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TOP updates

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Line 
1MODULE trcini
2   !!======================================================================
3   !!                         ***  MODULE trcini  ***
4   !! TOP :   Manage the passive tracer initialization
5   !!======================================================================
6   !! History :   -   ! 1991-03 (O. Marti)  original code
7   !!            1.0  ! 2005-03 (O. Aumont, A. El Moussaoui) F90
8   !!            2.0  ! 2005-10 (C. Ethe, G. Madec) revised architecture
9   !!            4.0  ! 2011-01 (A. R. Porter, STFC Daresbury) dynamical allocation
10   !!----------------------------------------------------------------------
11#if defined key_top
12   !!----------------------------------------------------------------------
13   !!   'key_top'                                                TOP models
14   !!----------------------------------------------------------------------
15   !!   trc_init  :   Initialization for passive tracer
16   !!   top_alloc :   allocate the TOP arrays
17   !!----------------------------------------------------------------------
18   USE oce_trc         ! shared variables between ocean and passive tracers
19   USE trc             ! passive tracers common variables
20   USE trcnam          ! Namelist read
21   USE daymod          ! calendar manager
22   USE prtctl_trc      ! Print control passive tracers (prt_ctl_trc_init routine)
23   USE trcsub          ! variables to substep passive tracers
24   USE trcrst
25   USE lib_mpp         ! distribued memory computing library
26   USE trcice          ! tracers in sea ice
27   USE trcbc,   only : trc_bc_ini ! generalized Boundary Conditions
28 
29   IMPLICIT NONE
30   PRIVATE
31   
32   PUBLIC   trc_init   ! called by opa
33
34   !!----------------------------------------------------------------------
35   !! NEMO/TOP 4.0 , NEMO Consortium (2018)
36   !! $Id$
37   !! Software governed by the CeCILL license (see ./LICENSE)
38   !!----------------------------------------------------------------------
39CONTAINS
40   
41   SUBROUTINE trc_init
42      !!---------------------------------------------------------------------
43      !!                     ***  ROUTINE trc_init  ***
44      !!
45      !! ** Purpose :   Initialization of the passive tracer fields
46      !!
47      !! ** Method  : - read namelist
48      !!              - control the consistancy
49      !!              - compute specific initialisations
50      !!              - set initial tracer fields (either read restart
51      !!                or read data or analytical formulation
52      !!---------------------------------------------------------------------
53      !
54      IF( ln_timing )   CALL timing_start('trc_init')
55      !
56      IF(lwp) WRITE(numout,*)
57      IF(lwp) WRITE(numout,*) 'trc_init : initial set up of the passive tracers'
58      IF(lwp) WRITE(numout,*) '~~~~~~~~'
59      !
60      CALL trc_nam       ! read passive tracers namelists
61      CALL top_alloc()   ! allocate TOP arrays
62      !
63      IF(.NOT.ln_trcdta )   ln_trc_ini(:) = .FALSE.
64      !
65      IF(lwp) WRITE(numout,*)
66      IF( ln_rsttr .AND. .NOT. l_offline ) CALL trc_rst_cal( nit000, 'READ' )   ! calendar
67      IF(lwp) WRITE(numout,*)
68      !
69      CALL trc_ini_sms   ! SMS
70      CALL trc_ini_trp   ! passive tracers transport
71      CALL trc_ice_ini   ! Tracers in sea ice
72      !
73      IF( lwm .AND. sn_cfctl%l_trcstat ) THEN
74         CALL ctl_opn( numstr, 'tracer.stat', 'REPLACE', 'FORMATTED', 'SEQUENTIAL', -1, numout, lwp , narea )
75      ENDIF
76      !
77      CALL trc_ini_state  !  passive tracers initialisation : from a restart or from clim
78      IF( nn_dttrc /= 1 ) &
79      CALL trc_sub_ini    ! Initialize variables for substepping passive tracers
80      !
81      CALL trc_ini_inv   ! Inventories
82      !
83      IF( ln_timing )   CALL timing_stop('trc_init')
84      !
85   END SUBROUTINE trc_init
86
87
88   SUBROUTINE trc_ini_inv
89      !!----------------------------------------------------------------------
90      !!                     ***  ROUTINE trc_ini_stat  ***
91      !! ** Purpose :      passive tracers inventories at initialsation phase
92      !!----------------------------------------------------------------------
93      INTEGER ::  jk, jn    ! dummy loop indices
94      CHARACTER (len=25) :: charout
95      !!----------------------------------------------------------------------
96      !
97      IF(lwp) WRITE(numout,*)
98      IF(lwp) WRITE(numout,*) 'trc_ini_inv : initial passive tracers inventories'
99      IF(lwp) WRITE(numout,*) '~~~~~~~~~~~'
100      !
101      !                          ! masked grid volume
102      DO jk = 1, jpk
103         cvol(:,:,jk) = e1e2t(:,:) * e3t_n(:,:,jk) * tmask(:,:,jk)
104      END DO
105      !                          ! total volume of the ocean
106      areatot = glob_sum( 'trcini', cvol(:,:,:) )
107      !
108      trai(:) = 0._wp            ! initial content of all tracers
109      DO jn = 1, jptra
110         trai(jn) = trai(jn) + glob_sum( 'trcini', trn(:,:,:,jn) * cvol(:,:,:)   )
111      END DO
112
113      IF(lwp) THEN               ! control print
114         WRITE(numout,*)
115         WRITE(numout,*) '   ==>>>   Total number of passive tracer jptra = ', jptra
116         WRITE(numout,*) '           Total volume of ocean                = ', areatot
117         WRITE(numout,*) '           Total inital content of all tracers '
118         WRITE(numout,*)
119         DO jn = 1, jptra
120            WRITE(numout,9000) jn, TRIM( ctrcnm(jn) ), trai(jn)
121         ENDDO
122         WRITE(numout,*)
123      ENDIF
124      IF(lwp) WRITE(numout,*)
125      IF(ln_ctl) THEN            ! print mean trends (used for debugging)
126         CALL prt_ctl_trc_init
127         WRITE(charout, FMT="('ini ')")
128         CALL prt_ctl_trc_info( charout )
129         CALL prt_ctl_trc( tab4d=trn, mask=tmask, clinfo=ctrcnm )
130      ENDIF
1319000  FORMAT('      tracer nb : ',i2,'      name :',a10,'      initial content :',e18.10)
132      !
133   END SUBROUTINE trc_ini_inv
134
135
136   SUBROUTINE trc_ini_sms
137      !!----------------------------------------------------------------------
138      !!                     ***  ROUTINE trc_ini_sms  ***
139      !! ** Purpose :   SMS initialisation
140      !!----------------------------------------------------------------------
141      USE trcini_pisces  ! PISCES   initialisation
142      USE trcini_cfc     ! CFC      initialisation
143      USE trcini_c14     ! C14  initialisation
144      USE trcini_age     ! age initialisation
145      USE trcini_my_trc  ! MY_TRC   initialisation
146      !
147      INTEGER :: jn
148      !!----------------------------------------------------------------------
149      !
150      ! Pass sn_tracer fields to specialized arrays
151      DO jn = 1, jp_bgc
152         ctrcnm    (jn) = TRIM( sn_tracer(jn)%clsname )
153         ctrcln    (jn) = TRIM( sn_tracer(jn)%cllname )
154         ctrcun    (jn) = TRIM( sn_tracer(jn)%clunit  )
155         ln_trc_ini(jn) =       sn_tracer(jn)%llinit
156         ln_trc_sbc(jn) =       sn_tracer(jn)%llsbc
157         ln_trc_cbc(jn) =       sn_tracer(jn)%llcbc
158         ln_trc_obc(jn) =       sn_tracer(jn)%llobc
159      END DO
160      !   
161      IF( ln_pisces      )   CALL trc_ini_pisces     !  PISCES model
162      IF( ln_my_trc      )   CALL trc_ini_my_trc     !  MY_TRC model
163      IF( ll_cfc         )   CALL trc_ini_cfc        !  CFC's
164      IF( ln_c14         )   CALL trc_ini_c14        !  C14 model
165      IF( ln_age         )   CALL trc_ini_age        !  AGE
166      !
167      IF(lwp) THEN                   ! control print
168         WRITE(numout,*)
169         WRITE(numout,*) 'trc_init_sms : Summary for selected passive tracers'
170         WRITE(numout,*) '~~~~~~~~~~~~'
171         WRITE(numout,*) '    ID     NAME     INI  SBC  CBC  OBC'
172         DO jn = 1, jptra
173            WRITE(numout,9001) jn, TRIM(ctrcnm(jn)), ln_trc_ini(jn), ln_trc_sbc(jn),ln_trc_cbc(jn),ln_trc_obc(jn)
174         END DO
175      ENDIF
1769001  FORMAT(3x,i3,1x,a10,3x,l2,3x,l2,3x,l2,3x,l2)
177      !
178   END SUBROUTINE trc_ini_sms
179
180
181   SUBROUTINE trc_ini_trp
182      !!----------------------------------------------------------------------
183      !!                     ***  ROUTINE trc_ini_trp  ***
184      !!
185      !! ** Purpose :   Allocate all the dynamic arrays of the OPA modules
186      !!----------------------------------------------------------------------
187      USE trcdmp , ONLY:  trc_dmp_ini
188      USE trcadv , ONLY:  trc_adv_ini
189      USE trcldf , ONLY:  trc_ldf_ini
190      USE trcrad , ONLY:  trc_rad_ini
191      USE trcsink, ONLY:  trc_sink_ini
192      !
193      INTEGER :: ierr
194      !!----------------------------------------------------------------------
195      !
196      IF( ln_trcdmp )  CALL  trc_dmp_ini          ! damping
197                       CALL  trc_adv_ini          ! advection
198                       CALL  trc_ldf_ini          ! lateral diffusion
199                       !                          ! vertical diffusion: always implicit time stepping scheme
200                       CALL  trc_rad_ini          ! positivity of passive tracers
201                       CALL  trc_sink_ini         ! Vertical sedimentation of particles
202      !
203   END SUBROUTINE trc_ini_trp
204
205
206   SUBROUTINE trc_ini_state
207      !!----------------------------------------------------------------------
208      !!                     ***  ROUTINE trc_ini_state ***
209      !! ** Purpose :          Initialisation of passive tracer concentration
210      !!----------------------------------------------------------------------
211      USE zpshde          ! partial step: hor. derivative   (zps_hde routine)
212      USE trcrst          ! passive tracers restart
213      USE trcdta          ! initialisation from files
214      !
215      INTEGER :: jn, jl   ! dummy loop indices
216      !!----------------------------------------------------------------------
217      !
218      IF( ln_trcdta )   CALL trc_dta_ini( jptra )      ! set initial tracers values
219      !
220      IF( ln_my_trc )   CALL trc_bc_ini ( jptra )      ! set tracers Boundary Conditions
221      !
222      !
223      IF( ln_rsttr ) THEN              ! restart from a file
224        !
225        CALL trc_rst_read
226        !
227      ELSE                             ! Initialisation of tracer from a file that may also be used for damping
228!!gm BUG ?   if damping and restart, what's happening ?
229        IF( ln_trcdta .AND. nb_trcdta > 0 ) THEN
230            ! update passive tracers arrays with input data read from file
231            DO jn = 1, jptra
232               IF( ln_trc_ini(jn) ) THEN
233                  jl = n_trc_index(jn) 
234                  CALL trc_dta( nit000, sf_trcdta(jl), rf_trfac(jl), trn(:,:,:,jn) )
235                  !
236                  ! deallocate data structure if data are not used for damping
237                  IF( .NOT.ln_trcdmp .AND. .NOT.ln_trcdmp_clo ) THEN
238                     IF(lwp) WRITE(numout,*) 'trc_ini_state: deallocate data arrays as they are only used to initialize the run'
239                                                  DEALLOCATE( sf_trcdta(jl)%fnow )
240                     IF( sf_trcdta(jl)%ln_tint )  DEALLOCATE( sf_trcdta(jl)%fdta )
241                     !
242                  ENDIF
243               ENDIF
244            END DO
245            !
246        ENDIF
247        !
248        trb(:,:,:,:) = trn(:,:,:,:)
249        !
250      ENDIF
251      !
252      tra(:,:,:,:) = 0._wp
253      !                                                         ! Partial top/bottom cell: GRADh(trn)
254   END SUBROUTINE trc_ini_state
255
256
257   SUBROUTINE top_alloc
258      !!----------------------------------------------------------------------
259      !!                     ***  ROUTINE top_alloc  ***
260      !!
261      !! ** Purpose :   Allocate all the dynamic arrays of the OPA modules
262      !!----------------------------------------------------------------------
263      USE trc           , ONLY:   trc_alloc
264      USE trdtrc_oce    , ONLY:   trd_trc_oce_alloc
265#if defined key_trdmxl_trc 
266      USE trdmxl_trc    , ONLY:   trd_mxl_trc_alloc
267#endif
268      !
269      INTEGER ::   ierr   ! local integer
270      !!----------------------------------------------------------------------
271      !
272      ierr =        trc_alloc()
273      ierr = ierr + trd_trc_oce_alloc()
274#if defined key_trdmxl_trc 
275      ierr = ierr + trd_mxl_trc_alloc()
276#endif
277      !
278      CALL mpp_sum( 'trcini', ierr )
279      IF( ierr /= 0 )   CALL ctl_stop( 'STOP', 'top_alloc : unable to allocate standard ocean arrays' )
280      !
281   END SUBROUTINE top_alloc
282
283#else
284   !!----------------------------------------------------------------------
285   !!  Empty module :                                     No passive tracer
286   !!----------------------------------------------------------------------
287CONTAINS
288   SUBROUTINE trc_init                      ! Dummy routine   
289   END SUBROUTINE trc_init
290#endif
291
292   !!======================================================================
293END MODULE trcini
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.