New URL for NEMO forge!   http://forge.nemo-ocean.eu

Since March 2022 along with NEMO 4.2 release, the code development moved to a self-hosted GitLab.
This present forge is now archived and remained online for history.
trcstp.F90 in NEMO/releases/r4.0/r4.0-HEAD/src/TOP – NEMO

source: NEMO/releases/r4.0/r4.0-HEAD/src/TOP/trcstp.F90 @ 15613

Last change on this file since 15613 was 15613, checked in by cetlod, 2 years ago

r4.0-HEAD : bugfix to better manage the diurnal cycle in TOP, see ticket #2739

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 11.9 KB
RevLine 
[1457]1MODULE trcstp
2   !!======================================================================
3   !!                       ***  MODULE trcstp  ***
4   !! Time-stepping    : time loop of opa for passive tracer
5   !!======================================================================
[2528]6   !! History :  1.0  !  2004-03  (C. Ethe)  Original
7   !!----------------------------------------------------------------------
[1457]8#if defined key_top
9   !!----------------------------------------------------------------------
[9019]10   !!   trc_stp       : passive tracer system time-stepping
[1457]11   !!----------------------------------------------------------------------
[9019]12   USE oce_trc        ! ocean dynamics and active tracers variables
[4306]13   USE sbc_oce
[2528]14   USE trc
[9019]15   USE trctrp         ! passive tracers transport
16   USE trcsms         ! passive tracers sources and sinks
[1457]17   USE trcwri
18   USE trcrst
[9019]19   USE trcsub         !
[4990]20   USE trdtrc_oce
21   USE trdmxl_trc
[10425]22   USE sms_pisces,  ONLY : ln_check_mass
[9019]23   !
24   USE prtctl_trc     ! Print control for debbuging
25   USE iom            !
26   USE in_out_manager !
[1457]27
28   IMPLICIT NONE
29   PRIVATE
30
[2528]31   PUBLIC   trc_stp    ! called by step
[3294]32
[9019]33   LOGICAL  ::   llnew                   ! ???
34   REAL(wp) ::   rdt_sampl               ! ???
35   INTEGER  ::   nb_rec_per_day, ktdcy   ! ???
36   REAL(wp) ::   rsecfst, rseclast       ! ???
37   REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), SAVE, ALLOCATABLE ::   qsr_arr   ! save qsr during TOP time-step
[5385]38
[1457]39   !!----------------------------------------------------------------------
[10067]40   !! NEMO/TOP 4.0 , NEMO Consortium (2018)
[7753]41   !! $Id$
[10068]42   !! Software governed by the CeCILL license (see ./LICENSE)
[1457]43   !!----------------------------------------------------------------------
44CONTAINS
45
46   SUBROUTINE trc_stp( kt )
47      !!-------------------------------------------------------------------
48      !!                     ***  ROUTINE trc_stp  ***
49      !!                     
[9019]50      !! ** Purpose :   Time loop of opa for passive tracer
[1457]51      !!
[9019]52      !! ** Method  :   Compute the passive tracers trends
53      !!                Update the passive tracers
[1457]54      !!-------------------------------------------------------------------
[9019]55      INTEGER, INTENT( in ) ::   kt   ! ocean time-step index
56      !
57      INTEGER ::   jk, jn   ! dummy loop indices
58      REAL(wp)::   ztrai    ! local scalar
[10570]59      LOGICAL ::   ll_trcstat ! local logical
[9019]60      CHARACTER (len=25) ::   charout   !
[2528]61      !!-------------------------------------------------------------------
[3294]62      !
[9124]63      IF( ln_timing )   CALL timing_start('trc_stp')
[3294]64      !
[7646]65      IF( ( neuler == 0 .AND. kt == nittrc000 ) .OR. ln_top_euler ) THEN     ! at nittrc000
66         r2dttrc =  rdttrc           ! = rdttrc (use or restarting with Euler time stepping)
67      ELSEIF( kt <= nittrc000 + nn_dttrc ) THEN          ! at nittrc000 or nittrc000+1
68         r2dttrc = 2. * rdttrc       ! = 2 rdttrc (leapfrog)
69      ENDIF
70      !
[10570]71      ll_trcstat  = ( ln_ctl .OR. sn_cfctl%l_trcstat ) .AND. &
72     &              ( ( MOD( kt, sn_cfctl%ptimincr ) == 0 ) .OR. ( kt == nitend ) )
[12136]73
74      IF( kt == nittrc000 )                      CALL trc_stp_ctl   ! control
[4990]75      IF( kt == nittrc000 .AND. lk_trdmxl_trc )  CALL trd_mxl_trc_init    ! trends: Mixed-layer
[3294]76      !
[6140]77      IF( .NOT.ln_linssh ) THEN                                           ! update ocean volume due to ssh temporal evolution
[3294]78         DO jk = 1, jpk
[7753]79            cvol(:,:,jk) = e1e2t(:,:) * e3t_n(:,:,jk) * tmask(:,:,jk)
[3294]80         END DO
[13323]81         IF ( ll_trcstat .OR. kt == nitrst .OR. ( ln_check_mass .AND. kt == nitend )          &
[10425]82            & .OR. iom_use( "pno3tot" ) .OR. iom_use( "ppo4tot" ) .OR. iom_use( "psiltot" )   &
83            & .OR. iom_use( "palktot" ) .OR. iom_use( "pfertot" ) )                           &
84            &     areatot = glob_sum( 'trcstp', cvol(:,:,:) )
[3294]85      ENDIF
[5385]86      !
87      IF( l_trcdm2dc )   CALL trc_mean_qsr( kt )
[3294]88      !   
[4306]89      IF( nn_dttrc /= 1 )   CALL trc_sub_stp( kt )  ! averaging physical variables for sub-stepping
90      !   
91      IF( MOD( kt , nn_dttrc ) == 0 ) THEN      ! only every nn_dttrc time step
[2528]92         !
93         IF(ln_ctl) THEN
94            WRITE(charout,FMT="('kt =', I4,'  d/m/y =',I2,I2,I4)") kt, nday, nmonth, nyear
95            CALL prt_ctl_trc_info(charout)
96         ENDIF
97         !
[7753]98         tra(:,:,:,:) = 0.e0
[2528]99         !
[3294]100                                   CALL trc_rst_opn  ( kt )       ! Open tracer restart file
[3680]101         IF( lrst_trc )            CALL trc_rst_cal  ( kt, 'WRITE' )   ! calendar
[7646]102                                   CALL trc_wri      ( kt )       ! output of passive tracers with iom I/O manager
[3294]103                                   CALL trc_sms      ( kt )       ! tracers: sinks and sources
104                                   CALL trc_trp      ( kt )       ! transport of passive tracers
[4147]105         IF( kt == nittrc000 ) THEN
106            CALL iom_close( numrtr )       ! close input tracer restart file
[4624]107            IF(lwm) CALL FLUSH( numont )   ! flush namelist output
[4147]108         ENDIF
[3294]109         IF( lrst_trc )            CALL trc_rst_wri  ( kt )       ! write tracer restart file
[4990]110         IF( lk_trdmxl_trc  )      CALL trd_mxl_trc  ( kt )       ! trends: Mixed-layer
[2528]111         !
[3294]112         IF( nn_dttrc /= 1   )     CALL trc_sub_reset( kt )       ! resetting physical variables when sub-stepping
113         !
[1457]114      ENDIF
[3294]115      !
[10570]116      IF (ll_trcstat) THEN
[10425]117         ztrai = 0._wp                                                   !  content of all tracers
118         DO jn = 1, jptra
119            ztrai = ztrai + glob_sum( 'trcstp', trn(:,:,:,jn) * cvol(:,:,:)   )
120         END DO
121         IF( lwm ) WRITE(numstr,9300) kt,  ztrai / areatot
122      ENDIF
[6942]1239300  FORMAT(i10,D23.16)
[3294]124      !
[9124]125      IF( ln_timing )   CALL timing_stop('trc_stp')
[3294]126      !
[1457]127   END SUBROUTINE trc_stp
128
[12136]129   SUBROUTINE trc_stp_ctl
130      !!----------------------------------------------------------------------
131      !!                     ***  ROUTINE trc_stp_ctl  ***
132      !! ** Purpose :        Control  + ocean volume
133      !!----------------------------------------------------------------------
134      !
135      ! Define logical parameter ton control dirunal cycle in TOP
[15613]136      l_trcdm2dc = ( ln_trcdc2dm .AND. .NOT. ln_dm2dc  ) 
[12136]137      IF( l_trcdm2dc .AND. lwp )   CALL ctl_warn( 'Coupling with passive tracers and used of diurnal cycle.',   &
138         &                           'Computation of a daily mean shortwave for some biogeochemical models ' )
139      !
140   END SUBROUTINE trc_stp_ctl
[9019]141
[12136]142
[5385]143   SUBROUTINE trc_mean_qsr( kt )
144      !!----------------------------------------------------------------------
145      !!             ***  ROUTINE trc_mean_qsr  ***
146      !!
147      !! ** Purpose :  Compute daily mean qsr for biogeochemical model in case
148      !!               of diurnal cycle
149      !!
[6942]150      !! ** Method  : store in TOP the qsr every hour ( or every time-step if the latter
[5385]151      !!              is greater than 1 hour ) and then, compute the  mean with
152      !!              a moving average over 24 hours.
153      !!              In coupled mode, the sampling is done at every coupling frequency
154      !!----------------------------------------------------------------------
[9019]155      INTEGER, INTENT( in ) ::   kt   ! ocean time-step index
156      !
157      INTEGER  ::   jn   ! dummy loop indices
158      REAL(wp) ::   zkt, zrec     ! local scalars
159      CHARACTER(len=1) ::   cl1   ! 1 character
160      CHARACTER(len=2) ::   cl2   ! 2 characters
161      !!----------------------------------------------------------------------
162      !
[9124]163      IF( ln_timing )   CALL timing_start('trc_mean_qsr')
164      !
[5385]165      IF( kt == nittrc000 ) THEN
[15613]166         rdt_sampl = REAL( ncpl_qsr_freq )
167         nb_rec_per_day = INT( rday / ncpl_qsr_freq )
[5385]168         !
[9019]169         IF(lwp) THEN
[5385]170            WRITE(numout,*) 
[6942]171            WRITE(numout,*) ' Sampling frequency dt = ', rdt_sampl, 's','   Number of sampling per day  nrec = ', nb_rec_per_day
[5385]172            WRITE(numout,*) 
173         ENDIF
174         !
[6942]175         ALLOCATE( qsr_arr(jpi,jpj,nb_rec_per_day ) )
[5385]176         !
[6942]177         !                                            !* Restart: read in restart file
[7787]178         IF( ln_rsttr .AND. nn_rsttr /= 0 .AND. iom_varid( numrtr, 'qsr_mean' , ldstop = .FALSE. ) > 0  &
179           &                              .AND. iom_varid( numrtr, 'qsr_arr_1', ldstop = .FALSE. ) > 0  &
180           &                              .AND. iom_varid( numrtr, 'ktdcy'    , ldstop = .FALSE. ) > 0  &
181           &                              .AND. iom_varid( numrtr, 'nrdcy'    , ldstop = .FALSE. ) > 0  ) THEN
182
183            CALL iom_get( numrtr, 'ktdcy', zkt ) 
[7812]184            rsecfst = INT( zkt ) * rdttrc
[6968]185            IF(lwp) WRITE(numout,*) 'trc_qsr_mean:   qsr_mean read in the restart file at time-step rsecfst =', rsecfst, ' s '
[6942]186            CALL iom_get( numrtr, jpdom_autoglo, 'qsr_mean', qsr_mean )   !  A mean of qsr
[7787]187            CALL iom_get( numrtr, 'nrdcy', zrec )   !  Number of record per days
188            IF( INT( zrec ) == nb_rec_per_day ) THEN
189               DO jn = 1, nb_rec_per_day 
190                  IF( jn <= 9 )  THEN
191                    WRITE(cl1,'(i1)') jn
192                    CALL iom_get( numrtr, jpdom_autoglo, 'qsr_arr_'//cl1, qsr_arr(:,:,jn) )   !  A mean of qsr
193                  ELSE
194                    WRITE(cl2,'(i2.2)') jn
195                    CALL iom_get( numrtr, jpdom_autoglo, 'qsr_arr_'//cl2, qsr_arr(:,:,jn) )   !  A mean of qsr
196                  ENDIF
[9019]197              END DO
[7787]198            ELSE
199               DO jn = 1, nb_rec_per_day
200                  qsr_arr(:,:,jn) = qsr_mean(:,:)
201               ENDDO
202            ENDIF
[6942]203         ELSE                                         !* no restart: set from nit000 values
204            IF(lwp) WRITE(numout,*) 'trc_qsr_mean:   qsr_mean set to nit000 values'
[6981]205            rsecfst  = kt * rdttrc
[6942]206            !
207            qsr_mean(:,:) = qsr(:,:)
208            DO jn = 1, nb_rec_per_day
209               qsr_arr(:,:,jn) = qsr_mean(:,:)
[9019]210            END DO
[6942]211         ENDIF
[5385]212         !
213      ENDIF
214      !
[6981]215      rseclast = kt * rdttrc
[6942]216      !
[6968]217      llnew   = ( rseclast - rsecfst ) .ge.  rdt_sampl    !   new shortwave to store
[6942]218      IF( llnew ) THEN
[7787]219          ktdcy = kt
220          IF( lwp .AND. kt < nittrc000 + 100 ) WRITE(numout,*) ' New shortwave to sample for TOP at time kt = ', ktdcy, &
[6968]221             &                      ' time = ', rseclast/3600.,'hours '
222          rsecfst = rseclast
[6942]223          DO jn = 1, nb_rec_per_day - 1
[5385]224             qsr_arr(:,:,jn) = qsr_arr(:,:,jn+1)
[6942]225          ENDDO
226          qsr_arr (:,:,nb_rec_per_day) = qsr(:,:)
227          qsr_mean(:,:                ) = SUM( qsr_arr(:,:,:), 3 ) / nb_rec_per_day
[5385]228      ENDIF
229      !
[6942]230      IF( lrst_trc ) THEN    !* Write the mean of qsr in restart file
231         IF(lwp) WRITE(numout,*)
232         IF(lwp) WRITE(numout,*) 'trc_mean_qsr : write qsr_mean in restart file  kt =', kt
233         IF(lwp) WRITE(numout,*) '~~~~~~~'
[7787]234         zkt  = REAL( ktdcy, wp )
235         zrec = REAL( nb_rec_per_day, wp )
236         CALL iom_rstput( kt, nitrst, numrtw, 'ktdcy', zkt  )
237         CALL iom_rstput( kt, nitrst, numrtw, 'nrdcy', zrec )
[6942]238          DO jn = 1, nb_rec_per_day 
239             IF( jn <= 9 )  THEN
240               WRITE(cl1,'(i1)') jn
241               CALL iom_rstput( kt, nitrst, numrtw, 'qsr_arr_'//cl1, qsr_arr(:,:,jn) )
242             ELSE
243               WRITE(cl2,'(i2.2)') jn
244               CALL iom_rstput( kt, nitrst, numrtw, 'qsr_arr_'//cl2, qsr_arr(:,:,jn) )
245             ENDIF
[9019]246         END DO
[6942]247         CALL iom_rstput( kt, nitrst, numrtw, 'qsr_mean', qsr_mean(:,:) )
248      ENDIF
249      !
[9124]250      IF( ln_timing )   CALL timing_stop('trc_mean_qsr')
251      !
[5385]252   END SUBROUTINE trc_mean_qsr
253
[1457]254#else
255   !!----------------------------------------------------------------------
256   !!   Default key                                     NO passive tracers
257   !!----------------------------------------------------------------------
258CONTAINS
259   SUBROUTINE trc_stp( kt )        ! Empty routine
260      WRITE(*,*) 'trc_stp: You should not have seen this print! error?', kt
261   END SUBROUTINE trc_stp
262#endif
263
264   !!======================================================================
265END MODULE trcstp
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.