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.
daymod.F90 in NEMO/branches/UKMO/NEMO_4.0_mirror_text_diagnostics/src/OCE/DOM – NEMO

source: NEMO/branches/UKMO/NEMO_4.0_mirror_text_diagnostics/src/OCE/DOM/daymod.F90 @ 10986

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

GMED 462 add flush

File size: 20.9 KB
Line 
1MODULE daymod
2   !!======================================================================
3   !!                       ***  MODULE  daymod  ***
4   !! Ocean :   management of the model calendar
5   !!=====================================================================
6   !! History :  OPA  ! 1994-09  (M. Pontaud M. Imbard)  Original code
7   !!                 ! 1997-03  (O. Marti)
8   !!                 ! 1997-05  (G. Madec)
9   !!                 ! 1997-08  (M. Imbard)
10   !!   NEMO     1.0  ! 2003-09  (G. Madec)  F90 + nyear, nmonth, nday
11   !!                 ! 2004-01  (A.M. Treguier) new calculation based on adatrj
12   !!                 ! 2006-08  (G. Madec)  surface module major update
13   !!                 ! 2015-11  (D. Lea) Allow non-zero initial time of day
14   !!----------------------------------------------------------------------
15
16   !!----------------------------------------------------------------------
17   !!   day        : calendar
18   !!----------------------------------------------------------------------
19   !!                    ----------- WARNING -----------
20   !!                    -------------------------------
21   !!   sbcmod assume that the time step is dividing the number of second of
22   !!   in a day, i.e. ===> MOD( rday, rdt ) == 0
23   !!   except when user defined forcing is used (see sbcmod.F90)
24   !!----------------------------------------------------------------------
25   USE dom_oce        ! ocean space and time domain
26   USE phycst         ! physical constants
27   USE ioipsl  , ONLY :   ymds2ju      ! for calendar
28   USE trc_oce , ONLY :   l_offline   ! offline flag
29   !
30   USE in_out_manager ! I/O manager
31   USE prtctl         ! Print control
32   USE iom            !
33   USE timing         ! Timing
34   USE restart        ! restart
35
36   IMPLICIT NONE
37   PRIVATE
38
39   PUBLIC   day        ! called by step.F90
40   PUBLIC   day_init   ! called by istate.F90
41   PUBLIC   day_mth    ! Needed by TAM
42
43   INTEGER, PUBLIC ::   nsecd, nsecd05, ndt, ndt05   !: (PUBLIC for TAM)
44
45   !!----------------------------------------------------------------------
46   !! NEMO/OCE 4.0 , NEMO Consortium (2018)
47   !! $Id$
48   !! Software governed by the CeCILL license (see ./LICENSE)
49   !!----------------------------------------------------------------------
50CONTAINS
51
52   SUBROUTINE day_init
53      !!----------------------------------------------------------------------
54      !!                   ***  ROUTINE day_init  ***
55      !!
56      !! ** Purpose :   Initialization of the calendar values to their values 1 time step before nit000
57      !!                because day will be called at the beginning of step
58      !!
59      !! ** Action  : - nyear        : current year
60      !!              - nmonth       : current month of the year nyear
61      !!              - nday         : current day of the month nmonth
62      !!              - nday_year    : current day of the year nyear
63      !!              - nsec_year    : current time step counted in second since 00h jan 1st of the current year
64      !!              - nsec_month   : current time step counted in second since 00h 1st day of the current month
65      !!              - nsec_day     : current time step counted in second since 00h of the current day
66      !!              - nsec1jan000  : second since Jan. 1st 00h of nit000 year and Jan. 1st 00h of the current year
67      !!              - nmonth_len, nyear_len, nmonth_half, nmonth_end through day_mth
68      !!----------------------------------------------------------------------
69      INTEGER  ::   inbday, idweek   ! local integers
70      REAL(wp) ::   zjul             ! local scalar
71      !!----------------------------------------------------------------------
72      !
73      ! max number of seconds between each restart
74      IF( REAL( nitend - nit000 + 1 ) * rdt > REAL( HUGE( nsec1jan000 ) ) ) THEN
75         CALL ctl_stop( 'The number of seconds between each restart exceeds the integer 4 max value: 2^31-1. ',   &
76            &           'You must do a restart at higher frequency (or remove this stop and recompile the code in I8)' )
77      ENDIF
78      nsecd   = NINT( rday       )
79      nsecd05 = NINT( 0.5 * rday )
80      ndt     = NINT(       rdt  )
81      ndt05   = NINT( 0.5 * rdt  )
82
83      IF( .NOT. l_offline )   CALL day_rst( nit000, 'READ' )
84
85      ! set the calandar from ndastp (read in restart file and namelist)
86      nyear   =   ndastp / 10000
87      nmonth  = ( ndastp - (nyear * 10000) ) / 100
88      nday    =   ndastp - (nyear * 10000) - ( nmonth * 100 )
89
90      nhour   =   nn_time0 / 100
91      nminute = ( nn_time0 - nhour * 100 )
92
93      CALL ymds2ju( nyear, nmonth, nday, nhour*3600._wp+nminute*60._wp, fjulday ) 
94      IF( ABS(fjulday - REAL(NINT(fjulday),wp)) < 0.1 / rday )   fjulday = REAL(NINT(fjulday),wp)   ! avoid truncation error
95      IF( nn_time0*3600 - ndt05 .lt. 0 ) fjulday = fjulday + 1.                    ! move back to the day at nit000 (and not at nit000 - 1)
96
97      nsec1jan000 = 0
98      CALL day_mth
99
100      IF ( nday == 0 ) THEN     !   for ex if ndastp = ndate0 - 1
101         nmonth = nmonth - 1
102         nday = nmonth_len(nmonth)
103      ENDIF
104      IF ( nmonth == 0 ) THEN   ! go at the end of previous year
105         nmonth = 12
106         nyear = nyear - 1
107         nsec1jan000 = nsec1jan000 - nsecd * nyear_len(0)
108         IF( nleapy == 1 )   CALL day_mth
109      ENDIF
110
111      ! day since january 1st
112      nday_year = nday + SUM( nmonth_len(1:nmonth - 1) )
113
114      !compute number of days between last monday and today
115      CALL ymds2ju( 1900, 01, 01, 0.0, zjul )  ! compute julian day value of 01.01.1900 (our reference that was a Monday)
116      inbday = FLOOR(fjulday - zjul)            ! compute nb day between  01.01.1900 and start of current day
117      idweek = MOD(inbday, 7)                  ! compute nb day between last monday and current day
118      IF (idweek .lt. 0) idweek=idweek+7       ! Avoid negative values for dates before 01.01.1900
119
120      ! number of seconds since the beginning of current year/month/week/day at the middle of the time-step
121      IF (nhour*3600+nminute*60-ndt05 .gt. 0) THEN
122         ! 1 timestep before current middle of first time step is still the same day
123         nsec_year  = (nday_year-1) * nsecd + nhour*3600+nminute*60 - ndt05 
124         nsec_month = (nday-1)      * nsecd + nhour*3600+nminute*60 - ndt05   
125      ELSE
126         ! 1 time step before the middle of the first time step is the previous day
127         nsec_year  = nday_year * nsecd + nhour*3600+nminute*60 - ndt05 
128         nsec_month = nday      * nsecd + nhour*3600+nminute*60 - ndt05   
129      ENDIF
130      nsec_week  = idweek    * nsecd + nhour*3600+nminute*60 - ndt05
131      nsec_day   =             nhour*3600+nminute*60 - ndt05 
132      IF( nsec_day .lt. 0 ) nsec_day = nsec_day + nsecd
133      IF( nsec_week .lt. 0 ) nsec_week = nsec_week + nsecd*7
134
135      ! control print
136      IF(lwp) THEN
137         WRITE(numout,'(a,i6,a,i2,a,i2,a,i8,a,i8,a,i8,a,i8)')   &
138           &                   ' =======>> 1/2 time step before the start of the run DATE Y/M/D = ',   &
139           &                   nyear, '/', nmonth, '/', nday, '  nsec_day:', nsec_day, '  nsec_week:', nsec_week, '  &
140           &                   nsec_month:', nsec_month , '  nsec_year:' , nsec_year
141         IF(lflush) CALL FLUSH(numout)
142      ENDIF
143
144      ! Up to now, calendar parameters are related to the end of previous run (nit000-1)
145      ! call day to set the calendar parameters at the begining of the current simulaton. needed by iom_init
146      CALL day( nit000 )
147      !
148      IF( lwxios ) THEN
149! define variables in restart file when writing with XIOS
150          CALL iom_set_rstw_var_active('kt')
151          CALL iom_set_rstw_var_active('ndastp')
152          CALL iom_set_rstw_var_active('adatrj')
153          CALL iom_set_rstw_var_active('ntime')
154      ENDIF
155
156   END SUBROUTINE day_init
157
158
159   SUBROUTINE day_mth
160      !!----------------------------------------------------------------------
161      !!                   ***  ROUTINE day_init  ***
162      !!
163      !! ** Purpose :   calendar values related to the months
164      !!
165      !! ** Action  : - nmonth_len    : length in days of the months of the current year
166      !!              - nyear_len     : length in days of the previous/current year
167      !!              - nmonth_half   : second since the beginning of the year and the halft of the months
168      !!              - nmonth_end    : second since the beginning of the year and the end of the months
169      !!----------------------------------------------------------------------
170      INTEGER  ::   jm               ! dummy loop indice
171      !!----------------------------------------------------------------------
172
173      ! length of the month of the current year (from nleapy, read in namelist)
174      IF ( nleapy < 2 ) THEN
175         nmonth_len(:) = (/ 31, 31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31, 31 /)
176         nyear_len(:) = 365
177         IF ( nleapy == 1 ) THEN   ! we are using calandar with leap years
178            IF ( MOD(nyear-1, 4) == 0 .AND. ( MOD(nyear-1, 400) == 0 .OR. MOD(nyear-1, 100) /= 0 ) ) THEN
179               nyear_len(0)  = 366
180            ENDIF
181            IF ( MOD(nyear  , 4) == 0 .AND. ( MOD(nyear  , 400) == 0 .OR. MOD(nyear  , 100) /= 0 ) ) THEN
182               nmonth_len(2) = 29
183               nyear_len(1)  = 366
184            ENDIF
185            IF ( MOD(nyear+1, 4) == 0 .AND. ( MOD(nyear+1, 400) == 0 .OR. MOD(nyear+1, 100) /= 0 ) ) THEN
186               nyear_len(2)  = 366
187            ENDIF
188         ENDIF
189      ELSE
190         nmonth_len(:) = nleapy   ! all months with nleapy days per year
191         nyear_len(:) = 12 * nleapy
192      ENDIF
193
194      ! half month in second since the begining of the year:
195      ! time since Jan 1st   0     1     2    ...    11    12    13
196      !          ---------*--|--*--|--*--| ... |--*--|--*--|--*--|--------------------------------------
197      !                 <---> <---> <--->  ...  <---> <---> <--->
198      ! month number      0     1     2    ...    11    12    13
199      !
200      ! nmonth_half(jm) = rday * REAL( 0.5 * nmonth_len(jm) + SUM(nmonth_len(1:jm-1)) )
201      nmonth_half(0) = - nsecd05 * nmonth_len(0)
202      DO jm = 1, 13
203         nmonth_half(jm) = nmonth_half(jm-1) + nsecd05 * ( nmonth_len(jm-1) + nmonth_len(jm) )
204      END DO
205
206      nmonth_end(0) = 0
207      DO jm = 1, 13
208         nmonth_end(jm) = nmonth_end(jm-1) + nsecd * nmonth_len(jm)
209      END DO
210      !
211   END SUBROUTINE
212
213
214   SUBROUTINE day( kt )
215      !!----------------------------------------------------------------------
216      !!                      ***  ROUTINE day  ***
217      !!
218      !! ** Purpose :   Compute the date with a day iteration IF necessary.
219      !!
220      !! ** Method  : - ???
221      !!
222      !! ** Action  : - nyear     : current year
223      !!              - nmonth    : current month of the year nyear
224      !!              - nday      : current day of the month nmonth
225      !!              - nday_year : current day of the year nyear
226      !!              - ndastp    : = nyear*10000 + nmonth*100 + nday
227      !!              - adatrj    : date in days since the beginning of the run
228      !!              - nsec_year : current time of the year (in second since 00h, jan 1st)
229      !!----------------------------------------------------------------------
230      INTEGER, INTENT(in) ::   kt        ! ocean time-step indices
231      !
232      CHARACTER (len=25) ::   charout
233      REAL(wp)           ::   zprec      ! fraction of day corresponding to 0.1 second
234      !!----------------------------------------------------------------------
235      !
236      IF( ln_timing )   CALL timing_start('day')
237      !
238      zprec = 0.1 / rday
239      !                                                 ! New time-step
240      nsec_year  = nsec_year  + ndt
241      nsec_month = nsec_month + ndt
242      nsec_week  = nsec_week  + ndt
243      nsec_day   = nsec_day   + ndt
244      adatrj  = adatrj  + rdt / rday
245      fjulday = fjulday + rdt / rday
246      IF( ABS(fjulday - REAL(NINT(fjulday),wp)) < zprec )   fjulday = REAL(NINT(fjulday),wp)   ! avoid truncation error
247      IF( ABS(adatrj  - REAL(NINT(adatrj ),wp)) < zprec )   adatrj  = REAL(NINT(adatrj ),wp)   ! avoid truncation error
248
249      IF( nsec_day > nsecd ) THEN                       ! New day
250         !
251         nday      = nday + 1
252         nday_year = nday_year + 1
253         nsec_day  = ndt05
254         !
255         IF( nday == nmonth_len(nmonth) + 1 ) THEN      ! New month
256            nday   = 1
257            nmonth = nmonth + 1
258            nsec_month = ndt05
259            IF( nmonth == 13 ) THEN                     ! New year
260               nyear     = nyear + 1
261               nmonth    = 1
262               nday_year = 1
263               nsec_year = ndt05
264               nsec1jan000 = nsec1jan000 + nsecd * nyear_len(1)
265               IF( nleapy == 1 )   CALL day_mth
266            ENDIF
267         ENDIF
268         !
269         ndastp = nyear * 10000 + nmonth * 100 + nday   ! New date
270         !
271         !compute first day of the year in julian days
272         CALL ymds2ju( nyear, 01, 01, 0.0, fjulstartyear )
273         !
274         IF(lwp .AND. nprint > 0) THEN
275            WRITE(numout,'(a,i8,a,i4.4,a,i2.2,a,i2.2,a,i3.3)') '======>> time-step =', kt,   &
276           &   '      New day, DATE Y/M/D = ', nyear, '/', nmonth, '/', nday, '      nday_year = ', nday_year
277            WRITE(numout,'(a,i8,a,i7,a,i5)') '         nsec_year = ', nsec_year,   &
278              &   '   nsec_month = ', nsec_month, '   nsec_day = ', nsec_day, '   nsec_week = ', nsec_week
279            IF(lflush) CALL FLUSH(numout)
280         ENDIF
281      ENDIF
282
283      IF( nsec_week > 7*nsecd )   nsec_week = ndt05     ! New week
284
285      IF(ln_ctl) THEN
286         WRITE(charout,FMT="('kt =', I4,'  d/m/y =',I2,I2,I4)") kt, nday, nmonth, nyear
287         CALL prt_ctl_info(charout)
288      ENDIF
289
290      IF( .NOT. l_offline ) CALL rst_opn( kt )               ! Open the restart file if needed and control lrst_oce
291      IF( lrst_oce         ) CALL day_rst( kt, 'WRITE' )      ! write day restart information
292      !
293      IF( ln_timing )   CALL timing_stop('day')
294      !
295   END SUBROUTINE day
296
297
298   SUBROUTINE day_rst( kt, cdrw )
299      !!---------------------------------------------------------------------
300      !!                   ***  ROUTINE day_rst  ***
301      !!
302      !!  ** Purpose : Read or write calendar in restart file:
303      !!
304      !!  WRITE(READ) mode:
305      !!       kt        : number of time step since the begining of the experiment at the
306      !!                   end of the current(previous) run
307      !!       adatrj(0) : number of elapsed days since the begining of the experiment at the
308      !!                   end of the current(previous) run (REAL -> keep fractions of day)
309      !!       ndastp    : date at the end of the current(previous) run (coded as yyyymmdd integer)
310      !!
311      !!   According to namelist parameter nrstdt,
312      !!       nrstdt = 0  no control on the date (nit000 is  arbitrary).
313      !!       nrstdt = 1  we verify that nit000 is equal to the last
314      !!                   time step of previous run + 1.
315      !!       In both those options, the  exact duration of the experiment
316      !!       since the beginning (cumulated duration of all previous restart runs)
317      !!       is not stored in the restart and is assumed to be (nit000-1)*rdt.
318      !!       This is valid is the time step has remained constant.
319      !!
320      !!       nrstdt = 2  the duration of the experiment in days (adatrj)
321      !!                    has been stored in the restart file.
322      !!----------------------------------------------------------------------
323      INTEGER         , INTENT(in) ::   kt         ! ocean time-step
324      CHARACTER(len=*), INTENT(in) ::   cdrw       ! "READ"/"WRITE" flag
325      !
326      REAL(wp) ::   zkt, zndastp, zdayfrac, ksecs, ktime
327      INTEGER  ::   ihour, iminute
328      !!----------------------------------------------------------------------
329
330      IF( TRIM(cdrw) == 'READ' ) THEN
331
332         IF( iom_varid( numror, 'kt', ldstop = .FALSE. ) > 0 ) THEN
333            ! Get Calendar informations
334            CALL iom_get( numror, 'kt', zkt, ldxios = lrxios )   ! last time-step of previous run
335            IF(lwp) THEN
336               WRITE(numout,*) ' *** Info read in restart : '
337               WRITE(numout,*) '   previous time-step                               : ', NINT( zkt )
338               WRITE(numout,*) ' *** restart option'
339               SELECT CASE ( nrstdt )
340               CASE ( 0 )   ;   WRITE(numout,*) ' nrstdt = 0 : no control of nit000'
341               CASE ( 1 )   ;   WRITE(numout,*) ' nrstdt = 1 : no control the date at nit000 (use ndate0 read in the namelist)'
342               CASE ( 2 )   ;   WRITE(numout,*) ' nrstdt = 2 : calendar parameters read in restart'
343               END SELECT
344               WRITE(numout,*)
345               IF(lflush) CALL FLUSH(numout)
346            ENDIF
347            ! Control of date
348            IF( nit000 - NINT( zkt ) /= 1 .AND. nrstdt /= 0 )                                         &
349                 &   CALL ctl_stop( ' ===>>>> : problem with nit000 for the restart',                 &
350                 &                  ' verify the restart file or rerun with nrstdt = 0 (namelist)' )
351            ! define ndastp and adatrj
352            IF ( nrstdt == 2 ) THEN
353               ! read the parameters corresponding to nit000 - 1 (last time step of previous run)
354               CALL iom_get( numror, 'ndastp', zndastp, ldxios = lrxios )
355               ndastp = NINT( zndastp )
356               CALL iom_get( numror, 'adatrj', adatrj , ldxios = lrxios )
357          CALL iom_get( numror, 'ntime' , ktime  , ldxios = lrxios )
358          nn_time0=INT(ktime)
359               ! calculate start time in hours and minutes
360          zdayfrac=adatrj-INT(adatrj)
361          ksecs = NINT(zdayfrac*86400)        ! Nearest second to catch rounding errors in adatrj         
362          ihour = INT(ksecs/3600)
363          iminute = ksecs/60-ihour*60
364           
365               ! Add to nn_time0
366               nhour   =   nn_time0 / 100
367               nminute = ( nn_time0 - nhour * 100 )
368          nminute=nminute+iminute
369         
370          IF( nminute >= 60 ) THEN
371             nminute=nminute-60
372        nhour=nhour+1
373          ENDIF
374          nhour=nhour+ihour
375          IF( nhour >= 24 ) THEN
376        nhour=nhour-24
377             adatrj=adatrj+1
378          ENDIF         
379          nn_time0 = nhour * 100 + nminute
380          adatrj = INT(adatrj)                    ! adatrj set to integer as nn_time0 updated         
381            ELSE
382               ! parameters corresponding to nit000 - 1 (as we start the step loop with a call to day)
383               ndastp = ndate0        ! ndate0 read in the namelist in dom_nam
384               nhour   =   nn_time0 / 100
385               nminute = ( nn_time0 - nhour * 100 )
386               IF( nhour*3600+nminute*60-ndt05 .lt. 0 )  ndastp=ndastp-1      ! Start hour is specified in the namelist (default 0)
387               adatrj = ( REAL( nit000-1, wp ) * rdt ) / rday
388               ! note this is wrong if time step has changed during run
389            ENDIF
390         ELSE
391            ! parameters corresponding to nit000 - 1 (as we start the step loop with a call to day)
392            ndastp = ndate0           ! ndate0 read in the namelist in dom_nam
393            nhour   =   nn_time0 / 100
394       nminute = ( nn_time0 - nhour * 100 )
395            IF( nhour*3600+nminute*60-ndt05 .lt. 0 )  ndastp=ndastp-1      ! Start hour is specified in the namelist (default 0)
396            adatrj = ( REAL( nit000-1, wp ) * rdt ) / rday
397         ENDIF
398         IF( ABS(adatrj  - REAL(NINT(adatrj),wp)) < 0.1 / rday )   adatrj = REAL(NINT(adatrj),wp)   ! avoid truncation error
399         !
400         IF(lwp) THEN
401            WRITE(numout,*) ' *** Info used values : '
402            WRITE(numout,*) '   date ndastp                                      : ', ndastp
403            WRITE(numout,*) '   number of elapsed days since the begining of run : ', adatrj
404       WRITE(numout,*) '   nn_time0                                         : ',nn_time0
405            WRITE(numout,*)
406            IF(lflush) CALL FLUSH(numout)
407         ENDIF
408         !
409      ELSEIF( TRIM(cdrw) == 'WRITE' ) THEN
410         !
411         IF( kt == nitrst ) THEN
412            IF(lwp .AND. nprint > 0) THEN
413               WRITE(numout,*)
414               WRITE(numout,*) 'rst_write : write oce restart file  kt =', kt
415               WRITE(numout,*) '~~~~~~~'
416               IF(lflush) CALL FLUSH(numout)
417            ENDIF
418         ENDIF
419         ! calendar control
420         IF( lwxios ) CALL iom_swap(      cwxios_context          )
421         CALL iom_rstput( kt, nitrst, numrow, 'kt'     , REAL( kt    , wp)  , ldxios = lwxios )   ! time-step
422         CALL iom_rstput( kt, nitrst, numrow, 'ndastp' , REAL( ndastp, wp)  , ldxios = lwxios )   ! date
423         CALL iom_rstput( kt, nitrst, numrow, 'adatrj' , adatrj             , ldxios = lwxios            )   ! number of elapsed days since
424         !                                                                                                   ! the begining of the run [s]
425         CALL iom_rstput( kt, nitrst, numrow, 'ntime'  , REAL( nn_time0, wp), ldxios = lwxios ) ! time
426         IF( lwxios ) CALL iom_swap(      cxios_context          )
427      ENDIF
428      !
429   END SUBROUTINE day_rst
430
431   !!======================================================================
432END MODULE daymod
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.