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.
domwri.F90 in branches/2012/dev_UKMO_2012/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/DOM – NEMO

source: branches/2012/dev_UKMO_2012/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/DOM/domwri.F90 @ 3600

Last change on this file since 3600 was 3600, checked in by rfurner, 11 years ago

Changes from branch dev_r3435_UKMO7_SCOORDS revision 3435 to 3507 merged in
  • Property svn:keywords set to Id
File size: 16.3 KB
Line 
1MODULE domwri
2   !!======================================================================
3   !!                       ***  MODULE domwri  ***
4   !! Ocean initialization : write the ocean domain mesh file(s)
5   !!======================================================================
6   !! History :  OPA  ! 1997-02  (G. Madec)  Original code
7   !!            8.1  ! 1999-11  (M. Imbard)  NetCDF FORMAT with IOIPSL
8   !!   NEMO     1.0  ! 2002-08  (G. Madec)  F90 and several file
9   !!            3.0  ! 2008-01  (S. Masson) add dom_uniq
10   !!            4.0  ! 2011-01  (A. R. Porter, STFC Daresbury) dynamical allocation
11   !!----------------------------------------------------------------------
12
13   !!----------------------------------------------------------------------
14   !!   dom_wri        : create and write mesh and mask file(s)
15   !!   dom_uniq       :
16   !!----------------------------------------------------------------------
17   USE dom_oce         ! ocean space and time domain
18   USE in_out_manager  ! I/O manager
19   USE iom             ! I/O library
20   USE lbclnk          ! lateral boundary conditions - mpp exchanges
21   USE lib_mpp         ! MPP library
22   USE wrk_nemo        ! Memory allocation
23   USE timing          ! Timing
24
25   IMPLICIT NONE
26   PRIVATE
27
28   PUBLIC dom_wri        ! routine called by inidom.F90
29
30   !! * Substitutions
31#  include "vectopt_loop_substitute.h90"
32   !!----------------------------------------------------------------------
33   !! NEMO/OPA 3.3 , NEMO Consortium (2010)
34   !! $Id$
35   !! Software governed by the CeCILL licence     (NEMOGCM/NEMO_CeCILL.txt)
36   !!----------------------------------------------------------------------
37CONTAINS
38
39   SUBROUTINE dom_wri
40      !!----------------------------------------------------------------------
41      !!                  ***  ROUTINE dom_wri  ***
42      !!                   
43      !! ** Purpose :   Create the NetCDF file(s) which contain(s) all the
44      !!      ocean domain informations (mesh and mask arrays). This (these)
45      !!      file(s) is (are) used for visualisation (SAXO software) and
46      !!      diagnostic computation.
47      !!
48      !! ** Method  :   Write in a file all the arrays generated in routines
49      !!      domhgr, domzgr, and dommsk. Note: the file contain depends on
50      !!      the vertical coord. used (z-coord, partial steps, s-coord)
51      !!            MOD(nmsh, 3) = 1  :   'mesh_mask.nc' file
52      !!                         = 2  :   'mesh.nc' and mask.nc' files
53      !!                         = 0  :   'mesh_hgr.nc', 'mesh_zgr.nc' and
54      !!                                  'mask.nc' files
55      !!      For huge size domain, use option 2 or 3 depending on your
56      !!      vertical coordinate.
57      !!
58      !!      if     nmsh <= 3: write full 3D arrays for e3[tuvw] and gdep[tuvw]
59      !!      if 3 < nmsh <= 6: write full 3D arrays for e3[tuvw] and 2D arrays
60      !!                        corresponding to the depth of the bottom t- and w-points
61      !!      if 6 < nmsh <= 9: write 2D arrays corresponding to the depth and the
62      !!                        thickness (e3[tw]_ps) of the bottom points
63      !!
64      !! ** output file :   meshmask.nc  : domain size, horizontal grid-point position,
65      !!                                   masks, depth and vertical scale factors
66      !!----------------------------------------------------------------------
67      !!
68      INTEGER           ::   inum0    ! temprary units for 'mesh_mask.nc' file
69      INTEGER           ::   inum1    ! temprary units for 'mesh.nc'      file
70      INTEGER           ::   inum2    ! temprary units for 'mask.nc'      file
71      INTEGER           ::   inum3    ! temprary units for 'mesh_hgr.nc'  file
72      INTEGER           ::   inum4    ! temprary units for 'mesh_zgr.nc'  file
73      CHARACTER(len=21) ::   clnam0   ! filename (mesh and mask informations)
74      CHARACTER(len=21) ::   clnam1   ! filename (mesh informations)
75      CHARACTER(len=21) ::   clnam2   ! filename (mask informations)
76      CHARACTER(len=21) ::   clnam3   ! filename (horizontal mesh informations)
77      CHARACTER(len=21) ::   clnam4   ! filename (vertical   mesh informations)
78      INTEGER           ::   ji, jj, jk   ! dummy loop indices
79      !                                   !  workspaces
80      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:,:  ) :: zprt, zprw 
81      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:,:,:) :: zdepu, zdepv
82      !!----------------------------------------------------------------------
83      !
84      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_start('dom_wri')
85      !
86      CALL wrk_alloc( jpi, jpj, zprt, zprw )
87      CALL wrk_alloc( jpi, jpj, jpk, zdepu, zdepv )
88      !
89      IF(lwp) WRITE(numout,*)
90      IF(lwp) WRITE(numout,*) 'dom_wri : create NetCDF mesh and mask information file(s)'
91      IF(lwp) WRITE(numout,*) '~~~~~~~'
92     
93      clnam0 = 'mesh_mask'  ! filename (mesh and mask informations)
94      clnam1 = 'mesh'       ! filename (mesh informations)
95      clnam2 = 'mask'       ! filename (mask informations)
96      clnam3 = 'mesh_hgr'   ! filename (horizontal mesh informations)
97      clnam4 = 'mesh_zgr'   ! filename (vertical   mesh informations)
98     
99      SELECT CASE ( MOD(nmsh, 3) )
100         !                                  ! ============================
101      CASE ( 1 )                            !  create 'mesh_mask.nc' file
102         !                                  ! ============================
103         CALL iom_open( TRIM(clnam0), inum0, ldwrt = .TRUE., kiolib = jprstlib )
104         inum2 = inum0                                            ! put all the informations
105         inum3 = inum0                                            ! in unit inum0
106         inum4 = inum0
107         
108         !                                  ! ============================
109      CASE ( 2 )                            !  create 'mesh.nc' and
110         !                                  !         'mask.nc' files
111         !                                  ! ============================
112         CALL iom_open( TRIM(clnam1), inum1, ldwrt = .TRUE., kiolib = jprstlib )
113         CALL iom_open( TRIM(clnam2), inum2, ldwrt = .TRUE., kiolib = jprstlib )
114         inum3 = inum1                                            ! put mesh informations
115         inum4 = inum1                                            ! in unit inum1
116         !                                  ! ============================
117      CASE ( 0 )                            !  create 'mesh_hgr.nc'
118         !                                  !         'mesh_zgr.nc' and
119         !                                  !         'mask.nc'     files
120         !                                  ! ============================
121         CALL iom_open( TRIM(clnam2), inum2, ldwrt = .TRUE., kiolib = jprstlib )
122         CALL iom_open( TRIM(clnam3), inum3, ldwrt = .TRUE., kiolib = jprstlib )
123         CALL iom_open( TRIM(clnam4), inum4, ldwrt = .TRUE., kiolib = jprstlib )
124         !
125      END SELECT
126     
127      !                                                         ! masks (inum2)
128      CALL iom_rstput( 0, 0, inum2, 'tmask', tmask, ktype = jp_i1 )     !    ! land-sea mask
129      CALL iom_rstput( 0, 0, inum2, 'umask', umask, ktype = jp_i1 )
130      CALL iom_rstput( 0, 0, inum2, 'vmask', vmask, ktype = jp_i1 )
131      CALL iom_rstput( 0, 0, inum2, 'fmask', fmask, ktype = jp_i1 )
132     
133      CALL dom_uniq( zprw, 'T' )
134      zprt = tmask(:,:,1) * zprw                               !    ! unique point mask
135      CALL iom_rstput( 0, 0, inum2, 'tmaskutil', zprt, ktype = jp_i1 ) 
136      CALL dom_uniq( zprw, 'U' )
137      zprt = umask(:,:,1) * zprw
138      CALL iom_rstput( 0, 0, inum2, 'umaskutil', zprt, ktype = jp_i1 ) 
139      CALL dom_uniq( zprw, 'V' )
140      zprt = vmask(:,:,1) * zprw
141      CALL iom_rstput( 0, 0, inum2, 'vmaskutil', zprt, ktype = jp_i1 ) 
142      CALL dom_uniq( zprw, 'F' )
143      zprt = fmask(:,:,1) * zprw
144      CALL iom_rstput( 0, 0, inum2, 'fmaskutil', zprt, ktype = jp_i1 ) 
145
146      !                                                         ! horizontal mesh (inum3)
147      CALL iom_rstput( 0, 0, inum3, 'glamt', glamt, ktype = jp_r4 )     !    ! latitude
148      CALL iom_rstput( 0, 0, inum3, 'glamu', glamu, ktype = jp_r4 )
149      CALL iom_rstput( 0, 0, inum3, 'glamv', glamv, ktype = jp_r4 )
150      CALL iom_rstput( 0, 0, inum3, 'glamf', glamf, ktype = jp_r4 )
151     
152      CALL iom_rstput( 0, 0, inum3, 'gphit', gphit, ktype = jp_r4 )     !    ! longitude
153      CALL iom_rstput( 0, 0, inum3, 'gphiu', gphiu, ktype = jp_r4 )
154      CALL iom_rstput( 0, 0, inum3, 'gphiv', gphiv, ktype = jp_r4 )
155      CALL iom_rstput( 0, 0, inum3, 'gphif', gphif, ktype = jp_r4 )
156     
157      CALL iom_rstput( 0, 0, inum3, 'e1t', e1t, ktype = jp_r8 )         !    ! e1 scale factors
158      CALL iom_rstput( 0, 0, inum3, 'e1u', e1u, ktype = jp_r8 )
159      CALL iom_rstput( 0, 0, inum3, 'e1v', e1v, ktype = jp_r8 )
160      CALL iom_rstput( 0, 0, inum3, 'e1f', e1f, ktype = jp_r8 )
161     
162      CALL iom_rstput( 0, 0, inum3, 'e2t', e2t, ktype = jp_r8 )         !    ! e2 scale factors
163      CALL iom_rstput( 0, 0, inum3, 'e2u', e2u, ktype = jp_r8 )
164      CALL iom_rstput( 0, 0, inum3, 'e2v', e2v, ktype = jp_r8 )
165      CALL iom_rstput( 0, 0, inum3, 'e2f', e2f, ktype = jp_r8 )
166     
167      CALL iom_rstput( 0, 0, inum3, 'ff', ff, ktype = jp_r8 )           !    ! coriolis factor
168     
169      ! note that mbkt is set to 1 over land ==> use surface tmask
170      zprt(:,:) = tmask(:,:,1) * REAL( mbkt(:,:) , wp )
171      CALL iom_rstput( 0, 0, inum4, 'mbathy', zprt, ktype = jp_i2 )     !    ! nb of ocean T-points
172           
173      IF( ln_sco ) THEN                                         ! s-coordinate
174         CALL iom_rstput( 0, 0, inum4, 'hbatt', hbatt )
175         CALL iom_rstput( 0, 0, inum4, 'hbatu', hbatu )
176         CALL iom_rstput( 0, 0, inum4, 'hbatv', hbatv )
177         CALL iom_rstput( 0, 0, inum4, 'hbatf', hbatf )
178         !
179         CALL iom_rstput( 0, 0, inum4, 'gsigt', gsigt )         !    ! scaling coef.
180         CALL iom_rstput( 0, 0, inum4, 'gsigw', gsigw ) 
181         CALL iom_rstput( 0, 0, inum4, 'gsi3w', gsi3w )
182         CALL iom_rstput( 0, 0, inum4, 'esigt', esigt )
183         CALL iom_rstput( 0, 0, inum4, 'esigw', esigw )
184         !
185         CALL iom_rstput( 0, 0, inum4, 'e3t', e3t )             !    ! scale factors
186         CALL iom_rstput( 0, 0, inum4, 'e3u', e3u )
187         CALL iom_rstput( 0, 0, inum4, 'e3v', e3v )
188         CALL iom_rstput( 0, 0, inum4, 'e3w', e3w )
189         CALL iom_rstput( 0, 0, inum4, 'rx1', rx1 )             !    ! Max. grid stiffness ratio
190         !
191         CALL iom_rstput( 0, 0, inum4, 'gdept' , gdept )    !    ! stretched system
192         CALL iom_rstput( 0, 0, inum4, 'gdepw' , gdepw )
193      ENDIF
194     
195      IF( ln_zps ) THEN                                         ! z-coordinate - partial steps
196         !
197         IF( nmsh <= 6 ) THEN                                   !    ! 3D vertical scale factors
198            CALL iom_rstput( 0, 0, inum4, 'e3t', e3t )         
199            CALL iom_rstput( 0, 0, inum4, 'e3u', e3u )
200            CALL iom_rstput( 0, 0, inum4, 'e3v', e3v )
201            CALL iom_rstput( 0, 0, inum4, 'e3w', e3w )
202         ELSE                                                   !    ! 2D masked bottom ocean scale factors
203            DO jj = 1,jpj   
204               DO ji = 1,jpi
205                  e3tp(ji,jj) = e3t(ji,jj,mbkt(ji,jj)) * tmask(ji,jj,1)
206                  e3wp(ji,jj) = e3w(ji,jj,mbkt(ji,jj)) * tmask(ji,jj,1)
207               END DO
208            END DO
209            CALL iom_rstput( 0, 0, inum4, 'e3t_ps', e3tp )     
210            CALL iom_rstput( 0, 0, inum4, 'e3w_ps', e3wp )
211         END IF
212         !
213         IF( nmsh <= 3 ) THEN                                   !    ! 3D depth
214            CALL iom_rstput( 0, 0, inum4, 'gdept', gdept, ktype = jp_r4 )     
215            DO jk = 1,jpk   
216               DO jj = 1, jpjm1   
217                  DO ji = 1, fs_jpim1   ! vector opt.
218                     zdepu(ji,jj,jk) = MIN( gdept(ji,jj,jk) , gdept(ji+1,jj  ,jk) )
219                     zdepv(ji,jj,jk) = MIN( gdept(ji,jj,jk) , gdept(ji  ,jj+1,jk) )
220                  END DO   
221               END DO   
222            END DO
223            CALL lbc_lnk( zdepu, 'U', 1. )   ;   CALL lbc_lnk( zdepv, 'V', 1. ) 
224            CALL iom_rstput( 0, 0, inum4, 'gdepu', zdepu, ktype = jp_r4 )
225            CALL iom_rstput( 0, 0, inum4, 'gdepv', zdepv, ktype = jp_r4 )
226            CALL iom_rstput( 0, 0, inum4, 'gdepw', gdepw, ktype = jp_r4 )
227         ELSE                                                   !    ! 2D bottom depth
228            DO jj = 1,jpj   
229               DO ji = 1,jpi
230                  zprt(ji,jj) = gdept(ji,jj,mbkt(ji,jj)  ) * tmask(ji,jj,1)
231                  zprw(ji,jj) = gdepw(ji,jj,mbkt(ji,jj)+1) * tmask(ji,jj,1)
232               END DO
233            END DO
234            CALL iom_rstput( 0, 0, inum4, 'hdept', zprt, ktype = jp_r4 )     
235            CALL iom_rstput( 0, 0, inum4, 'hdepw', zprw, ktype = jp_r4 ) 
236         ENDIF
237         !
238         CALL iom_rstput( 0, 0, inum4, 'gdept_0', gdept_0 )     !    ! reference z-coord.
239         CALL iom_rstput( 0, 0, inum4, 'gdepw_0', gdepw_0 )
240         CALL iom_rstput( 0, 0, inum4, 'e3t_0'  , e3t_0   )
241         CALL iom_rstput( 0, 0, inum4, 'e3w_0'  , e3w_0   )
242      ENDIF
243     
244      IF( ln_zco ) THEN
245         !                                                      ! z-coordinate - full steps
246         CALL iom_rstput( 0, 0, inum4, 'gdept_0', gdept_0 )     !    ! depth
247         CALL iom_rstput( 0, 0, inum4, 'gdepw_0', gdepw_0 )
248         CALL iom_rstput( 0, 0, inum4, 'e3t_0'  , e3t_0   )     !    ! scale factors
249         CALL iom_rstput( 0, 0, inum4, 'e3w_0'  , e3w_0   )
250      ENDIF
251      !                                     ! ============================
252      !                                     !        close the files
253      !                                     ! ============================
254      SELECT CASE ( MOD(nmsh, 3) )
255      CASE ( 1 )               
256         CALL iom_close( inum0 )
257      CASE ( 2 )
258         CALL iom_close( inum1 )
259         CALL iom_close( inum2 )
260      CASE ( 0 )
261         CALL iom_close( inum2 )
262         CALL iom_close( inum3 )
263         CALL iom_close( inum4 )
264      END SELECT
265      !
266      CALL wrk_dealloc( jpi, jpj, zprt, zprw )
267      CALL wrk_dealloc( jpi, jpj, jpk, zdepu, zdepv )
268      !
269      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_stop('dom_wri')
270      !
271   END SUBROUTINE dom_wri
272
273
274   SUBROUTINE dom_uniq( puniq, cdgrd )
275      !!----------------------------------------------------------------------
276      !!                  ***  ROUTINE dom_uniq  ***
277      !!                   
278      !! ** Purpose :   identify unique point of a grid (TUVF)
279      !!
280      !! ** Method  :   1) aplly lbc_lnk on an array with different values for each element
281      !!                2) check which elements have been changed
282      !!----------------------------------------------------------------------
283      !
284      CHARACTER(len=1)        , INTENT(in   ) ::   cdgrd   !
285      REAL(wp), DIMENSION(:,:), INTENT(inout) ::   puniq   !
286      !
287      REAL(wp) ::  zshift   ! shift value link to the process number
288      INTEGER  ::  ji       ! dummy loop indices
289      LOGICAL, DIMENSION(SIZE(puniq,1),SIZE(puniq,2),1) ::  lldbl  ! store whether each point is unique or not
290      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:,:) :: ztstref
291      !!----------------------------------------------------------------------
292      !
293      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_start('dom_uniq')
294      !
295      CALL wrk_alloc( jpi, jpj, ztstref )
296      !
297      ! build an array with different values for each element
298      ! in mpp: make sure that these values are different even between process
299      ! -> apply a shift value according to the process number
300      zshift = jpi * jpj * ( narea - 1 )
301      ztstref(:,:) = RESHAPE( (/ (zshift + REAL(ji,wp), ji = 1, jpi*jpj) /), (/ jpi, jpj /) )
302      !
303      puniq(:,:) = ztstref(:,:)                   ! default definition
304      CALL lbc_lnk( puniq, cdgrd, 1. )            ! apply boundary conditions
305      lldbl(:,:,1) = puniq(:,:) == ztstref(:,:)   ! check which values have been changed
306      !
307      puniq(:,:) = 1.                             ! default definition
308      ! fill only the inner part of the cpu with llbl converted into real
309      puniq(nldi:nlei,nldj:nlej) = REAL( COUNT( lldbl(nldi:nlei,nldj:nlej,:), dim = 3 ) , wp )
310      !
311      CALL wrk_dealloc( jpi, jpj, ztstref )
312      !
313      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_stop('dom_uniq')
314      !
315   END SUBROUTINE dom_uniq
316
317   !!======================================================================
318END MODULE domwri
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.