source: NEMO/releases/release-4.0/src/OCE/BDY/bdydta.F90

Last change on this file was 11228, checked in by clem, 13 months ago

debug BDY-ice by allowing any number of categories as input. Ticket #2300 may also be solved

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 37.4 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(jbdy),   &
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(jbdy),   &
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                  CALL ice_var_itd( bf(jfld_hti)%fnow(:,1,:), bf(jfld_hts)%fnow(:,1,:), bf(jfld_ai)%fnow(:,1,:), &
360                     &              dta_bdy(jbdy)%h_i       , dta_bdy(jbdy)%h_s       , dta_bdy(jbdy)%a_i      )
361               ENDIF
362#endif
363            ENDIF
364            jstart = jstart + dta%nread(1)
365         ENDIF    ! nn_dta(jbdy) = 1
366      END DO  ! jbdy
367
368      IF ( ln_apr_obc ) THEN
369         DO jbdy = 1, nb_bdy
370            IF (cn_tra(jbdy) /= 'runoff')THEN
371               igrd = 1                      ! meridional velocity
372               DO ib = 1, idx_bdy(jbdy)%nblenrim(igrd)
373                  ii   = idx_bdy(jbdy)%nbi(ib,igrd)
374                  ij   = idx_bdy(jbdy)%nbj(ib,igrd)
375                  dta_bdy(jbdy)%ssh(ib) = dta_bdy(jbdy)%ssh(ib) + ssh_ib(ii,ij)
376               END DO
377            ENDIF
378         END DO
379      ENDIF
380
381      IF ( ln_tide ) THEN
382         IF (ln_dynspg_ts) THEN      ! Fill temporary arrays with slow-varying bdy data                           
383            DO jbdy = 1, nb_bdy    ! Tidal component added in ts loop
384               IF ( nn_dyn2d_dta(jbdy) .ge. 2 ) THEN
385                  nblen => idx_bdy(jbdy)%nblen
386                  nblenrim => idx_bdy(jbdy)%nblenrim
387                  IF( cn_dyn2d(jbdy) == 'frs' ) THEN; ilen1(:)=nblen(:) ; ELSE ; ilen1(:)=nblenrim(:) ; ENDIF
388                  IF ( dta_bdy(jbdy)%ll_ssh ) dta_bdy_s(jbdy)%ssh(1:ilen1(1)) = dta_bdy(jbdy)%ssh(1:ilen1(1))
389                  IF ( dta_bdy(jbdy)%ll_u2d ) dta_bdy_s(jbdy)%u2d(1:ilen1(2)) = dta_bdy(jbdy)%u2d(1:ilen1(2))
390                  IF ( dta_bdy(jbdy)%ll_v2d ) dta_bdy_s(jbdy)%v2d(1:ilen1(3)) = dta_bdy(jbdy)%v2d(1:ilen1(3))
391               ENDIF
392            END DO
393         ELSE ! Add tides if not split-explicit free surface else this is done in ts loop
394            !
395            CALL bdy_dta_tides( kt=kt, time_offset=time_offset )
396         ENDIF
397      ENDIF
398
399      !
400      IF( ln_timing )   CALL timing_stop('bdy_dta')
401      !
402   END SUBROUTINE bdy_dta
403
404
405   SUBROUTINE bdy_dta_init
406      !!----------------------------------------------------------------------
407      !!                   ***  SUBROUTINE bdy_dta_init  ***
408      !!                   
409      !! ** Purpose :   Initialise arrays for reading of external data
410      !!                for open boundary conditions
411      !!
412      !! ** Method  :   
413      !!               
414      !!----------------------------------------------------------------------
415      INTEGER ::   jbdy, jfld, jstart, jend, ierror, ios     ! Local integers
416      !
417      CHARACTER(len=100)                     ::   cn_dir        ! Root directory for location of data files
418      CHARACTER(len=100), DIMENSION(nb_bdy)  ::   cn_dir_array  ! Root directory for location of data files
419      CHARACTER(len = 256)::   clname                           ! temporary file name
420      LOGICAL                                ::   ln_full_vel   ! =T => full velocities in 3D boundary data
421      !                                                         ! =F => baroclinic velocities in 3D boundary data
422      INTEGER                                ::   ilen_global   ! Max length required for global bdy dta arrays
423      INTEGER, ALLOCATABLE, DIMENSION(:)     ::   ilen1, ilen3  ! size of 1st and 3rd dimensions of local arrays
424      INTEGER, ALLOCATABLE, DIMENSION(:)     ::   ibdy           ! bdy set for a particular jfld
425      INTEGER, ALLOCATABLE, DIMENSION(:)     ::   igrid         ! index for grid type (1,2,3 = T,U,V)
426      INTEGER, POINTER, DIMENSION(:)         ::   nblen, nblenrim  ! short cuts
427      TYPE(OBC_DATA), POINTER                ::   dta           ! short cut
428#if defined key_si3
429      INTEGER               ::   kndims   ! number of dimensions in an array (i.e. 3 = wo ice cat; 4 = w ice cat)
430      INTEGER, DIMENSION(4) ::   kdimsz   ! size   of dimensions
431      INTEGER               ::   inum,id1 ! local integer
432#endif
433      TYPE(FLD_N), ALLOCATABLE, DIMENSION(:) ::   blf_i         !  array of namelist information structures
434      TYPE(FLD_N) ::   bn_tem, bn_sal, bn_u3d, bn_v3d   !
435      TYPE(FLD_N) ::   bn_ssh, bn_u2d, bn_v2d           ! informations about the fields to be read
436#if defined key_si3
437      TYPE(FLD_N) ::   bn_a_i, bn_h_i, bn_h_s     
438#endif
439      NAMELIST/nambdy_dta/ cn_dir, bn_tem, bn_sal, bn_u3d, bn_v3d, bn_ssh, bn_u2d, bn_v2d 
440#if defined key_si3
441      NAMELIST/nambdy_dta/ bn_a_i, bn_h_i, bn_h_s
442#endif
443      NAMELIST/nambdy_dta/ ln_full_vel
444      !!---------------------------------------------------------------------------
445      !
446      IF(lwp) WRITE(numout,*)
447      IF(lwp) WRITE(numout,*) 'bdy_dta_ini : initialization of data at the open boundaries'
448      IF(lwp) WRITE(numout,*) '~~~~~~~~~~'
449      IF(lwp) WRITE(numout,*) ''
450
451      ! Set nn_dta
452      DO jbdy = 1, nb_bdy
453         nn_dta(jbdy) = MAX(   nn_dyn2d_dta  (jbdy)    &
454            &                , nn_dyn3d_dta  (jbdy)    &
455            &                , nn_tra_dta    (jbdy)    &
456#if defined key_si3
457            &                , nn_ice_dta    (jbdy)    &
458#endif
459                              )
460         IF(nn_dta(jbdy) > 1)   nn_dta(jbdy) = 1
461      END DO
462
463      ! Work out upper bound of how many fields there are to read in and allocate arrays
464      ! ---------------------------------------------------------------------------
465      ALLOCATE( nb_bdy_fld(nb_bdy) )
466      nb_bdy_fld(:) = 0
467      DO jbdy = 1, nb_bdy         
468         IF( cn_dyn2d(jbdy) /= 'none' .AND. ( nn_dyn2d_dta(jbdy) == 1 .or. nn_dyn2d_dta(jbdy) == 3 ) ) THEN
469            nb_bdy_fld(jbdy) = nb_bdy_fld(jbdy) + 3
470         ENDIF
471         IF( cn_dyn3d(jbdy) /= 'none' .AND. nn_dyn3d_dta(jbdy) == 1 ) THEN
472            nb_bdy_fld(jbdy) = nb_bdy_fld(jbdy) + 2
473         ENDIF
474         IF( cn_tra(jbdy) /= 'none' .AND. nn_tra_dta(jbdy) == 1  ) THEN
475            nb_bdy_fld(jbdy) = nb_bdy_fld(jbdy) + 2
476         ENDIF
477#if defined key_si3
478         IF( cn_ice(jbdy) /= 'none' .AND. nn_ice_dta(jbdy) == 1  ) THEN
479            nb_bdy_fld(jbdy) = nb_bdy_fld(jbdy) + 3
480         ENDIF
481#endif               
482         IF(lwp) WRITE(numout,*) 'Maximum number of files to open =', nb_bdy_fld(jbdy)
483      END DO           
484
485      nb_bdy_fld_sum = SUM( nb_bdy_fld )
486
487      ALLOCATE( bf(nb_bdy_fld_sum), STAT=ierror )
488      IF( ierror > 0 ) THEN   
489         CALL ctl_stop( 'bdy_dta: unable to allocate bf structure' )   ;   RETURN 
490      ENDIF
491      ALLOCATE( blf_i(nb_bdy_fld_sum), STAT=ierror )
492      IF( ierror > 0 ) THEN   
493         CALL ctl_stop( 'bdy_dta: unable to allocate blf_i structure' )   ;   RETURN 
494      ENDIF
495      ALLOCATE( nbmap_ptr(nb_bdy_fld_sum), STAT=ierror )
496      IF( ierror > 0 ) THEN   
497         CALL ctl_stop( 'bdy_dta: unable to allocate nbmap_ptr structure' )   ;   RETURN 
498      ENDIF
499      ALLOCATE( ilen1(nb_bdy_fld_sum), ilen3(nb_bdy_fld_sum) ) 
500      ALLOCATE( ibdy(nb_bdy_fld_sum) ) 
501      ALLOCATE( igrid(nb_bdy_fld_sum) ) 
502
503      ! Read namelists
504      ! --------------
505      REWIND(numnam_cfg)
506      jfld = 0 
507      DO jbdy = 1, nb_bdy         
508         IF( nn_dta(jbdy) == 1 ) THEN
509            REWIND(numnam_ref)
510            READ  ( numnam_ref, nambdy_dta, IOSTAT = ios, ERR = 901)
511901         IF( ios /= 0 )   CALL ctl_nam ( ios , 'nambdy_dta in reference namelist', lwp )
512            READ  ( numnam_cfg, nambdy_dta, IOSTAT = ios, ERR = 902 )
513902         IF( ios >  0 )   CALL ctl_nam ( ios , 'nambdy_dta in configuration namelist', lwp )
514            IF(lwm) WRITE( numond, nambdy_dta )
515
516            cn_dir_array(jbdy) = cn_dir
517            ln_full_vel_array(jbdy) = ln_full_vel
518
519            nblen => idx_bdy(jbdy)%nblen
520            nblenrim => idx_bdy(jbdy)%nblenrim
521            dta => dta_bdy(jbdy)
522            dta%nread(2) = 0
523
524            ! Only read in necessary fields for this set.
525            ! Important that barotropic variables come first.
526            IF( nn_dyn2d_dta(jbdy) == 1 .or. nn_dyn2d_dta(jbdy) == 3 ) THEN
527
528               IF( dta%ll_ssh ) THEN
529                  if(lwp) write(numout,*) '++++++ reading in ssh field'
530                  jfld = jfld + 1
531                  blf_i(jfld) = bn_ssh
532                  ibdy(jfld) = jbdy
533                  igrid(jfld) = 1
534                  ilen1(jfld) = nblen(igrid(jfld))
535                  ilen3(jfld) = 1
536                  dta%nread(2) = dta%nread(2) + 1
537               ENDIF
538
539               IF( dta%ll_u2d .and. .not. ln_full_vel_array(jbdy) ) THEN
540                  if(lwp) write(numout,*) '++++++ reading in u2d field'
541                  jfld = jfld + 1
542                  blf_i(jfld) = bn_u2d
543                  ibdy(jfld) = jbdy
544                  igrid(jfld) = 2
545                  ilen1(jfld) = nblen(igrid(jfld))
546                  ilen3(jfld) = 1
547                  dta%nread(2) = dta%nread(2) + 1
548               ENDIF
549
550               IF( dta%ll_v2d .and. .not. ln_full_vel_array(jbdy) ) THEN
551                  if(lwp) write(numout,*) '++++++ reading in v2d field'
552                  jfld = jfld + 1
553                  blf_i(jfld) = bn_v2d
554                  ibdy(jfld) = jbdy
555                  igrid(jfld) = 3
556                  ilen1(jfld) = nblen(igrid(jfld))
557                  ilen3(jfld) = 1
558                  dta%nread(2) = dta%nread(2) + 1
559               ENDIF
560
561            ENDIF
562
563            ! read 3D velocities if baroclinic velocities require OR if
564            ! barotropic velocities required and ln_full_vel set to .true.
565            IF( nn_dyn3d_dta(jbdy) == 1 .OR. &
566           &  ( ln_full_vel_array(jbdy) .AND. ( nn_dyn2d_dta(jbdy) == 1 .OR. nn_dyn2d_dta(jbdy) == 3 ) ) ) THEN
567
568               IF( dta%ll_u3d .OR. ( ln_full_vel_array(jbdy) .and. dta%ll_u2d ) ) THEN
569                  if(lwp) write(numout,*) '++++++ reading in u3d field'
570                  jfld = jfld + 1
571                  blf_i(jfld) = bn_u3d
572                  ibdy(jfld) = jbdy
573                  igrid(jfld) = 2
574                  ilen1(jfld) = nblen(igrid(jfld))
575                  ilen3(jfld) = jpk
576                  IF( ln_full_vel_array(jbdy) .and. dta%ll_u2d ) dta%nread(2) = dta%nread(2) + 1
577               ENDIF
578
579               IF( dta%ll_v3d .OR. ( ln_full_vel_array(jbdy) .and. dta%ll_v2d ) ) THEN
580                  if(lwp) write(numout,*) '++++++ reading in v3d field'
581                  jfld = jfld + 1
582                  blf_i(jfld) = bn_v3d
583                  ibdy(jfld) = jbdy
584                  igrid(jfld) = 3
585                  ilen1(jfld) = nblen(igrid(jfld))
586                  ilen3(jfld) = jpk
587                  IF( ln_full_vel_array(jbdy) .and. dta%ll_v2d ) dta%nread(2) = dta%nread(2) + 1
588               ENDIF
589
590            ENDIF
591
592            ! temperature and salinity
593            IF( nn_tra_dta(jbdy) == 1 ) THEN
594
595               IF( dta%ll_tem ) THEN
596                  if(lwp) write(numout,*) '++++++ reading in tem field'
597                  jfld = jfld + 1
598                  blf_i(jfld) = bn_tem
599                  ibdy(jfld) = jbdy
600                  igrid(jfld) = 1
601                  ilen1(jfld) = nblen(igrid(jfld))
602                  ilen3(jfld) = jpk
603               ENDIF
604
605               IF( dta%ll_sal ) THEN
606                  if(lwp) write(numout,*) '++++++ reading in sal field'
607                  jfld = jfld + 1
608                  blf_i(jfld) = bn_sal
609                  ibdy(jfld) = jbdy
610                  igrid(jfld) = 1
611                  ilen1(jfld) = nblen(igrid(jfld))
612                  ilen3(jfld) = jpk
613               ENDIF
614
615            ENDIF
616
617#if defined key_si3
618            ! sea ice
619            IF( nn_ice_dta(jbdy) == 1 ) THEN
620               ! Test for types of ice input (1cat or Xcat)
621               ! Build file name to find dimensions
622               clname=TRIM( cn_dir )//TRIM(bn_a_i%clname)
623               IF( .NOT. bn_a_i%ln_clim ) THEN   
624                                                  WRITE(clname, '(a,"_y",i4.4)' ) TRIM( clname ), nyear    ! add year
625                  IF( bn_a_i%cltype /= 'yearly' ) WRITE(clname, '(a,"m" ,i2.2)' ) TRIM( clname ), nmonth   ! add month
626               ELSE
627                  IF( bn_a_i%cltype /= 'yearly' ) WRITE(clname, '(a,"_m",i2.2)' ) TRIM( clname ), nmonth   ! add month
628               ENDIF
629               IF( bn_a_i%cltype == 'daily' .OR. bn_a_i%cltype(1:4) == 'week' ) &
630               &                                  WRITE(clname, '(a,"d" ,i2.2)' ) TRIM( clname ), nday     ! add day
631               !
632               CALL iom_open  ( clname, inum )
633               id1 = iom_varid( inum, bn_a_i%clvar, kdimsz=kdimsz, kndims=kndims, ldstop = .FALSE. )
634               CALL iom_close ( inum )
635
636                IF ( kndims == 4 ) THEN
637                 nice_cat = kdimsz(4)   ! Xcat input
638               ELSE
639                 nice_cat = 1           ! 1cat input     
640               ENDIF
641               ! End test
642
643               IF( dta%ll_a_i ) THEN
644                  jfld = jfld + 1
645                  blf_i(jfld) = bn_a_i
646                  ibdy(jfld)  = jbdy
647                  igrid(jfld) = 1
648                  ilen1(jfld) = nblen(igrid(jfld))
649                  ilen3(jfld) = nice_cat
650               ENDIF
651
652               IF( dta%ll_h_i ) THEN
653                  jfld = jfld + 1
654                  blf_i(jfld) = bn_h_i
655                  ibdy(jfld)  = jbdy
656                  igrid(jfld) = 1
657                  ilen1(jfld) = nblen(igrid(jfld))
658                  ilen3(jfld) = nice_cat
659               ENDIF
660
661               IF( dta%ll_h_s ) THEN
662                  jfld = jfld + 1
663                  blf_i(jfld) = bn_h_s
664                  ibdy(jfld)  = jbdy
665                  igrid(jfld) = 1
666                  ilen1(jfld) = nblen(igrid(jfld))
667                  ilen3(jfld) = nice_cat
668               ENDIF
669
670            ENDIF
671#endif
672            ! Recalculate field counts
673            !-------------------------
674            IF( jbdy == 1 ) THEN
675               nb_bdy_fld_sum = 0
676               nb_bdy_fld(jbdy) = jfld
677               nb_bdy_fld_sum     = jfld             
678            ELSE
679               nb_bdy_fld(jbdy) = jfld - nb_bdy_fld_sum
680               nb_bdy_fld_sum = nb_bdy_fld_sum + nb_bdy_fld(jbdy)
681            ENDIF
682
683            dta%nread(1) = nb_bdy_fld(jbdy)
684
685         ENDIF ! nn_dta == 1
686      ENDDO ! jbdy
687
688      DO jfld = 1, nb_bdy_fld_sum
689         ALLOCATE( bf(jfld)%fnow(ilen1(jfld),1,ilen3(jfld)) )
690         IF( blf_i(jfld)%ln_tint ) ALLOCATE( bf(jfld)%fdta(ilen1(jfld),1,ilen3(jfld),2) )
691         nbmap_ptr(jfld)%ptr => idx_bdy(ibdy(jfld))%nbmap(:,igrid(jfld))
692         nbmap_ptr(jfld)%ll_unstruc = ln_coords_file(ibdy(jfld))
693      ENDDO
694
695      ! fill bf with blf_i and control print
696      !-------------------------------------
697      jstart = 1
698      DO jbdy = 1, nb_bdy
699         jend = jstart - 1 + nb_bdy_fld(jbdy) 
700         CALL fld_fill( bf(jstart:jend), blf_i(jstart:jend), cn_dir_array(jbdy), 'bdy_dta',   &
701         &              'open boundary conditions', 'nambdy_dta' )
702         jstart = jend + 1
703      ENDDO
704
705      DO jfld = 1, nb_bdy_fld_sum
706         bf(jfld)%igrd = igrid(jfld)
707         bf(jfld)%ibdy = ibdy(jfld)
708      ENDDO
709
710      ! Initialise local boundary data arrays
711      ! nn_xxx_dta=0 : allocate space - will be filled from initial conditions later
712      ! nn_xxx_dta=1 : point to "fnow" arrays
713      !-------------------------------------
714
715      jfld = 0
716      DO jbdy=1, nb_bdy
717
718         nblen => idx_bdy(jbdy)%nblen
719         dta => dta_bdy(jbdy)
720
721         if(lwp) then
722            write(numout,*) '++++++ dta%ll_ssh = ',dta%ll_ssh
723            write(numout,*) '++++++ dta%ll_u2d = ',dta%ll_u2d
724            write(numout,*) '++++++ dta%ll_v2d = ',dta%ll_v2d
725            write(numout,*) '++++++ dta%ll_u3d = ',dta%ll_u3d
726            write(numout,*) '++++++ dta%ll_v3d = ',dta%ll_v3d
727            write(numout,*) '++++++ dta%ll_tem = ',dta%ll_tem
728            write(numout,*) '++++++ dta%ll_sal = ',dta%ll_sal
729         endif
730
731         IF ( nn_dyn2d_dta(jbdy) == 0 .or. nn_dyn2d_dta(jbdy) == 2 ) THEN
732            if(lwp) write(numout,*) '++++++ dta%ssh/u2d/u3d allocated space'
733            IF( dta%ll_ssh ) ALLOCATE( dta%ssh(nblen(1)) )
734            IF( dta%ll_u2d ) ALLOCATE( dta%u2d(nblen(2)) )
735            IF( dta%ll_v2d ) ALLOCATE( dta%v2d(nblen(3)) )
736         ENDIF
737         IF ( nn_dyn2d_dta(jbdy) == 1 .or. nn_dyn2d_dta(jbdy) == 3 ) THEN
738            IF( dta%ll_ssh ) THEN
739               if(lwp) write(numout,*) '++++++ dta%ssh pointing to fnow'
740               jfld = jfld + 1
741               dta%ssh => bf(jfld)%fnow(:,1,1)
742            ENDIF
743            IF ( dta%ll_u2d ) THEN
744               IF ( ln_full_vel_array(jbdy) ) THEN
745                  if(lwp) write(numout,*) '++++++ dta%u2d allocated space'
746                  ALLOCATE( dta%u2d(nblen(2)) )
747               ELSE
748                  if(lwp) write(numout,*) '++++++ dta%u2d pointing to fnow'
749                  jfld = jfld + 1
750                  dta%u2d => bf(jfld)%fnow(:,1,1)
751               ENDIF
752            ENDIF
753            IF ( dta%ll_v2d ) THEN
754               IF ( ln_full_vel_array(jbdy) ) THEN
755                  if(lwp) write(numout,*) '++++++ dta%v2d allocated space'
756                  ALLOCATE( dta%v2d(nblen(3)) )
757               ELSE
758                  if(lwp) write(numout,*) '++++++ dta%v2d pointing to fnow'
759                  jfld = jfld + 1
760                  dta%v2d => bf(jfld)%fnow(:,1,1)
761               ENDIF
762            ENDIF
763         ENDIF
764
765         IF ( nn_dyn3d_dta(jbdy) == 0 ) THEN
766            if(lwp) write(numout,*) '++++++ dta%u3d/v3d allocated space'
767            IF( dta%ll_u3d ) ALLOCATE( dta_bdy(jbdy)%u3d(nblen(2),jpk) )
768            IF( dta%ll_v3d ) ALLOCATE( dta_bdy(jbdy)%v3d(nblen(3),jpk) )
769         ENDIF
770         IF ( nn_dyn3d_dta(jbdy) == 1 .or. &
771           &  ( ln_full_vel_array(jbdy) .and. ( nn_dyn2d_dta(jbdy) == 1 .or. nn_dyn2d_dta(jbdy) == 3 ) ) ) THEN
772            IF ( dta%ll_u3d .or. ( ln_full_vel_array(jbdy) .and. dta%ll_u2d ) ) THEN
773               if(lwp) write(numout,*) '++++++ dta%u3d pointing to fnow'
774               jfld = jfld + 1
775               dta_bdy(jbdy)%u3d => bf(jfld)%fnow(:,1,:)
776            ENDIF
777            IF ( dta%ll_v3d .or. ( ln_full_vel_array(jbdy) .and. dta%ll_v2d ) ) THEN
778               if(lwp) write(numout,*) '++++++ dta%v3d pointing to fnow'
779               jfld = jfld + 1
780               dta_bdy(jbdy)%v3d => bf(jfld)%fnow(:,1,:)
781            ENDIF
782         ENDIF
783
784         IF( nn_tra_dta(jbdy) == 0 ) THEN
785            if(lwp) write(numout,*) '++++++ dta%tem/sal allocated space'
786            IF( dta%ll_tem ) ALLOCATE( dta_bdy(jbdy)%tem(nblen(1),jpk) )
787            IF( dta%ll_sal ) ALLOCATE( dta_bdy(jbdy)%sal(nblen(1),jpk) )
788         ELSE
789            IF( dta%ll_tem ) THEN
790               if(lwp) write(numout,*) '++++++ dta%tem pointing to fnow'
791               jfld = jfld + 1
792               dta_bdy(jbdy)%tem => bf(jfld)%fnow(:,1,:)
793            ENDIF
794            IF( dta%ll_sal ) THEN
795               if(lwp) write(numout,*) '++++++ dta%sal pointing to fnow'
796               jfld = jfld + 1
797               dta_bdy(jbdy)%sal => bf(jfld)%fnow(:,1,:)
798            ENDIF
799         ENDIF
800
801#if defined key_si3
802         IF (cn_ice(jbdy) /= 'none') THEN
803            IF( nn_ice_dta(jbdy) == 0 ) THEN
804               ALLOCATE( dta_bdy(jbdy)%a_i(nblen(1),jpl) )
805               ALLOCATE( dta_bdy(jbdy)%h_i(nblen(1),jpl) )
806               ALLOCATE( dta_bdy(jbdy)%h_s(nblen(1),jpl) )
807            ELSE
808               IF ( nice_cat == jpl ) THEN ! case input cat = jpl
809                  jfld = jfld + 1
810                  dta_bdy(jbdy)%a_i => bf(jfld)%fnow(:,1,:)
811                  jfld = jfld + 1
812                  dta_bdy(jbdy)%h_i => bf(jfld)%fnow(:,1,:)
813                  jfld = jfld + 1
814                  dta_bdy(jbdy)%h_s => bf(jfld)%fnow(:,1,:)
815               ELSE                        ! case input cat = 1 OR (/=1 and /=jpl)
816                  jfld_ait(jbdy)  = jfld + 1
817                  jfld_htit(jbdy) = jfld + 2
818                  jfld_htst(jbdy) = jfld + 3
819                  jfld     = jfld + 3
820                  ALLOCATE( dta_bdy(jbdy)%a_i(nblen(1),jpl) )
821                  ALLOCATE( dta_bdy(jbdy)%h_i(nblen(1),jpl) )
822                  ALLOCATE( dta_bdy(jbdy)%h_s(nblen(1),jpl) )
823                  dta_bdy(jbdy)%a_i(:,:) = 0._wp
824                  dta_bdy(jbdy)%h_i(:,:) = 0._wp
825                  dta_bdy(jbdy)%h_s(:,:) = 0._wp
826               ENDIF
827
828            ENDIF
829         ENDIF
830#endif
831         !
832      END DO ! jbdy
833      !
834   END SUBROUTINE bdy_dta_init
835
836   !!==============================================================================
837END MODULE bdydta
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.