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trcdta.F90 in branches/2011/dev_r2787_LOCEAN3_TRA_TRP/NEMOGCM/NEMO/TOP_SRC – NEMO

source: branches/2011/dev_r2787_LOCEAN3_TRA_TRP/NEMOGCM/NEMO/TOP_SRC/trcdta.F90 @ 2833

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Improvment of branch dev_r2787_LOCEAN3_TRA_TRP

  • Property svn:keywords set to Id
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Line 
1MODULE trcdta
2   !!======================================================================
3   !!                     ***  MODULE  trcdta  ***
4   !! TOP :  reads passive tracer data
5   !!=====================================================================
6   !! History :   1.0  !  2002-04  (O. Aumont)  original code
7   !!              -   !  2004-03  (C. Ethe)  module
8   !!              -   !  2005-03  (O. Aumont, A. El Moussaoui) F90
9   !!            3.4   !  2010-11  (C. Ethe, G. Madec)  use of fldread + dynamical allocation
10   !!----------------------------------------------------------------------
11#if  defined key_top 
12   !!----------------------------------------------------------------------
13   !!   'key_top'                                                TOP model
14   !!----------------------------------------------------------------------
15   !!   trc_dta    : read and time interpolated passive tracer data
16   !!----------------------------------------------------------------------
17   USE par_trc       !  passive tracers parameters
18   USE oce_trc       !  shared variables between ocean and passive tracers
19   USE trc           !  passive tracers common variables
20   USE iom           !  I/O manager
21   USE lib_mpp       !  MPP library
22   USE fldread       !  read input fields
23
24   IMPLICIT NONE
25   PRIVATE
26
27   PUBLIC   trc_dta         ! called in trcini.F90 and trcdmp.F90
28   PUBLIC   trc_dta_init    ! called in trcini.F90
29
30   INTEGER  , SAVE, PUBLIC                             :: nb_trcdta   ! number of tracers to be initialised with data
31   INTEGER  , SAVE, PUBLIC, ALLOCATABLE, DIMENSION(:)  :: n_trc_index ! indice of tracer which is initialised with data
32   INTEGER  , SAVE                                     :: ntra        ! MAX( 1, nb_trcdta ) to avoid compilation error with bounds checking
33   REAL(wp) , SAVE,         ALLOCATABLE, DIMENSION(:)  :: rf_trfac    ! multiplicative factor for tracer values
34   TYPE(FLD), SAVE,         ALLOCATABLE, DIMENSION(:)  :: sf_trcdta   ! structure of input SST (file informations, fields read)
35
36   !! * Substitutions
37#  include "domzgr_substitute.h90"
38   !!----------------------------------------------------------------------
39   !! NEMO/OPA 3.3 , NEMO Consortium (2010)
40   !! $Id$
41   !! Software governed by the CeCILL licence     (NEMOGCM/NEMO_CeCILL.txt)
42   !!----------------------------------------------------------------------
43CONTAINS
44
45   SUBROUTINE trc_dta_init
46      !!----------------------------------------------------------------------
47      !!                   ***  ROUTINE trc_dta_init  ***
48      !!                   
49      !! ** Purpose :   initialisation of passive tracer input data
50      !!
51      !! ** Method  : - Read namtsd namelist
52      !!              - allocates passive tracer data structure
53      !!----------------------------------------------------------------------
54      !
55      INTEGER            :: jl, jn                   ! dummy loop indicies
56      INTEGER            :: ierr0, ierr1, ierr2, ierr3       ! temporary integers
57      CHARACTER(len=100) :: clndta, clntrc
58      REAL(wp)           :: zfact
59      !
60      CHARACTER(len=100) :: cn_dir
61      TYPE(FLD_N), DIMENSION(jptra) :: slf_i     ! array of namelist informations on the fields to read
62      TYPE(FLD_N), DIMENSION(jptra) :: sn_trcdta
63      REAL(wp)   , DIMENSION(jptra) :: rn_trfac    ! multiplicative factor for tracer values
64      !!
65      NAMELIST/namtrc_dta/ sn_trcdta, cn_dir, rn_trfac 
66      !!----------------------------------------------------------------------
67      !
68      !  Initialisation
69      ierr0 = 0  ;  ierr1 = 0  ;  ierr2 = 0  ;  ierr3 = 0 
70      ! Compute the number of tracers to be initialised with data
71      ALLOCATE( n_trc_index(jptra), STAT=ierr0 )
72      IF( ierr0 > 0 ) THEN
73         CALL ctl_stop( 'trc_nam: unable to allocate n_trc_index' )   ;   RETURN
74      ENDIF
75      nb_trcdta      = 0
76      n_trc_index(:) = 0
77      DO jn = 1, jptra
78         IF( ln_trc_ini(jn) ) THEN
79             nb_trcdta       = nb_trcdta + 1 
80             n_trc_index(jn) = nb_trcdta 
81         ENDIF
82      ENDDO
83      !
84      ntra = MAX( 1, nb_trcdta )   ! To avoid compilation error with bounds checking
85      WRITE(numout,*) ' '
86      WRITE(numout,*) ' number of passive tracers to be initialize by data :', ntra
87      WRITE(numout,*) ' '
88      !                         ! allocate the arrays (if necessary)
89      !
90      cn_dir  = './'            ! directory in which the model is executed
91      DO jn = 1, jptra
92         WRITE( clndta,'("TR_",I1)' ) jn
93         clndta = TRIM( clndta )
94         !                 !  file      ! frequency ! variable  ! time intep !  clim   ! 'yearly' or ! weights  ! rotation !
95         !                 !  name      !  (hours)  !  name     !   (T/F)    !  (T/F)  !  'monthly'  ! filename ! pairs    !
96         sn_trcdta(jn)  = FLD_N( clndta ,   -1      , clndta    ,  .false.   , .true.  ,  'monthly'  , ''       , ''       )
97         !
98         rn_trfac(jn) = 1._wp
99      END DO
100      !
101      REWIND( numnat )               ! read nattrc
102      READ  ( numnat, namtrc_dta )
103
104      IF( lwp ) THEN
105         DO jn = 1, jptra
106            IF( ln_trc_ini(jn) )  THEN    ! open input file only if ln_trc_ini(jn) is true
107               clndta = TRIM( sn_trcdta(jn)%clvar ) 
108               clntrc = TRIM( ctrcnm   (jn)       ) 
109               zfact  = rn_trfac(jn)
110               IF( clndta /=  clntrc ) THEN
111                  CALL ctl_warn( 'trc_dta_init: passive tracer data initialisation :  ',   &
112                  &              'the variable name in the data file : '//clndta//   & 
113                  &              '  must be the same than the name of the passive tracer : '//clntrc//' ')
114               ENDIF
115               WRITE(numout,*) ' read an initial file for passive tracer number :', jn, ' name : ', clndta, & 
116               &               ' multiplicative factor : ', zfact
117            ENDIF
118         END DO
119      ENDIF
120      !
121      IF( nb_trcdta > 0 ) THEN       !  allocate only if the number of tracer to initialise is greater than zero
122         ALLOCATE( sf_trcdta(nb_trcdta), rf_trfac(nb_trcdta), STAT=ierr1 )
123         IF( ierr1 > 0 ) THEN
124            CALL ctl_stop( 'trc_dta_ini: unable to allocate  sf_trcdta structure' )   ;   RETURN
125         ENDIF
126         !
127         DO jn = 1, jptra
128            IF( ln_trc_ini(jn) ) THEN      ! update passive tracers arrays with input data read from file
129               jl = n_trc_index(jn)
130               slf_i(jl)    = sn_trcdta(jn)
131               rf_trfac(jl) = rn_trfac(jn)
132                                            ALLOCATE( sf_trcdta(jl)%fnow(jpi,jpj,jpk)   , STAT=ierr2 )
133               IF( sn_trcdta(jn)%ln_tint )  ALLOCATE( sf_trcdta(jl)%fdta(jpi,jpj,jpk,2) , STAT=ierr3 )
134               IF( ierr2 + ierr3 > 0 ) THEN
135                 CALL ctl_stop( 'trc_dta : unable to allocate passive tracer data arrays' )   ;   RETURN
136               ENDIF
137            ENDIF
138            !   
139         ENDDO
140         !                         ! fill sf_trcdta with slf_i and control print
141         CALL fld_fill( sf_trcdta, slf_i, cn_dir, 'trc_dta', 'Passive tracer data', 'namtrc' )
142         !
143      ENDIF
144      !
145   END SUBROUTINE trc_dta_init
146
147
148   SUBROUTINE trc_dta( kt, ptrc )
149      !!----------------------------------------------------------------------
150      !!                   ***  ROUTINE trc_dta  ***
151      !!                   
152      !! ** Purpose :   provides passive tracer data at kt
153      !!
154      !! ** Method  : - call fldread routine
155      !!              - s- or mixed z-s coordinate: vertical interpolation on model mesh
156      !!              - ln_trcdmp=F: deallocates the data structure as they are not used
157      !!
158      !! ** Action  :   ptrc   passive tracer data on medl mesh and interpolated at time-step kt
159      !!----------------------------------------------------------------------
160      INTEGER                     , INTENT(in   ) ::   kt     ! ocean time-step
161      REAL(wp), DIMENSION(:,:,:,:), INTENT(  out) ::   ptrc   ! passive tracer data
162      !
163      INTEGER ::   ji, jj, jk, jl, jn, jkk, ik    ! dummy loop indicies
164      REAL(wp)::   zl, zi
165      REAL(wp), DIMENSION(jpk) ::  ztp                ! 1D workspace
166      CHARACTER(len=100) :: clndta
167      !!----------------------------------------------------------------------
168      !
169      IF( nb_trcdta > 0 ) THEN
170         !
171         CALL fld_read( kt, 1, sf_trcdta )      !==   read data at kt time step   ==!
172         !
173         DO jn = 1, ntra
174            ptrc(:,:,:,jn) = sf_trcdta(jn)%fnow(:,:,:)    ! NO mask
175         ENDDO
176         !
177         IF( ln_sco ) THEN                   !==   s- or mixed s-zps-coordinate   ==!
178            !
179            IF( kt == nit000 .AND. lwp )THEN
180               WRITE(numout,*)
181               WRITE(numout,*) 'trc_dta: interpolates passive tracer data onto the s- or mixed s-z-coordinate mesh'
182            ENDIF
183            !
184            DO jn = 1, ntra
185               DO jj = 1, jpj                         ! vertical interpolation of T & S
186                  DO ji = 1, jpi
187                     DO jk = 1, jpk                        ! determines the intepolated T-S profiles at each (i,j) points
188                        zl = fsdept_0(ji,jj,jk)
189                        IF(     zl < gdept_0(1  ) ) THEN          ! above the first level of data
190                           ztp(jk) =  ptrc(ji,jj,1    ,jn)
191                        ELSEIF( zl > gdept_0(jpk) ) THEN          ! below the last level of data
192                           ztp(jk) =  ptrc(ji,jj,jpkm1,jn)
193                        ELSE                                      ! inbetween : vertical interpolation between jkk & jkk+1
194                           DO jkk = 1, jpkm1                                  ! when  gdept(jkk) < zl < gdept(jkk+1)
195                              IF( (zl-gdept_0(jkk)) * (zl-gdept_0(jkk+1)) <= 0._wp ) THEN
196                                 zi = ( zl - gdept_0(jkk) ) / (gdept_0(jkk+1)-gdept_0(jkk))
197                                 ztp(jk) = ptrc(ji,jj,jkk,jn) + ( ptrc(ji,jj,jkk+1,jn) - ptrc(ji,jj,jkk,jn) ) * zi 
198                              ENDIF
199                           END DO
200                        ENDIF
201                     END DO
202                     DO jk = 1, jpkm1
203                        ptrc(ji,jj,jk,jn) = ztp(jk) * tmask(ji,jj,jk)     ! mask required for mixed zps-s-coord
204                     END DO
205                     ptrc(ji,jj,jpk,jn) = 0._wp
206                  END DO
207               END DO
208            ENDDO 
209            !
210         ELSE                                !==   z- or zps- coordinate   ==!
211            !                             
212            DO jn = 1, ntra
213               ptrc(:,:,:,jn) = ptrc(:,:,:,jn) * tmask(:,:,:)    ! Mask
214               !
215               IF( ln_zps ) THEN                      ! zps-coordinate (partial steps) interpolation at the last ocean level
216                  DO jj = 1, jpj
217                     DO ji = 1, jpi
218                        ik = mbkt(ji,jj) 
219                        IF( ik > 1 ) THEN
220                           zl = ( gdept_0(ik) - fsdept_0(ji,jj,ik) ) / ( gdept_0(ik) - gdept_0(ik-1) )
221                           ptrc(ji,jj,ik,jn) = (1.-zl) * ptrc(ji,jj,ik,jn) + zl * ptrc(ji,jj,ik-1,jn)
222                        ENDIF
223                     END DO
224                  END DO
225               ENDIF
226            ENDDO 
227            !
228         ENDIF
229         !
230         DO jn = 1, ntra
231            ptrc(:,:,:,jn) = ptrc(:,:,:,jn) * rf_trfac(jn)   !  multiplicative factor
232         ENDDO 
233         !
234         IF( lwp .AND. kt == nit000 ) THEN
235            DO jn = 1, ntra
236               clndta = TRIM( sf_trcdta(jn)%clvar ) 
237               WRITE(numout,*) ''//clndta//' data '
238               WRITE(numout,*)
239               WRITE(numout,*)'  level = 1'
240               CALL prihre( ptrc(:,:,1    ,jn), jpi, jpj, 1, jpi, 20, 1, jpj, 20, 1., numout )
241               WRITE(numout,*)'  level = ', jpk/2
242               CALL prihre( ptrc(:,:,jpk/2,jn), jpi, jpj, 1, jpi, 20, 1, jpj, 20, 1., numout )
243               WRITE(numout,*)'  level = ', jpkm1
244               CALL prihre( ptrc(:,:,jpkm1,jn), jpi, jpj, 1, jpi, 20, 1, jpj, 20, 1., numout )
245               WRITE(numout,*)
246            ENDDO
247         ENDIF
248         !
249         IF( .NOT.ln_trcdmp ) THEN                   !==   deallocate data structure   ==!
250            !                                              (data used only for initialisation)
251            IF(lwp) WRITE(numout,*) 'trc_dta: deallocate data arrays as they are only use to initialize the run'
252            DO jn = 1, ntra
253                                             DEALLOCATE( sf_trcdta(jn)%fnow )     !  arrays in the structure
254               IF( sf_trcdta(jn)%ln_tint )   DEALLOCATE( sf_trcdta(jn)%fdta )
255            ENDDO
256            !
257         ENDIF
258         !
259      ENDIF
260      !
261   END SUBROUTINE trc_dta
262#else
263   !!----------------------------------------------------------------------
264   !!   Dummy module                              NO 3D passive tracer data
265   !!----------------------------------------------------------------------
266CONTAINS
267   SUBROUTINE trc_dta( kt )        ! Empty routine
268      WRITE(*,*) 'trc_dta: You should not have seen this print! error?', kt
269   END SUBROUTINE trc_dta
270#endif
271   !!======================================================================
272END MODULE trcdta
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.