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.
stpmlf.F90 in NEMO/trunk/tests/TSUNAMI/MY_SRC – NEMO

source: NEMO/trunk/tests/TSUNAMI/MY_SRC/stpmlf.F90 @ 14225

Last change on this file since 14225 was 14225, checked in by smasson, 3 years ago

trunk: add TSUNAMI test case

File size: 10.9 KB
Line 
1MODULE stpmlf
2   !!======================================================================
3   !!                       ***  MODULE stpMLF  ***
4   !! Time-stepping   : manager of the ocean, tracer and ice time stepping
5   !!                   using Modified Leap Frog for OCE
6   !!                   TSUNAMI version: call only dynspg_ts
7   !!======================================================================
8   !! History :  OPA  !  1991-03  (G. Madec)  Original code
9   !!             -   !  1991-11  (G. Madec)
10   !!             -   !  1992-06  (M. Imbard)  add a first output record
11   !!             -   !  1996-04  (G. Madec)  introduction of dynspg
12   !!             -   !  1996-04  (M.A. Foujols)  introduction of passive tracer
13   !!            8.0  !  1997-06  (G. Madec)  new architecture of call
14   !!            8.2  !  1997-06  (G. Madec, M. Imbard, G. Roullet)  free surface
15   !!             -   !  1999-02  (G. Madec, N. Grima)  hpg implicit
16   !!             -   !  2000-07  (J-M Molines, M. Imbard)  Open Bondary Conditions
17   !!   NEMO     1.0  !  2002-06  (G. Madec)  free form, suppress macro-tasking
18   !!             -   !  2004-08  (C. Talandier) New trends organization
19   !!             -   !  2005-01  (C. Ethe) Add the KPP closure scheme
20   !!             -   !  2005-11  (G. Madec)  Reorganisation of tra and dyn calls
21   !!             -   !  2006-01  (L. Debreu, C. Mazauric)  Agrif implementation
22   !!             -   !  2006-07  (S. Masson)  restart using iom
23   !!            3.2  !  2009-02  (G. Madec, R. Benshila)  reintroduicing z*-coordinate
24   !!             -   !  2009-06  (S. Masson, G. Madec)  TKE restart compatible with key_cpl
25   !!            3.3  !  2010-05  (K. Mogensen, A. Weaver, M. Martin, D. Lea) Assimilation interface
26   !!             -   !  2010-10  (C. Ethe, G. Madec) reorganisation of initialisation phase + merge TRC-TRA
27   !!            3.4  !  2011-04  (G. Madec, C. Ethe) Merge of dtatem and dtasal
28   !!            3.6  !  2012-07  (J. Simeon, G. Madec. C. Ethe)  Online coarsening of outputs
29   !!            3.6  !  2014-04  (F. Roquet, G. Madec) New equations of state
30   !!            3.6  !  2014-10  (E. Clementi, P. Oddo) Add Qiao vertical mixing in case of waves
31   !!            3.7  !  2014-10  (G. Madec)  LDF simplication
32   !!             -   !  2014-12  (G. Madec) remove KPP scheme
33   !!             -   !  2015-11  (J. Chanut) free surface simplification (remove filtered free surface)
34   !!            4.0  !  2017-05  (G. Madec)  introduction of the vertical physics manager (zdfphy)
35   !!            4.1  !  2019-08  (A. Coward, D. Storkey) rewrite in preparation for new timestepping scheme
36   !!            4.x  !  2020-08  (S. Techene, G. Madec)  quasi eulerian coordinate time stepping
37   !!----------------------------------------------------------------------
38#if defined key_qco   ||   defined key_linssh
39   !!----------------------------------------------------------------------
40   !!   'key_qco'                        Quasi-Eulerian vertical coordinate
41   !!                          OR
42   !!   'key_linssh                       Fixed in time vertical coordinate
43   !!----------------------------------------------------------------------
44   !!
45   !!----------------------------------------------------------------------
46   !!   stp_MLF       : NEMO modified Leap Frog time-stepping with qco or linssh
47   !!----------------------------------------------------------------------
48   USE step_oce       ! time stepping definition modules
49   !
50   USE domqco         ! quasi-eulerian coordinate
51   USE traatf_qco     ! time filtering                 (tra_atf_qco routine)
52   USE dynatf_qco     ! time filtering                 (dyn_atf_qco routine)
53   
54   USE bdydyn         ! ocean open boundary conditions (define bdy_dyn)
55
56#if defined key_agrif
57   USE agrif_oce_interp
58#endif
59
60   IMPLICIT NONE
61   PRIVATE
62
63   PUBLIC   stp_MLF   ! called by nemogcm.F90
64
65   !                                          !**  time level indices  **!
66   INTEGER, PUBLIC ::   Nbb, Nnn, Naa, Nrhs   !: used by nemo_init
67
68   !! * Substitutions
69#  include "domzgr_substitute.h90"
70   !!----------------------------------------------------------------------
71   !! NEMO/OCE 4.0 , NEMO Consortium (2018)
72   !! $Id: step.F90 12377 2020-02-12 14:39:06Z acc $
73   !! Software governed by the CeCILL license (see ./LICENSE)
74   !!----------------------------------------------------------------------
75CONTAINS
76
77#if defined key_agrif
78   RECURSIVE SUBROUTINE stp_MLF( )
79      INTEGER             ::   kstp   ! ocean time-step index
80#else
81   SUBROUTINE stp_MLF( kstp )
82      INTEGER, INTENT(in) ::   kstp   ! ocean time-step index
83#endif
84      !!----------------------------------------------------------------------
85      !!                     ***  ROUTINE stp_MLF  ***
86      !!
87      !! ** Purpose : - Time stepping of OCE  (momentum and active tracer eqs.)
88      !!
89      !! ** Method  : - call dynspg_ts
90      !!----------------------------------------------------------------------
91#if defined key_agrif
92      IF( nstop > 0 ) RETURN   ! avoid to go further if an error was detected during previous time step (child grid)
93      kstp = nit000 + Agrif_Nb_Step()
94      Kbb_a = Nbb; Kmm_a = Nnn; Krhs_a = Nrhs   ! agrif_oce module copies of time level indices
95      IF( lk_agrif_debug ) THEN
96         IF( Agrif_Root() .and. lwp)   WRITE(*,*) '---'
97         IF(lwp)   WRITE(*,*) 'Grid Number', Agrif_Fixed(),' time step ', kstp, 'int tstep', Agrif_NbStepint()
98      ENDIF
99      IF( kstp == nit000 + 1 )   lk_agrif_fstep = .FALSE.
100# if defined key_iomput
101      IF( Agrif_Nbstepint() == 0 )   CALL iom_swap( cxios_context )
102# endif
103#endif
104      !
105      IF( ln_timing )   CALL timing_start('stp_MLF')
106      !
107      !>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>
108      ! model timestep
109      !<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<
110      !
111      IF( l_1st_euler ) THEN     ! start or restart with Euler 1st time-step
112         rDt   = rn_Dt   
113         r1_Dt = 1._wp / rDt
114      ENDIF
115      !
116      !>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>
117      ! update I/O and calendar
118      !<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<
119      !
120      IF( kstp == nit000 ) THEN                       ! initialize IOM context (must be done after nemo_init for AGRIF+XIOS+OASIS)
121                         CALL iom_init( cxios_context, ld_closedef=.FALSE. )   ! for model grid (including possible AGRIF zoom)
122                         CALL iom_init_closedef
123                         ts  (:,:,:,:,Naa) = ts (:,:,:,:,Nnn)                  ! needed for stpctl
124      ELSE
125                         CALL day( kstp )         ! Calendar (day was already called at nit000 in day_init)   
126      ENDIF
127                         CALL iom_setkt( kstp - nit000 + 1, cxios_context )   ! tell IOM we are at time step kstp
128
129      !>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>
130      ! Update external forcing (tides, open boundaries, ice shelf interaction and surface boundary condition (including sea-ice)
131      !<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<
132                         CALL sbc     ( kstp, Nbb, Nnn )              ! Sea Boundary Condition (including sea-ice)
133
134      !>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>
135      !  Ocean dynamics : hdiv, ssh, e3, u, v, w
136      !<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<
137      IF( .NOT.lk_linssh ) THEN
138                         CALL dom_qco_r3c( ssh(:,:,Naa), r3t(:,:,Naa), r3u(:,:,Naa), r3v(:,:,Naa)           )   ! "after" ssh/h_0 ratio at t,u,v pts
139         IF( ln_dynspg_exp )   &
140            &            CALL dom_qco_r3c( ssh(:,:,Nnn), r3t(:,:,Nnn), r3u(:,:,Nnn), r3v(:,:,Nnn), r3f(:,:) )   ! spg_exp : needed only for "now" ssh/h_0 ratio at f point
141      ENDIF
142                         uu(:,:,:,Nrhs) = 0._wp            ! set dynamics trends to zero
143                         vv(:,:,:,Nrhs) = 0._wp
144                         CALL dyn_spg( kstp, Nbb, Nnn, Nrhs, uu, vv, ssh, uu_b, vv_b, Naa, 1 )  ! surface pressure gradient
145                         CALL iom_put( "ssh" , ssh(:,:,Nnn) )              ! sea surface height
146      ! Swap time levels
147      Nrhs = Nbb
148      Nbb = Nnn
149      Nnn = Naa
150      Naa = Nrhs
151
152#if defined key_agrif
153      !>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>
154      ! AGRIF recursive integration
155      !<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<
156                         Kbb_a = Nbb; Kmm_a = Nnn; Krhs_a = Nrhs      ! agrif_oce module copies of time level indices
157                         CALL Agrif_Integrate_ChildGrids( stp_MLF )       ! allows to finish all the Child Grids before updating
158
159#endif
160      !>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>
161      ! Control
162      !<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<
163                         CALL stp_ctl      ( kstp, Nnn )
164
165#if defined key_agrif
166      !>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>
167      ! AGRIF update
168      !<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<
169      IF( Agrif_NbStepint() == 0 .AND. nstop == 0 )   &
170         &               CALL Agrif_update_all( )                  ! Update all components
171      ENDIF
172
173#endif
174      !>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>
175      ! File manipulation at the end of the first time step
176      !<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<
177      IF( kstp == nit000 ) THEN                          ! 1st time step only
178                                        CALL iom_close( numror )   ! close input  ocean restart file
179         IF(lwm)                        CALL FLUSH    ( numond )   ! flush output namelist oce
180         IF(lwm .AND. numoni /= -1 )    CALL FLUSH    ( numoni )   ! flush output namelist ice (if exist)
181      ENDIF
182
183#if defined key_iomput
184      !>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>
185      ! Finalize contextes if end of simulation or error detected
186      !<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<
187      IF( kstp == nitend .OR. nstop > 0 ) THEN
188                      CALL iom_context_finalize( cxios_context ) ! needed for XIOS+AGRIF
189      ENDIF
190#endif
191      !
192      IF( l_1st_euler ) THEN         ! recover Leap-frog timestep
193         rDt   = 2._wp * rn_Dt
194         r1_Dt = 1._wp / rDt
195         l_1st_euler = .FALSE.
196      ENDIF
197      !
198      IF( ln_timing )   CALL timing_stop('stp_MLF')
199      !
200   END SUBROUTINE stp_MLF
201
202#else
203   !!----------------------------------------------------------------------
204   !!   default option             EMPTY MODULE           qco not activated
205   !!----------------------------------------------------------------------
206#endif
207   
208   !!======================================================================
209END MODULE stpmlf
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.