity
323                     dta%u2d(:) = 0._wp
324                     DO ib = 1, idx_bdy(jbdy)%nblen(igrd)
325                        ii   = idx_bdy(jbdy)%nbi(ib,igrd)
326                        ij   = idx_bdy(jbdy)%nbj(ib,igrd)
327                        DO ik = 1, jpkm1
328                           dta%u2d(ib) = dta%u2d(ib) &
329                 &                       + e3u_n(ii,ij,ik) * umask(ii,ij,ik) * dta%u3d(ib,ik)
330                        END DO
331                        dta%u2d(ib) =  dta%u2d(ib) * r1_hu_n(ii,ij)
332                        DO ik = 1, jpkm1
333                           dta%u3d(ib,ik) = dta%u3d(ib,ik) - dta%u2d(ib)
334                        END DO
335                     END DO
336                     igrd = 3                      ! meridional velocity
337                     dta%v2d(:) = 0._wp
338                     DO ib = 1, idx_bdy(jbdy)%nblen(igrd)
339                        ii   = idx_bdy(jbdy)%nbi(ib,igrd)
340                        ij   = idx_bdy(jbdy)%nbj(ib,igrd)
341                        DO ik = 1, jpkm1
342                           dta%v2d(ib) = dta%v2d(ib) &
343                 &                       + e3v_n(ii,ij,ik) * vmask(ii,ij,ik) * dta%v3d(ib,ik)
344                        END DO
345                        dta%v2d(ib) =  dta%v2d(ib) * r1_hv_n(ii,ij)
346                        DO ik = 1, jpkm1
347                           dta%v3d(ib,ik) = dta%v3d(ib,ik) - dta%v2d(ib)
348                        END DO
349                     END DO
350                  ENDIF
351
352               ENDIF
353#if defined key_si3
354               ! convert N-cat fields (input) into jpl-cat (output)
355               IF( cn_ice(jbdy) /= 'none' .AND. nn_ice_dta(jbdy) == 1 ) THEN
356                  jfld_hti = jfld_htit(jbdy)
357                  jfld_hts = jfld_htst(jbdy)
358                  jfld_ai  = jfld_ait(jbdy)
359                  IF    ( jpl /= 1 .AND. nice_cat == 1 ) THEN                       ! case input cat = 1
360                     CALL ice_var_itd ( bf(jfld_hti)%fnow(:,1,1), bf(jfld_hts)%fnow(:,1,1), bf(jfld_ai)%fnow(:,1,1), &
361                        &               dta_bdy(jbdy)%h_i     , dta_bdy(jbdy)%h_s     , dta_bdy(jbdy)%a_i    )
362                  ELSEIF( jpl /= 1 .AND. nice_cat /= 1 .AND. nice_cat /= jpl ) THEN ! case input cat /=1 and /=jpl
363                     CALL ice_var_itd2( bf(jfld_hti)%fnow(:,1,:), bf(jfld_hts)%fnow(:,1,:), bf(jfld_ai)%fnow(:,1,:), &
364                        &               dta_bdy(jbdy)%h_i     , dta_bdy(jbdy)%h_s     , dta_bdy(jbdy)%a_i    )
365                  ENDIF
366               ENDIF
367#endif
368            ENDIF
369            jstart = jstart + dta%nread(1)
370         ENDIF    ! nn_dta(jbdy) = 1
371      END DO  ! jbdy
372
373      IF ( ln_apr_obc ) THEN
374         DO jbdy = 1, nb_bdy
375            IF (cn_tra(jbdy) /= 'runoff')THEN
376               igrd = 1                      ! meridional velocity
377               DO ib = 1, idx_bdy(jbdy)%nblenrim(igrd)
378                  ii   = idx_bdy(jbdy)%nbi(ib,igrd)
379                  ij   = idx_bdy(jbdy)%nbj(ib,igrd)
380                  dta_bdy(jbdy)%ssh(ib) = dta_bdy(jbdy)%ssh(ib) + ssh_ib(ii,ij)
381               END DO
382            ENDIF
383         END DO
384      ENDIF
385
386      IF ( ln_tide ) THEN
387         IF (ln_dynspg_ts) THEN      ! Fill temporary arrays with slow-varying bdy data                           
388            DO jbdy = 1, nb_bdy    ! Tidal component added in ts loop
389               IF ( nn_dyn2d_dta(jbdy) .ge. 2 ) THEN
390                  nblen => idx_bdy(jbdy)%nblen
391                  nblenrim => idx_bdy(jbdy)%nblenrim
392                  IF( cn_dyn2d(jbdy) == 'frs' ) THEN; ilen1(:)=nblen(:) ; ELSE ; ilen1(:)=nblenrim(:) ; ENDIF
393                  IF ( dta_bdy(jbdy)%ll_ssh ) dta_bdy_s(jbdy)%ssh(1:ilen1(1)) = dta_bdy(jbdy)%ssh(1:ilen1(1))
394                  IF ( dta_bdy(jbdy)%ll_u2d ) dta_bdy_s(jbdy)%u2d(1:ilen1(2)) = dta_bdy(jbdy)%u2d(1:ilen1(2))
395                  IF ( dta_bdy(jbdy)%ll_v2d ) dta_bdy_s(jbdy)%v2d(1:ilen1(3)) = dta_bdy(jbdy)%v2d(1:ilen1(3))
396               ENDIF
397            END DO
398         ELSE ! Add tides if not split-explicit free surface else this is done in ts loop
399            !
400            CALL bdy_dta_tides( kt=kt, time_offset=time_offset )
401         ENDIF
402      ENDIF
403
404      !
405      IF( ln_timing )   CALL timing_stop('bdy_dta')
406      !
407   END SUBROUTINE bdy_dta
408
409
410   SUBROUTINE bdy_dta_init
411      !!----------------------------------------------------------------------
412      !!                   ***  SUBROUTINE bdy_dta_init  ***
413      !!                   
414      !! ** Purpose :   Initialise arrays for reading of external data
415      !!                for open boundary conditions
416      !!
417      !! ** Method  :   
418      !!               
419      !!----------------------------------------------------------------------
420      INTEGER ::   jbdy, jfld, jstart, jend, ierror, ios     ! Local integers
421      !
422      CHARACTER(len=100)                     ::   cn_dir        ! Root directory for location of data files
423      CHARACTER(len=100), DIMENSION(nb_bdy)  ::   cn_dir_array  ! Root directory for location of data files
424      CHARACTER(len = 256)::   clname                           ! temporary file name
425      LOGICAL                                ::   ln_full_vel   ! =T => full velocities in 3D boundary data
426      !                                                         ! =F => baroclinic velocities in 3D boundary data
427      INTEGER                                ::   ilen_global   ! Max length required for global bdy dta arrays
428      INTEGER, ALLOCATABLE, DIMENSION(:)     ::   ilen1, ilen3  ! size of 1st and 3rd dimensions of local arrays
429      INTEGER, ALLOCATABLE, DIMENSION(:)     ::   ibdy           ! bdy set for a particular jfld
430      INTEGER, ALLOCATABLE, DIMENSION(:)     ::   igrid         ! index for grid type (1,2,3 = T,U,V)
431      INTEGER, POINTER, DIMENSION(:)         ::   nblen, nblenrim  ! short cuts
432      TYPE(OBC_DATA), POINTER                ::   dta           ! short cut
433#if defined key_si3
434      INTEGER               ::   kndims   ! number of dimensions in an array (i.e. 3 = wo ice cat; 4 = w ice cat)
435      INTEGER, DIMENSION(4) ::   kdimsz   ! size   of dimensions
436      INTEGER               ::   inum,id1 ! local integer
437#endif
438      TYPE(FLD_N), ALLOCATABLE, DIMENSION(:) ::   blf_i         !  array of namelist information structures
439      TYPE(FLD_N) ::   bn_tem, bn_sal, bn_u3d, bn_v3d   !
440      TYPE(FLD_N) ::   bn_ssh, bn_u2d, bn_v2d           ! informations about the fields to be read
441#if defined key_si3
442      TYPE(FLD_N) ::   bn_a_i, bn_h_i, bn_h_s     
443#endif
444      NAMELIST/nambdy_dta/ cn_dir, bn_tem, bn_sal, bn_u3d, bn_v3d, bn_ssh, bn_u2d, bn_v2d 
445#if defined key_si3
446      NAMELIST/nambdy_dta/ bn_a_i, bn_h_i, bn_h_s
447#endif
448      NAMELIST/nambdy_dta/ ln_full_vel, nb_jpk_bdy
449      !!---------------------------------------------------------------------------
450      !
451      IF(lwp) THEN
452         WRITE(numout,*)
453         WRITE(numout,*) 'bdy_dta_ini : initialization of data at the open boundaries'
454         WRITE(numout,*) '~~~~~~~~~~'
455         WRITE(numout,*) ''
456         IF(lflush) CALL FLUSH(numout)
457      ENDIF
458
459      ! Set nn_dta
460      DO jbdy = 1, nb_bdy
461         nn_dta(jbdy) = MAX(   nn_dyn2d_dta  (jbdy)    &
462            &                , nn_dyn3d_dta  (jbdy)    &
463            &                , nn_tra_dta    (jbdy)    &
464#if defined key_si3
465            &                , nn_ice_dta    (jbdy)    &
466#endif
467                              )
468         IF(nn_dta(jbdy) > 1)   nn_dta(jbdy) = 1
469      END DO
470
471      ! Work out upper bound of how many fields there are to read in and allocate arrays
472      ! ---------------------------------------------------------------------------
473      ALLOCATE( nb_bdy_fld(nb_bdy) )
474      nb_bdy_fld(:) = 0
475      DO jbdy = 1, nb_bdy         
476         IF( cn_dyn2d(jbdy) /= 'none' .AND. ( nn_dyn2d_dta(jbdy) == 1 .or. nn_dyn2d_dta(jbdy) == 3 ) ) THEN
477            nb_bdy_fld(jbdy) = nb_bdy_fld(jbdy) + 3
478         ENDIF
479         IF( cn_dyn3d(jbdy) /= 'none' .AND. nn_dyn3d_dta(jbdy) == 1 ) THEN
480            nb_bdy_fld(jbdy) = nb_bdy_fld(jbdy) + 2
481         ENDIF
482         IF( cn_tra(jbdy) /= 'none' .AND. nn_tra_dta(jbdy) == 1  ) THEN
483            nb_bdy_fld(jbdy) = nb_bdy_fld(jbdy) + 2
484         ENDIF
485#if defined key_si3
486         IF( cn_ice(jbdy) /= 'none' .AND. nn_ice_dta(jbdy) == 1  ) THEN
487            nb_bdy_fld(jbdy) = nb_bdy_fld(jbdy) + 3
488         ENDIF
489#endif               
490         IF(lwp) THEN
491            WRITE(numout,*) 'Maximum number of files to open =', nb_bdy_fld(jbdy)
492            IF(lflush) CALL FLUSH(numout)
493         ENDIF
494      END DO           
495
496      nb_bdy_fld_sum = SUM( nb_bdy_fld )
497
498      ALLOCATE( bf(nb_bdy_fld_sum), STAT=ierror )
499      IF( ierror > 0 ) THEN   
500         CALL ctl_stop( 'bdy_dta: unable to allocate bf structure' )   ;   RETURN 
501      ENDIF
502      ALLOCATE( blf_i(nb_bdy_fld_sum), STAT=ierror )
503      IF( ierror > 0 ) THEN   
504         CALL ctl_stop( 'bdy_dta: unable to allocate blf_i structure' )   ;   RETURN 
505      ENDIF
506      ALLOCATE( nbmap_ptr(nb_bdy_fld_sum), STAT=ierror )
507      IF( ierror > 0 ) THEN   
508         CALL ctl_stop( 'bdy_dta: unable to allocate nbmap_ptr structure' )   ;   RETURN 
509      ENDIF
510      ALLOCATE( ilen1(nb_bdy_fld_sum), ilen3(nb_bdy_fld_sum) ) 
511      ALLOCATE( ibdy(nb_bdy_fld_sum) ) 
512      ALLOCATE( igrid(nb_bdy_fld_sum) ) 
513
514      ! Read namelists
515      ! --------------
516      REWIND(numnam_ref)
517      REWIND(numnam_cfg)
518      jfld = 0 
519      DO jbdy = 1, nb_bdy         
520         IF( nn_dta(jbdy) == 1 ) THEN
521            READ  ( numnam_ref, nambdy_dta, IOSTAT = ios, ERR = 901)
522901         IF( ios /= 0 )   CALL ctl_nam ( ios , 'nambdy_dta in reference namelist', lwp )
523            READ  ( numnam_cfg, nambdy_dta, IOSTAT = ios, ERR = 902 )
524902         IF( ios >  0 )   CALL ctl_nam ( ios , 'nambdy_dta in configuration namelist', lwp )
525            IF(lwm .AND. nprint > 2) WRITE( numond, nambdy_dta )
526
527            cn_dir_array(jbdy) = cn_dir
528            ln_full_vel_array(jbdy) = ln_full_vel
529
530            nblen => idx_bdy(jbdy)%nblen
531            nblenrim => idx_bdy(jbdy)%nblenrim
532            dta => dta_bdy(jbdy)
533            dta%nread(2) = 0
534
535            ! Only read in necessary fields for this set.
536            ! Important that barotropic variables come first.
537            IF( nn_dyn2d_dta(jbdy) == 1 .or. nn_dyn2d_dta(jbdy) == 3 ) THEN
538
539               IF( dta%ll_ssh ) THEN
540                  IF(lwp) THEN
541                     write(numout,*) '++++++ reading in ssh field'
542                     IF(lflush) CALL FLUSH(numout)
543                  ENDIF
544                  jfld = jfld + 1
545                  blf_i(jfld) = bn_ssh
546                  ibdy(jfld) = jbdy
547                  igrid(jfld) = 1
548                  ilen1(jfld) = nblen(igrid(jfld))
549                  ilen3(jfld) = 1
550                  dta%nread(2) = dta%nread(2) + 1
551               ENDIF
552
553               IF( dta%ll_u2d .and. .not. ln_full_vel_array(jbdy) ) THEN
554                  IF(lwp) THEN
555                     write(numout,*) '++++++ reading in u2d field'
556                     IF(lflush) CALL FLUSH(numout)
557                  ENDIF
558                  jfld = jfld + 1
559                  blf_i(jfld) = bn_u2d
560                  ibdy(jfld) = jbdy
561                  igrid(jfld) = 2
562                  ilen1(jfld) = nblen(igrid(jfld))
563                  ilen3(jfld) = 1
564                  dta%nread(2) = dta%nread(2) + 1
565               ENDIF
566
567               IF( dta%ll_v2d .and. .not. ln_full_vel_array(jbdy) ) THEN
568                  IF(lwp) THEN
569                     write(numout,*) '++++++ reading in v2d field'
570                     IF(lflush) CALL FLUSH(numout)
571                  ENDIF
572                  jfld = jfld + 1
573                  blf_i(jfld) = bn_v2d
574                  ibdy(jfld) = jbdy
575                  igrid(jfld) = 3
576                  ilen1(jfld) = nblen(igrid(jfld))
577                  ilen3(jfld) = 1
578                  dta%nread(2) = dta%nread(2) + 1
579               ENDIF
580
581            ENDIF
582
583            ! read 3D velocities if baroclinic velocities require OR if
584            ! barotropic velocities required and ln_full_vel set to .true.
585            IF( nn_dyn3d_dta(jbdy) == 1 .OR. &
586           &  ( ln_full_vel_array(jbdy) .AND. ( nn_dyn2d_dta(jbdy) == 1 .OR. nn_dyn2d_dta(jbdy) == 3 ) ) ) THEN
587
588               IF( dta%ll_u3d .OR. ( ln_full_vel_array(jbdy) .and. dta%ll_u2d ) ) THEN
589                  IF(lwp) THEN
590                     write(numout,*) '++++++ reading in u3d field'
591                     IF(lflush) CALL FLUSH(numout)
592                  ENDIF
593                  jfld = jfld + 1
594                  blf_i(jfld) = bn_u3d
595                  ibdy(jfld) = jbdy
596                  igrid(jfld) = 2
597                  ilen1(jfld) = nblen(igrid(jfld))
598                  ilen3(jfld) = jpk
599                  IF( ln_full_vel_array(jbdy) .and. dta%ll_u2d ) dta%nread(2) = dta%nread(2) + 1
600               ENDIF
601
602               IF( dta%ll_v3d .OR. ( ln_full_vel_array(jbdy) .and. dta%ll_v2d ) ) THEN
603                  IF(lwp) THEN
604                     write(numout,*) '++++++ reading in v3d field'
605                     IF(lflush) CALL FLUSH(numout)
606                  ENDIF
607                  jfld = jfld + 1
608                  blf_i(jfld) = bn_v3d
609                  ibdy(jfld) = jbdy
610                  igrid(jfld) = 3
611                  ilen1(jfld) = nblen(igrid(jfld))
612                  ilen3(jfld) = jpk
613                  IF( ln_full_vel_array(jbdy) .and. dta%ll_v2d ) dta%nread(2) = dta%nread(2) + 1
614               ENDIF
615
616            ENDIF
617
618            ! temperature and salinity
619            IF( nn_tra_dta(jbdy) == 1 ) THEN
620
621               IF( dta%ll_tem ) THEN
622                  IF(lwp) THEN
623                     write(numout,*) '++++++ reading in tem field'
624                     IF(lflush) CALL FLUSH(numout)
625                  ENDIF
626                  jfld = jfld + 1
627                  blf_i(jfld) = bn_tem
628                  ibdy(jfld) = jbdy
629                  igrid(jfld) = 1
630                  ilen1(jfld) = nblen(igrid(jfld))
631                  ilen3(jfld) = jpk
632               ENDIF
633
634               IF( dta%ll_sal ) THEN
635                  IF(lwp) THEN
636                     write(numout,*) '++++++ reading in sal field'
637                     IF(lflush) CALL FLUSH(numout)
638                  ENDIF
639                  jfld = jfld + 1
640                  blf_i(jfld) = bn_sal
641                  ibdy(jfld) = jbdy
642                  igrid(jfld) = 1
643                  ilen1(jfld) = nblen(igrid(jfld))
644                  ilen3(jfld) = jpk
645               ENDIF
646
647            ENDIF
648
649#if defined key_si3
650            ! sea ice
651            IF( nn_ice_dta(jbdy) == 1 ) THEN
652               ! Test for types of ice input (1cat or Xcat)
653               ! Build file name to find dimensions
654               clname=TRIM( cn_dir )//TRIM(bn_a_i%clname)
655               IF( .NOT. bn_a_i%ln_clim ) THEN   
656                                                  WRITE(clname, '(a,"_y",i4.4)' ) TRIM( clname ), nyear    ! add year
657                  IF( bn_a_i%cltype /= 'yearly' ) WRITE(clname, '(a,"m" ,i2.2)' ) TRIM( clname ), nmonth   ! add month
658               ELSE
659                  IF( bn_a_i%cltype /= 'yearly' ) WRITE(clname, '(a,"_m",i2.2)' ) TRIM( clname ), nmonth   ! add month
660               ENDIF
661               IF( bn_a_i%cltype == 'daily' .OR. bn_a_i%cltype(1:4) == 'week' ) &
662               &                                  WRITE(clname, '(a,"d" ,i2.2)' ) TRIM( clname ), nday     ! add day
663               !
664               CALL iom_open  ( clname, inum )
665               id1 = iom_varid( inum, bn_a_i%clvar, kdimsz=kdimsz, kndims=kndims, ldstop = .FALSE. )
666               CALL iom_close ( inum )
667
668                IF ( kndims == 4 ) THEN
669                 nice_cat = kdimsz(4)   ! Xcat input
670               ELSE
671                 nice_cat = 1           ! 1cat input     
672               ENDIF
673               ! End test
674
675               IF( dta%ll_a_i ) THEN
676                  jfld = jfld + 1
677                  blf_i(jfld) = bn_a_i
678                  ibdy(jfld)  = jbdy
679                  igrid(jfld) = 1
680                  ilen1(jfld) = nblen(igrid(jfld))
681                  ilen3(jfld) = nice_cat
682               ENDIF
683
684               IF( dta%ll_h_i ) THEN
685                  jfld = jfld + 1
686                  blf_i(jfld) = bn_h_i
687                  ibdy(jfld)  = jbdy
688                  igrid(jfld) = 1
689                  ilen1(jfld) = nblen(igrid(jfld))
690                  ilen3(jfld) = nice_cat
691               ENDIF
692
693               IF( dta%ll_h_s ) THEN
694                  jfld = jfld + 1
695                  blf_i(jfld) = bn_h_s
696                  ibdy(jfld)  = jbdy
697                  igrid(jfld) = 1
698                  ilen1(jfld) = nblen(igrid(jfld))
699                  ilen3(jfld) = nice_cat
700               ENDIF
701
702            ENDIF
703#endif
704            ! Recalculate field counts
705            !-------------------------
706            IF( jbdy == 1 ) THEN
707               nb_bdy_fld_sum = 0
708               nb_bdy_fld(jbdy) = jfld
709               nb_bdy_fld_sum     = jfld             
710            ELSE
711               nb_bdy_fld(jbdy) = jfld - nb_bdy_fld_sum
712               nb_bdy_fld_sum = nb_bdy_fld_sum + nb_bdy_fld(jbdy)
713            ENDIF
714
715            dta%nread(1) = nb_bdy_fld(jbdy)
716
717         ENDIF ! nn_dta == 1
718      ENDDO ! jbdy
719
720      DO jfld = 1, nb_bdy_fld_sum
721         ALLOCATE( bf(jfld)%fnow(ilen1(jfld),1,ilen3(jfld)) )
722         IF( blf_i(jfld)%ln_tint ) ALLOCATE( bf(jfld)%fdta(ilen1(jfld),1,ilen3(jfld),2) )
723         nbmap_ptr(jfld)%ptr => idx_bdy(ibdy(jfld))%nbmap(:,igrid(jfld))
724         nbmap_ptr(jfld)%ll_unstruc = ln_coords_file(ibdy(jfld))
725      ENDDO
726
727      ! fill bf with blf_i and control print
728      !-------------------------------------
729      jstart = 1
730      DO jbdy = 1, nb_bdy
731         jend = jstart - 1 + nb_bdy_fld(jbdy) 
732         CALL fld_fill( bf(jstart:jend), blf_i(jstart:jend), cn_dir_array(jbdy), 'bdy_dta',   &
733         &              'open boundary conditions', 'nambdy_dta' )
734         jstart = jend + 1
735      ENDDO
736
737      DO jfld = 1, nb_bdy_fld_sum
738         bf(jfld)%igrd = igrid(jfld)
739         bf(jfld)%ibdy = ibdy(jfld)
740      ENDDO
741
742      ! Initialise local boundary data arrays
743      ! nn_xxx_dta=0 : allocate space - will be filled from initial conditions later
744      ! nn_xxx_dta=1 : point to "fnow" arrays
745      !-------------------------------------
746
747      jfld = 0
748      DO jbdy=1, nb_bdy
749
750         nblen => idx_bdy(jbdy)%nblen
751         dta => dta_bdy(jbdy)
752
753         if(lwp) then
754            write(numout,*) '++++++ dta%ll_ssh = ',dta%ll_ssh
755            write(numout,*) '++++++ dta%ll_u2d = ',dta%ll_u2d
756            write(numout,*) '++++++ dta%ll_v2d = ',dta%ll_v2d
757            write(numout,*) '++++++ dta%ll_u3d = ',dta%ll_u3d
758            write(numout,*) '++++++ dta%ll_v3d = ',dta%ll_v3d
759            write(numout,*) '++++++ dta%ll_tem = ',dta%ll_tem
760            write(numout,*) '++++++ dta%ll_sal = ',dta%ll_sal
761            IF(lflush) CALL FLUSH(numout)
762         endif
763
764         IF ( nn_dyn2d_dta(jbdy) == 0 .or. nn_dyn2d_dta(jbdy) == 2 ) THEN
765            IF(lwp) THEN
766               write(numout,*) '++++++ dta%ssh/u2d/u3d allocated space'
767               IF(lflush) CALL FLUSH(numout)
768            ENDIF
769            IF( dta%ll_ssh ) ALLOCATE( dta%ssh(nblen(1)) )
770            IF( dta%ll_u2d ) ALLOCATE( dta%u2d(nblen(2)) )
771            IF( dta%ll_v2d ) ALLOCATE( dta%v2d(nblen(3)) )
772         ENDIF
773         IF ( nn_dyn2d_dta(jbdy) == 1 .or. nn_dyn2d_dta(jbdy) == 3 ) THEN
774            IF( dta%ll_ssh ) THEN
775               IF(lwp) THEN
776                  write(numout,*) '++++++ dta%ssh pointing to fnow'
777                  IF(lflush) CALL FLUSH(numout)
778               ENDIF
779               jfld = jfld + 1
780               dta%ssh => bf(jfld)%fnow(:,1,1)
781            ENDIF
782            IF ( dta%ll_u2d ) THEN
783               IF ( ln_full_vel_array(jbdy) ) THEN
784                  IF(lwp) THEN
785                     write(numout,*) '++++++ dta%u2d allocated space'
786                     IF(lflush) CALL FLUSH(numout)
787                  ENDIF
788                  ALLOCATE( dta%u2d(nblen(2)) )
789               ELSE
790                  IF(lwp) THEN
791                     write(numout,*) '++++++ dta%u2d pointing to fnow'
792                     IF(lflush) CALL FLUSH(numout)
793                  ENDIF
794                  jfld = jfld + 1
795                  dta%u2d => bf(jfld)%fnow(:,1,1)
796               ENDIF
797            ENDIF
798            IF ( dta%ll_v2d ) THEN
799               IF ( ln_full_vel_array(jbdy) ) THEN
800                  IF(lwp) THEN
801                     write(numout,*) '++++++ dta%v2d allocated space'
802                     IF(lflush) CALL FLUSH(numout)
803                  ENDIF
804                  ALLOCATE( dta%v2d(nblen(3)) )
805               ELSE
806                  IF(lwp) THEN
807                     write(numout,*) '++++++ dta%v2d pointing to fnow'
808                     IF(lflush) CALL FLUSH(numout)
809                  ENDIF
810                  jfld = jfld + 1
811                  dta%v2d => bf(jfld)%fnow(:,1,1)
812               ENDIF
813            ENDIF
814         ENDIF
815
816         IF ( nn_dyn3d_dta(jbdy) == 0 ) THEN
817            IF(lwp) THEN
818               write(numout,*) '++++++ dta%u3d/v3d allocated space'
819               IF(lflush) CALL FLUSH(numout)
820            ENDIF
821            IF( dta%ll_u3d ) ALLOCATE( dta_bdy(jbdy)%u3d(nblen(2),jpk) )
822            IF( dta%ll_v3d ) ALLOCATE( dta_bdy(jbdy)%v3d(nblen(3),jpk) )
823         ENDIF
824         IF ( nn_dyn3d_dta(jbdy) == 1 .or. &
825           &  ( ln_full_vel_array(jbdy) .and. ( nn_dyn2d_dta(jbdy) == 1 .or. nn_dyn2d_dta(jbdy) == 3 ) ) ) THEN
826            IF ( dta%ll_u3d .or. ( ln_full_vel_array(jbdy) .and. dta%ll_u2d ) ) THEN
827               IF(lwp) THEN
828                  write(numout,*) '++++++ dta%u3d pointing to fnow'
829                  IF(lflush) CALL FLUSH(numout)
830               ENDIF
831               jfld = jfld + 1
832               dta_bdy(jbdy)%u3d => bf(jfld)%fnow(:,1,:)
833            ENDIF
834            IF ( dta%ll_v3d .or. ( ln_full_vel_array(jbdy) .and. dta%ll_v2d ) ) THEN
835               IF(lwp) THEN
836                  write(numout,*) '++++++ dta%v3d pointing to fnow'
837                  IF(lflush) CALL FLUSH(numout)
838               ENDIF
839               jfld = jfld + 1
840               dta_bdy(jbdy)%v3d => bf(jfld)%fnow(:,1,:)
841            ENDIF
842         ENDIF
843
844         IF( nn_tra_dta(jbdy) == 0 ) THEN
845            IF(lwp) THEN
846               write(numout,*) '++++++ dta%tem/sal allocated space'
847               IF(lflush) CALL FLUSH(numout)
848            ENDIF
849            IF( dta%ll_tem ) ALLOCATE( dta_bdy(jbdy)%tem(nblen(1),jpk) )
850            IF( dta%ll_sal ) ALLOCATE( dta_bdy(jbdy)%sal(nblen(1),jpk) )
851         ELSE
852            IF( dta%ll_tem ) THEN
853               IF(lwp) THEN
854                  write(numout,*) '++++++ dta%tem pointing to fnow'
855                  IF(lflush) CALL FLUSH(numout)
856               ENDIF
857               jfld = jfld + 1
858               dta_bdy(jbdy)%tem => bf(jfld)%fnow(:,1,:)
859            ENDIF
860            IF( dta%ll_sal ) THEN
861               IF(lwp) THEN
862                  write(numout,*) '++++++ dta%sal pointing to fnow'
863                  IF(lflush) CALL FLUSH(numout)
864               ENDIF
865               jfld = jfld + 1
866               dta_bdy(jbdy)%sal => bf(jfld)%fnow(:,1,:)
867            ENDIF
868         ENDIF
869
870#if defined key_si3
871         IF (cn_ice(jbdy) /= 'none') THEN
872            IF( nn_ice_dta(jbdy) == 0 ) THEN
873               ALLOCATE( dta_bdy(jbdy)%a_i(nblen(1),jpl) )
874               ALLOCATE( dta_bdy(jbdy)%h_i(nblen(1),jpl) )
875               ALLOCATE( dta_bdy(jbdy)%h_s(nblen(1),jpl) )
876            ELSE
877               IF ( nice_cat == jpl ) THEN ! case input cat = jpl
878                  jfld = jfld + 1
879                  dta_bdy(jbdy)%a_i => bf(jfld)%fnow(:,1,:)
880                  jfld = jfld + 1
881                  dta_bdy(jbdy)%h_i => bf(jfld)%fnow(:,1,:)
882                  jfld = jfld + 1
883                  dta_bdy(jbdy)%h_s => bf(jfld)%fnow(:,1,:)
884               ELSE                        ! case input cat = 1 OR (/=1 and /=jpl)
885                  jfld_ait(jbdy)  = jfld + 1
886                  jfld_htit(jbdy) = jfld + 2
887                  jfld_htst(jbdy) = jfld + 3
888                  jfld     = jfld + 3
889                  ALLOCATE( dta_bdy(jbdy)%a_i(nblen(1),jpl) )
890                  ALLOCATE( dta_bdy(jbdy)%h_i(nblen(1),jpl) )
891                  ALLOCATE( dta_bdy(jbdy)%h_s(nblen(1),jpl) )
892                  dta_bdy(jbdy)%a_i(:,:) = 0._wp
893                  dta_bdy(jbdy)%h_i(:,:) = 0._wp
894                  dta_bdy(jbdy)%h_s(:,:) = 0._wp
895               ENDIF
896
897            ENDIF
898         ENDIF
899#endif
900         !
901      END DO ! jbdy
902      !
903   END SUBROUTINE bdy_dta_init
904
905   !!==============================================================================
906END MODULE bdydta
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.