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diaobs.F90 in branches/2015/dev_MetOffice_merge_2015/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/OBS – NEMO

source: branches/2015/dev_MetOffice_merge_2015/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/OBS/diaobs.F90 @ 6010

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Fix for sstbias correction and OBS simplification merge to work together correctly

  • Property svn:keywords set to Id
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Line 
1MODULE diaobs
2   !!======================================================================
3   !!                       ***  MODULE diaobs  ***
4   !! Observation diagnostics: Computation of the misfit between data and
5   !!                          their model equivalent
6   !!======================================================================
7
8   !!----------------------------------------------------------------------
9   !!   dia_obs_init : Reading and prepare observations
10   !!   dia_obs      : Compute model equivalent to observations
11   !!   dia_obs_wri  : Write observational diagnostics
12   !!   calc_date    : Compute the date of timestep in YYYYMMDD.HHMMSS format
13   !!   ini_date     : Compute the initial date YYYYMMDD.HHMMSS
14   !!   fin_date     : Compute the final date YYYYMMDD.HHMMSS
15   !!----------------------------------------------------------------------
16   !! * Modules used
17   USE wrk_nemo                 ! Memory Allocation
18   USE par_kind                 ! Precision variables
19   USE in_out_manager           ! I/O manager
20   USE par_oce
21   USE dom_oce                  ! Ocean space and time domain variables
22   USE obs_read_prof            ! Reading and allocation of profile obs
23   USE obs_read_surf            ! Reading and allocation of surface obs
24   USE obs_sstbias              ! Bias correction routine for SST
25   USE obs_readmdt              ! Reading and allocation of MDT for SLA.
26   USE obs_prep                 ! Preparation of obs. (grid search etc).
27   USE obs_oper                 ! Observation operators
28   USE obs_write                ! Writing of observation related diagnostics
29   USE obs_grid                 ! Grid searching
30   USE obs_read_altbias         ! Bias treatment for altimeter
31   USE obs_profiles_def         ! Profile data definitions
32   USE obs_surf_def             ! Surface data definitions
33   USE obs_types                ! Definitions for observation types
34   USE mpp_map                  ! MPP mapping
35   USE lib_mpp                  ! For ctl_warn/stop
36
37   IMPLICIT NONE
38
39   !! * Routine accessibility
40   PRIVATE
41   PUBLIC dia_obs_init, &  ! Initialize and read observations
42      &   dia_obs,      &  ! Compute model equivalent to observations
43      &   dia_obs_wri,  &  ! Write model equivalent to observations
44      &   dia_obs_dealloc, &  ! Deallocate dia_obs data
45      &   calc_date           ! Compute the date of a timestep
46
47   !! * Module variables
48   LOGICAL, PUBLIC :: ln_diaobs   !: Logical switch for the obs operator
49   LOGICAL :: ln_sstnight         !: Logical switch for night mean SST obs
50   
51   INTEGER :: nn_1dint       !: Vertical interpolation method
52   INTEGER :: nn_2dint       !: Horizontal interpolation method
53   INTEGER, DIMENSION(imaxavtypes) :: &
54      & nn_profdavtypes      !: Profile data types representing a daily average
55   INTEGER :: nproftypes     !: Number of profile obs types
56   INTEGER :: nsurftypes     !: Number of surface obs types
57   INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE :: &
58      & nvarsprof, &         !: Number of profile variables
59      & nvarssurf            !: Number of surface variables
60   INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE :: &
61      & nextrprof, &         !: Number of profile extra variables
62      & nextrsurf            !: Number of surface extra variables
63   INTEGER, PUBLIC, ALLOCATABLE, DIMENSION(:) :: sstbias_type !SST bias type   
64   TYPE(obs_surf), PUBLIC, POINTER, DIMENSION(:) :: &
65      & surfdata, &          !: Initial surface data
66      & surfdataqc           !: Surface data after quality control
67   TYPE(obs_prof), PUBLIC, POINTER, DIMENSION(:) :: &
68      & profdata, &          !: Initial profile data
69      & profdataqc           !: Profile data after quality control
70
71   CHARACTER(len=6), PUBLIC, DIMENSION(:), ALLOCATABLE :: &
72      & cobstypesprof, &     !: Profile obs types
73      & cobstypessurf        !: Surface obs types
74
75   !!----------------------------------------------------------------------
76   !! NEMO/OPA 3.3 , NEMO Consortium (2010)
77   !! $Id$
78   !! Software governed by the CeCILL licence (NEMOGCM/NEMO_CeCILL.txt)
79   !!----------------------------------------------------------------------
80
81   !! * Substitutions
82#  include "domzgr_substitute.h90"
83CONTAINS
84
85   SUBROUTINE dia_obs_init
86      !!----------------------------------------------------------------------
87      !!                    ***  ROUTINE dia_obs_init  ***
88      !!         
89      !! ** Purpose : Initialize and read observations
90      !!
91      !! ** Method  : Read the namelist and call reading routines
92      !!
93      !! ** Action  : Read the namelist and call reading routines
94      !!
95      !! History :
96      !!        !  06-03  (K. Mogensen) Original code
97      !!        !  06-05  (A. Weaver) Reformatted
98      !!        !  06-10  (A. Weaver) Cleaning and add controls
99      !!        !  07-03  (K. Mogensen) General handling of profiles
100      !!        !  14-08  (J.While) Incorporated SST bias correction 
101      !!        !  15-02  (M. Martin) Simplification of namelist and code
102      !!----------------------------------------------------------------------
103
104      IMPLICIT NONE
105
106      !! * Local declarations
107      INTEGER, PARAMETER :: &
108         & jpmaxnfiles = 1000    ! Maximum number of files for each obs type
109      INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE :: &
110         & ifilesprof, &         ! Number of profile files
111         & ifilessurf            ! Number of surface files
112      INTEGER :: ios             ! Local integer output status for namelist read
113      INTEGER :: jtype           ! Counter for obs types
114      INTEGER :: jvar            ! Counter for variables
115      INTEGER :: jfile           ! Counter for files
116
117      CHARACTER(len=128), DIMENSION(jpmaxnfiles) :: &
118         & cn_profbfiles, &      ! T/S profile input filenames
119         & cn_sstfbfiles, &      ! Sea surface temperature input filenames
120         & cn_slafbfiles, &      ! Sea level anomaly input filenames
121         & cn_sicfbfiles, &      ! Seaice concentration input filenames
122         & cn_velfbfiles, &      ! Velocity profile input filenames
123         & cn_sstbias_files      ! SST bias input filenames
124      CHARACTER(LEN=128) :: &
125         & cn_altbiasfile        ! Altimeter bias input filename
126      CHARACTER(len=128), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE :: &
127         & clproffiles, &        ! Profile filenames
128         & clsurffiles           ! Surface filenames
129
130      LOGICAL :: ln_t3d          ! Logical switch for temperature profiles
131      LOGICAL :: ln_s3d          ! Logical switch for salinity profiles
132      LOGICAL :: ln_sla          ! Logical switch for sea level anomalies
133      LOGICAL :: ln_sst          ! Logical switch for sea surface temperature
134      LOGICAL :: ln_sic          ! Logical switch for sea ice concentration
135      LOGICAL :: ln_vel3d        ! Logical switch for velocity (u,v) obs
136      LOGICAL :: ln_nea          ! Logical switch to remove obs near land
137      LOGICAL :: ln_altbias      ! Logical switch for altimeter bias
138      LOGICAL :: ln_sstbias     !: Logical switch for bias corection of SST
139      LOGICAL :: ln_ignmis       ! Logical switch for ignoring missing files
140      LOGICAL :: ln_s_at_t       ! Logical switch to compute model S at T obs
141      LOGICAL :: llvar1          ! Logical for profile variable 1
142      LOGICAL :: llvar2          ! Logical for profile variable 1
143      LOGICAL :: llnightav       ! Logical for calculating night-time averages
144      LOGICAL, DIMENSION(jpmaxnfiles) :: lmask ! Used for finding number of sstbias files
145
146      REAL(dp) :: rn_dobsini     ! Obs window start date YYYYMMDD.HHMMSS
147      REAL(dp) :: rn_dobsend     ! Obs window end date   YYYYMMDD.HHMMSS
148      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:,:) :: &
149         & zglam1, &             ! Model longitudes for profile variable 1
150         & zglam2                ! Model longitudes for profile variable 2
151      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:,:) :: &
152         & zgphi1, &             ! Model latitudes for profile variable 1
153         & zgphi2                ! Model latitudes for profile variable 2
154      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:,:,:) :: &
155         & zmask1, &             ! Model land/sea mask associated with variable 1
156         & zmask2                ! Model land/sea mask associated with variable 2
157
158      NAMELIST/namobs/ln_diaobs, ln_t3d, ln_s3d, ln_sla,              &
159         &            ln_sst, ln_sic, ln_vel3d,                       &
160         &            ln_altbias, ln_nea, ln_grid_global,             &
161         &            ln_grid_search_lookup,                          &
162         &            ln_ignmis, ln_s_at_t, ln_sstnight,              &
163         &            cn_profbfiles, cn_slafbfiles,                   &
164         &            cn_sstfbfiles, cn_sicfbfiles,                   &
165         &            cn_velfbfiles, cn_altbiasfile,                  &
166         &            cn_gridsearchfile, rn_gridsearchres,            &
167         &            rn_dobsini, rn_dobsend, nn_1dint, nn_2dint,     &
168         &            nn_msshc, rn_mdtcorr, rn_mdtcutoff,             &
169         &            nn_profdavtypes, ln_sstbias, cn_sstbias_files
170
171      INTEGER :: jnumsstbias
172      CALL wrk_alloc( jpi, jpj, zglam1 )
173      CALL wrk_alloc( jpi, jpj, zglam2 )
174      CALL wrk_alloc( jpi, jpj, zgphi1 )
175      CALL wrk_alloc( jpi, jpj, zgphi2 )
176      CALL wrk_alloc( jpi, jpj, jpk, zmask1 )
177      CALL wrk_alloc( jpi, jpj, jpk, zmask2 )
178
179      !-----------------------------------------------------------------------
180      ! Read namelist parameters
181      !-----------------------------------------------------------------------
182     
183      !Initalise all values in namelist arrays
184      ALLOCATE(sstbias_type(jpmaxnfiles))
185      ! Some namelist arrays need initialising
186      cn_profbfiles(:) = ''
187      cn_slafbfiles(:) = ''
188      cn_sstfbfiles(:) = ''
189      cn_sicfbfiles(:) = ''
190      cn_velfbfiles(:) = ''
191      cn_sstbias_files(:) = ''
192      nn_profdavtypes(:) = -1
193
194      CALL ini_date( rn_dobsini )
195      CALL fin_date( rn_dobsend )
196
197      ! Read namelist namobs : control observation diagnostics
198      REWIND( numnam_ref )   ! Namelist namobs in reference namelist
199      READ  ( numnam_ref, namobs, IOSTAT = ios, ERR = 901)
200901   IF( ios /= 0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'namobs in reference namelist', lwp )
201
202      REWIND( numnam_cfg )   ! Namelist namobs in configuration namelist
203      READ  ( numnam_cfg, namobs, IOSTAT = ios, ERR = 902 )
204902   IF( ios /= 0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'namobs in configuration namelist', lwp )
205      IF(lwm) WRITE ( numond, namobs )
206
207      IF ( .NOT. ln_diaobs ) THEN
208         IF(lwp) WRITE(numout,cform_war)
209         IF(lwp) WRITE(numout,*)' ln_diaobs is set to false so not calling dia_obs'
210         RETURN
211      ENDIF
212
213      !-----------------------------------------------------------------------
214      ! Set up list of observation types to be used
215      ! and the files associated with each type
216      !-----------------------------------------------------------------------
217
218      nproftypes = COUNT( (/ln_t3d .OR. ln_s3d, ln_vel3d /) )
219      nsurftypes = COUNT( (/ln_sla, ln_sst, ln_sic /) )
220
221      IF (ln_sstbias) THEN
222         lmask(:) = .FALSE. 
223         WHERE (cn_sstbias_files(:) /= '') lmask(:) = .TRUE. 
224         jnumsstbias = COUNT(lmask) 
225         lmask(:) = .FALSE. 
226      ENDIF     
227
228      IF ( nproftypes == 0 .AND. nsurftypes == 0 ) THEN
229         IF(lwp) WRITE(numout,cform_war)
230         IF(lwp) WRITE(numout,*) ' ln_diaobs is set to true, but all obs operator logical flags', &
231            &                    ' ln_t3d, ln_s3d, ln_sla, ln_sst, ln_sic, ln_vel3d', &
232            &                    ' are set to .FALSE. so turning off calls to dia_obs'
233         nwarn = nwarn + 1
234         ln_diaobs = .FALSE.
235         RETURN
236      ENDIF
237
238      IF ( nproftypes > 0 ) THEN
239
240         ALLOCATE( cobstypesprof(nproftypes) )
241         ALLOCATE( ifilesprof(nproftypes) )
242         ALLOCATE( clproffiles(nproftypes,jpmaxnfiles) )
243
244         jtype = 0
245         IF (ln_t3d .OR. ln_s3d) THEN
246            jtype = jtype + 1
247            clproffiles(jtype,:) = cn_profbfiles(:)
248            cobstypesprof(jtype) = 'prof  '
249            ifilesprof(jtype) = 0
250            DO jfile = 1, jpmaxnfiles
251               IF ( trim(clproffiles(jtype,jfile)) /= '' ) &
252                  ifilesprof(jtype) = ifilesprof(jtype) + 1
253            END DO
254         ENDIF
255         IF (ln_vel3d) THEN
256            jtype = jtype + 1
257            clproffiles(jtype,:) = cn_velfbfiles(:)
258            cobstypesprof(jtype) = 'vel   '
259            ifilesprof(jtype) = 0
260            DO jfile = 1, jpmaxnfiles
261               IF ( trim(clproffiles(jtype,jfile)) /= '' ) &
262                  ifilesprof(jtype) = ifilesprof(jtype) + 1
263            END DO
264         ENDIF
265
266      ENDIF
267
268      IF ( nsurftypes > 0 ) THEN
269
270         ALLOCATE( cobstypessurf(nsurftypes) )
271         ALLOCATE( ifilessurf(nsurftypes) )
272         ALLOCATE( clsurffiles(nsurftypes, jpmaxnfiles) )
273
274         jtype = 0
275         IF (ln_sla) THEN
276            jtype = jtype + 1
277            clsurffiles(jtype,:) = cn_slafbfiles(:)
278            cobstypessurf(jtype) = 'sla   '
279            ifilessurf(jtype) = 0
280            DO jfile = 1, jpmaxnfiles
281               IF ( trim(clsurffiles(jtype,jfile)) /= '' ) &
282                  ifilessurf(jtype) = ifilessurf(jtype) + 1
283            END DO
284         ENDIF
285         IF (ln_sst) THEN
286            jtype = jtype + 1
287            clsurffiles(jtype,:) = cn_sstfbfiles(:)
288            cobstypessurf(jtype) = 'sst   '
289            ifilessurf(jtype) = 0
290            DO jfile = 1, jpmaxnfiles
291               IF ( trim(clsurffiles(jtype,jfile)) /= '' ) &
292                  ifilessurf(jtype) = ifilessurf(jtype) + 1
293            END DO
294         ENDIF
295#if defined key_lim2 || defined key_lim3
296         IF (ln_sic) THEN
297            jtype = jtype + 1
298            clsurffiles(jtype,:) = cn_sicfbfiles(:)
299            cobstypessurf(jtype) = 'sic   '
300            ifilessurf(jtype) = 0
301            DO jfile = 1, jpmaxnfiles
302               IF ( trim(clsurffiles(jtype,jfile)) /= '' ) &
303                  ifilessurf(jtype) = ifilessurf(jtype) + 1
304            END DO
305         ENDIF
306#endif
307
308      ENDIF
309
310      !Write namelist settings to stdout
311      IF(lwp) THEN
312         WRITE(numout,*)
313         WRITE(numout,*) 'dia_obs_init : Observation diagnostic initialization'
314         WRITE(numout,*) '~~~~~~~~~~~~'
315         WRITE(numout,*) '          Namelist namobs : set observation diagnostic parameters' 
316         WRITE(numout,*) '             Logical switch for T profile observations                ln_t3d = ', ln_t3d
317         WRITE(numout,*) '             Logical switch for S profile observations                ln_s3d = ', ln_s3d
318         WRITE(numout,*) '             Logical switch for SLA observations                      ln_sla = ', ln_sla
319         WRITE(numout,*) '             Logical switch for SST observations                      ln_sst = ', ln_sst
320         WRITE(numout,*) '             Logical switch for Sea Ice observations                  ln_sic = ', ln_sic
321         WRITE(numout,*) '             Logical switch for velocity observations               ln_vel3d = ', ln_vel3d
322         WRITE(numout,*) '             Global distribution of observations              ln_grid_global = ',ln_grid_global
323         WRITE(numout,*) '             Logical switch for SST bias correction         ln_sstbias = ', ln_sstbias 
324         WRITE(numout,*) '             Logical switch for obs grid search lookup ln_grid_search_lookup = ',ln_grid_search_lookup
325         IF (ln_grid_search_lookup) &
326            WRITE(numout,*) '             Grid search lookup file header                cn_gridsearchfile = ', cn_gridsearchfile
327         WRITE(numout,*) '             Initial date in window YYYYMMDD.HHMMSS               rn_dobsini = ', rn_dobsini
328         WRITE(numout,*) '             Final date in window YYYYMMDD.HHMMSS                 rn_dobsend = ', rn_dobsend
329         WRITE(numout,*) '             Type of vertical interpolation method                  nn_1dint = ', nn_1dint
330         WRITE(numout,*) '             Type of horizontal interpolation method                nn_2dint = ', nn_2dint
331         WRITE(numout,*) '             Rejection of observations near land switch               ln_nea = ', ln_nea
332         WRITE(numout,*) '             MSSH correction scheme                                 nn_msshc = ', nn_msshc
333         WRITE(numout,*) '             MDT  correction                                      rn_mdtcorr = ', rn_mdtcorr
334         WRITE(numout,*) '             MDT cutoff for computed correction                 rn_mdtcutoff = ', rn_mdtcutoff
335         WRITE(numout,*) '             Logical switch for alt bias                          ln_altbias = ', ln_altbias
336         WRITE(numout,*) '             Logical switch for ignoring missing files             ln_ignmis = ', ln_ignmis
337         WRITE(numout,*) '             Daily average types                             nn_profdavtypes = ', nn_profdavtypes
338         WRITE(numout,*) '             Logical switch for night-time SST obs               ln_sstnight = ', ln_sstnight
339         WRITE(numout,*) '          Number of profile obs types: ',nproftypes
340
341         IF ( nproftypes > 0 ) THEN
342            DO jtype = 1, nproftypes
343               DO jfile = 1, ifilesprof(jtype)
344                  WRITE(numout,'(1X,2A)') '             '//cobstypesprof(jtype)//' input observation file names  = ', &
345                     TRIM(clproffiles(jtype,jfile))
346               END DO
347            END DO
348         ENDIF
349
350         WRITE(numout,*)'          Number of surface obs types: ',nsurftypes
351         IF ( nsurftypes > 0 ) THEN
352            DO jtype = 1, nsurftypes
353               DO jfile = 1, ifilessurf(jtype)
354                  WRITE(numout,'(1X,2A)') '             '//cobstypessurf(jtype)//' input observation file names  = ', &
355                     TRIM(clsurffiles(jtype,jfile))
356               END DO
357            END DO
358         ENDIF
359         WRITE(numout,*) '~~~~~~~~~~~~'
360
361      ENDIF
362
363      !-----------------------------------------------------------------------
364      ! Obs operator parameter checking and initialisations
365      !-----------------------------------------------------------------------
366
367      IF ( ln_vel3d .AND. ( .NOT. ln_grid_global ) ) THEN
368         CALL ctl_stop( 'Velocity data only works with ln_grid_global=.true.' )
369         RETURN
370      ENDIF
371
372      IF ( ( nn_1dint < 0 ) .OR. ( nn_1dint > 1 ) ) THEN
373         CALL ctl_stop(' Choice of vertical (1D) interpolation method', &
374            &                    ' is not available')
375      ENDIF
376
377      IF ( ( nn_2dint < 0 ) .OR. ( nn_2dint > 4 ) ) THEN
378         CALL ctl_stop(' Choice of horizontal (2D) interpolation method', &
379            &                    ' is not available')
380      ENDIF
381
382      CALL obs_typ_init
383
384      CALL mppmap_init
385
386      CALL obs_grid_setup( )
387
388      !-----------------------------------------------------------------------
389      ! Depending on switches read the various observation types
390      !-----------------------------------------------------------------------
391
392      IF ( nproftypes > 0 ) THEN
393
394         ALLOCATE(profdata(nproftypes))
395         ALLOCATE(profdataqc(nproftypes))
396         ALLOCATE(nvarsprof(nproftypes))
397         ALLOCATE(nextrprof(nproftypes))
398
399         DO jtype = 1, nproftypes
400
401            nvarsprof(jtype) = 2
402            IF ( TRIM(cobstypesprof(jtype)) == 'prof' ) THEN
403               nextrprof(jtype) = 1
404               llvar1 = ln_t3d
405               llvar2 = ln_s3d
406               zglam1 = glamt
407               zgphi1 = gphit
408               zmask1 = tmask
409               zglam2 = glamt
410               zgphi2 = gphit
411               zmask2 = tmask
412            ENDIF
413            IF ( TRIM(cobstypesprof(jtype)) == 'vel' )  THEN
414               nextrprof(jtype) = 2
415               llvar1 = ln_vel3d
416               llvar2 = ln_vel3d
417               zglam1 = glamu
418               zgphi1 = gphiu
419               zmask1 = umask
420               zglam2 = glamv
421               zgphi2 = gphiv
422               zmask2 = vmask
423            ENDIF
424
425            !Read in profile or profile obs types
426            CALL obs_rea_prof( profdata(jtype), ifilesprof(jtype),       &
427               &               clproffiles(jtype,1:ifilesprof(jtype)), &
428               &               nvarsprof(jtype), nextrprof(jtype), nitend-nit000+2, &
429               &               rn_dobsini, rn_dobsend, llvar1, llvar2, &
430               &               ln_ignmis, ln_s_at_t, .FALSE., &
431               &               kdailyavtypes = nn_profdavtypes )
432
433            DO jvar = 1, nvarsprof(jtype)
434               CALL obs_prof_staend( profdata(jtype), jvar )
435            END DO
436
437            CALL obs_pre_prof( profdata(jtype), profdataqc(jtype), &
438               &               llvar1, llvar2, &
439               &               jpi, jpj, jpk, &
440               &               zmask1, zglam1, zgphi1, zmask2, zglam2, zgphi2,  &
441               &               ln_nea, kdailyavtypes = nn_profdavtypes )
442
443         END DO
444
445         DEALLOCATE( ifilesprof, clproffiles )
446
447      ENDIF
448
449      IF ( nsurftypes > 0 ) THEN
450
451         ALLOCATE(surfdata(nsurftypes))
452         ALLOCATE(surfdataqc(nsurftypes))
453         ALLOCATE(nvarssurf(nsurftypes))
454         ALLOCATE(nextrsurf(nsurftypes))
455
456         DO jtype = 1, nsurftypes
457
458            nvarssurf(jtype) = 1
459            nextrsurf(jtype) = 0
460            llnightav = .FALSE.
461            IF ( TRIM(cobstypessurf(jtype)) == 'sla' ) nextrsurf(jtype) = 2
462            IF ( TRIM(cobstypessurf(jtype)) == 'sst' ) llnightav = ln_sstnight
463
464            !Read in surface obs types
465            CALL obs_rea_surf( surfdata(jtype), ifilessurf(jtype), &
466               &               clsurffiles(jtype,1:ifilessurf(jtype)), &
467               &               nvarssurf(jtype), nextrsurf(jtype), nitend-nit000+2, &
468               &               rn_dobsini, rn_dobsend, ln_ignmis, .FALSE., llnightav )
469         
470         
471            CALL obs_pre_surf( surfdata(jtype), surfdataqc(jtype), ln_nea )
472
473            IF ( TRIM(cobstypessurf(jtype)) == 'sla' ) THEN
474               CALL obs_rea_mdt( surfdataqc(jtype), nn_2dint )
475               IF ( ln_altbias ) CALL obs_rea_altbias ( surfdataqc(jtype), nn_2dint, cn_altbiasfile )
476            ENDIF
477            IF ( TRIM(cobstypessurf(jtype)) == 'sst' .AND. ln_sstbias ) THEN
478               !Read in bias field and correct SST.
479               IF ( jnumsstbias == 0 ) CALL ctl_stop("ln_sstbias set,"// &
480                                                     "  but no bias"// &
481                                                     " files to read in")   
482                  CALL obs_app_sstbias( surfdataqc(jtype), nn_2dint, &
483                                        jnumsstbias, cn_sstbias_files(1:jnumsstbias) )
484            ENDIF
485         END DO
486
487         DEALLOCATE( ifilessurf, clsurffiles )
488
489      ENDIF
490
491      CALL wrk_dealloc( jpi, jpj, zglam1 )
492      CALL wrk_dealloc( jpi, jpj, zglam2 )
493      CALL wrk_dealloc( jpi, jpj, zgphi1 )
494      CALL wrk_dealloc( jpi, jpj, zgphi2 )
495      CALL wrk_dealloc( jpi, jpj, jpk, zmask1 )
496      CALL wrk_dealloc( jpi, jpj, jpk, zmask2 )
497
498   END SUBROUTINE dia_obs_init
499
500   SUBROUTINE dia_obs( kstp )
501      !!----------------------------------------------------------------------
502      !!                    ***  ROUTINE dia_obs  ***
503      !!         
504      !! ** Purpose : Call the observation operators on each time step
505      !!
506      !! ** Method  : Call the observation operators on each time step to
507      !!              compute the model equivalent of the following data:
508      !!               - Profile data, currently T/S or U/V
509      !!               - Surface data, currently SST, SLA or sea-ice concentration.
510      !!
511      !! ** Action  :
512      !!
513      !! History :
514      !!        !  06-03  (K. Mogensen) Original code
515      !!        !  06-05  (K. Mogensen) Reformatted
516      !!        !  06-10  (A. Weaver) Cleaning
517      !!        !  07-03  (K. Mogensen) General handling of profiles
518      !!        !  07-04  (G. Smith) Generalized surface operators
519      !!        !  08-10  (M. Valdivieso) obs operator for velocity profiles
520      !!        !  14-08  (J. While) observation operator for profiles in
521      !!                             generalised vertical coordinates
522      !!        !  15-08  (M. Martin) Combined surface/profile routines.
523      !!----------------------------------------------------------------------
524      !! * Modules used
525      USE dom_oce, ONLY : &             ! Ocean space and time domain variables
526#if defined key_vvl 
527         & gdept_n       
528#else 
529         & gdept_1d     
530#endif                                       
531      USE phycst, ONLY : &              ! Physical constants
532         & rday                         
533      USE oce, ONLY : &                 ! Ocean dynamics and tracers variables
534         & tsn,  &             
535         & un, vn, &
536         & sshn 
537      USE phycst, ONLY : &         ! Physical constants
538         & rday
539#if defined  key_lim3
540      USE ice, ONLY : &            ! LIM3 Ice model variables
541         & frld
542#endif
543#if defined key_lim2
544      USE ice_2, ONLY : &          ! LIM2 Ice model variables
545         & frld
546#endif
547      IMPLICIT NONE
548
549      !! * Arguments
550      INTEGER, INTENT(IN) :: kstp  ! Current timestep
551      !! * Local declarations
552      INTEGER :: idaystp           ! Number of timesteps per day
553      INTEGER :: jtype             ! Data loop variable
554      INTEGER :: jvar              ! Variable number
555      INTEGER :: ji, jj            ! Loop counters
556      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:,:,:) :: &
557         & zprofvar1, &            ! Model values for 1st variable in a prof ob
558         & zprofvar2               ! Model values for 2nd variable in a prof ob
559      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:,:,:) :: &
560         & zprofmask1, &           ! Mask associated with zprofvar1
561         & zprofmask2              ! Mask associated with zprofvar2
562      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:,:) :: &
563         & zsurfvar                ! Model values equivalent to surface ob.
564      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:,:) :: &
565         & zglam1,    &            ! Model longitudes for prof variable 1
566         & zglam2,    &            ! Model longitudes for prof variable 2
567         & zgphi1,    &            ! Model latitudes for prof variable 1
568         & zgphi2                  ! Model latitudes for prof variable 2
569#if ! defined key_lim2 && ! defined key_lim3
570      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:,:) :: frld
571#endif
572      LOGICAL :: llnightav        ! Logical for calculating night-time average
573
574      !Allocate local work arrays
575      CALL wrk_alloc( jpi, jpj, jpk, zprofvar1 )
576      CALL wrk_alloc( jpi, jpj, jpk, zprofvar2 )
577      CALL wrk_alloc( jpi, jpj, jpk, zprofmask1 )
578      CALL wrk_alloc( jpi, jpj, jpk, zprofmask2 )
579      CALL wrk_alloc( jpi, jpj, zsurfvar )
580      CALL wrk_alloc( jpi, jpj, zglam1 )
581      CALL wrk_alloc( jpi, jpj, zglam2 )
582      CALL wrk_alloc( jpi, jpj, zgphi1 )
583      CALL wrk_alloc( jpi, jpj, zgphi2 )
584#if ! defined key_lim2 && ! defined key_lim3
585      CALL wrk_alloc(jpi,jpj,frld) 
586#endif
587
588      IF(lwp) THEN
589         WRITE(numout,*)
590         WRITE(numout,*) 'dia_obs : Call the observation operators', kstp
591         WRITE(numout,*) '~~~~~~~'
592      ENDIF
593
594      idaystp = NINT( rday / rdt )
595
596      !-----------------------------------------------------------------------
597      ! No LIM => frld == 0.0_wp
598      !-----------------------------------------------------------------------
599#if ! defined key_lim2 && ! defined key_lim3
600      frld(:,:) = 0.0_wp
601#endif
602      !-----------------------------------------------------------------------
603      ! Call the profile and surface observation operators
604      !-----------------------------------------------------------------------
605
606      IF ( nproftypes > 0 ) THEN
607
608         DO jtype = 1, nproftypes
609
610            SELECT CASE ( TRIM(cobstypesprof(jtype)) )
611            CASE('prof')
612               zprofvar1(:,:,:) = tsn(:,:,:,jp_tem)
613               zprofvar2(:,:,:) = tsn(:,:,:,jp_sal)
614               zprofmask1(:,:,:) = tmask(:,:,:)
615               zprofmask2(:,:,:) = tmask(:,:,:)
616               zglam1(:,:) = glamt(:,:)
617               zglam2(:,:) = glamt(:,:)
618               zgphi1(:,:) = gphit(:,:)
619               zgphi2(:,:) = gphit(:,:)
620            CASE('vel')
621               zprofvar1(:,:,:) = un(:,:,:)
622               zprofvar2(:,:,:) = vn(:,:,:)
623               zprofmask1(:,:,:) = umask(:,:,:)
624               zprofmask2(:,:,:) = vmask(:,:,:)
625               zglam1(:,:) = glamu(:,:)
626               zglam2(:,:) = glamv(:,:)
627               zgphi1(:,:) = gphiu(:,:)
628               zgphi2(:,:) = gphiv(:,:)
629            END SELECT
630
631            IF( ln_zco .OR. ln_zps ) THEN
632               CALL obs_prof_opt( profdataqc(jtype), kstp, jpi, jpj, jpk,  &
633                  &               nit000, idaystp,                         &
634                  &               zprofvar1, zprofvar2,                    &
635                  &               gdept_1d, zprofmask1, zprofmask2,        &
636                  &               zglam1, zglam2, zgphi1, zgphi2,          &
637                  &               nn_1dint, nn_2dint,                      &
638                  &               kdailyavtypes = nn_profdavtypes )
639            ELSE IF(TRIM(cobstypesprof(jtype)) == 'prof') THEN
640               !TG - THIS NEEDS MODIFICATION TO MATCH SIMPLIFICATION
641               CALL obs_pro_sco_opt( profdataqc(jtype),                    & 
642                  &              kstp, jpi, jpj, jpk, nit000, idaystp,   & 
643                  &              zprofvar1, zprofvar2,                   & 
644                  &              fsdept(:,:,:), fsdepw(:,:,:),           &
645                  &              tmask, nn_1dint, nn_2dint,              & 
646                  &              kdailyavtypes = nn_profdavtypes ) 
647            ELSE
648               CALL ctl_stop('DIA_OBS: Generalised vertical interpolation not'// &
649                         'yet working for velocity date (turn off velocity observations')
650            ENDIF
651
652         END DO
653
654      ENDIF
655
656      IF ( nsurftypes > 0 ) THEN
657
658         DO jtype = 1, nsurftypes
659
660            SELECT CASE ( TRIM(cobstypessurf(jtype)) )
661            CASE('sst')
662               zsurfvar(:,:) = tsn(:,:,1,jp_tem)
663               llnightav = ln_sstnight
664            CASE('sla')
665               zsurfvar(:,:) = sshn(:,:)
666               llnightav = .FALSE.
667#if defined key_lim2 || defined key_lim3
668            CASE('sic')
669               IF ( kstp == 0 ) THEN
670                  IF ( lwp .AND. surfdataqc(jtype)%nsstpmpp(1) > 0 ) THEN
671                     CALL ctl_warn( 'Sea-ice not initialised on zeroth '// &
672                        &           'time-step but some obs are valid then.' )
673                     WRITE(numout,*)surfdataqc(jtype)%nsstpmpp(1), &
674                        &           ' sea-ice obs will be missed'
675                  ENDIF
676                  surfdataqc(jtype)%nsurfup = surfdataqc(jtype)%nsurfup + &
677                     &                        surfdataqc(jtype)%nsstp(1)
678                  CYCLE
679               ELSE
680                  zsurfvar(:,:) = 1._wp - frld(:,:)
681               ENDIF
682
683               llnightav = .FALSE.
684#endif
685            END SELECT
686
687            CALL obs_surf_opt( surfdataqc(jtype), kstp, jpi, jpj,       &
688               &               nit000, idaystp, zsurfvar, tmask(:,:,1), &
689               &               nn_2dint, llnightav )
690
691         END DO
692
693      ENDIF
694
695      CALL wrk_dealloc( jpi, jpj, jpk, zprofvar1 )
696      CALL wrk_dealloc( jpi, jpj, jpk, zprofvar2 )
697      CALL wrk_dealloc( jpi, jpj, jpk, zprofmask1 )
698      CALL wrk_dealloc( jpi, jpj, jpk, zprofmask2 )
699      CALL wrk_dealloc( jpi, jpj, zsurfvar )
700      CALL wrk_dealloc( jpi, jpj, zglam1 )
701      CALL wrk_dealloc( jpi, jpj, zglam2 )
702      CALL wrk_dealloc( jpi, jpj, zgphi1 )
703      CALL wrk_dealloc( jpi, jpj, zgphi2 )
704#if ! defined key_lim2 && ! defined key_lim3
705      CALL wrk_dealloc(jpi,jpj,frld)
706#endif
707
708   END SUBROUTINE dia_obs
709
710   SUBROUTINE dia_obs_wri
711      !!----------------------------------------------------------------------
712      !!                    ***  ROUTINE dia_obs_wri  ***
713      !!         
714      !! ** Purpose : Call observation diagnostic output routines
715      !!
716      !! ** Method  : Call observation diagnostic output routines
717      !!
718      !! ** Action  :
719      !!
720      !! History :
721      !!        !  06-03  (K. Mogensen) Original code
722      !!        !  06-05  (K. Mogensen) Reformatted
723      !!        !  06-10  (A. Weaver) Cleaning
724      !!        !  07-03  (K. Mogensen) General handling of profiles
725      !!        !  08-09  (M. Valdivieso) Velocity component (U,V) profiles
726      !!        !  15-08  (M. Martin) Combined writing for prof and surf types
727      !!----------------------------------------------------------------------
728      !! * Modules used
729      USE obs_rot_vel          ! Rotation of velocities
730
731      IMPLICIT NONE
732
733      !! * Local declarations
734      INTEGER :: jtype                    ! Data set loop variable
735      INTEGER :: jo, jvar, jk
736      REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE :: &
737         & zu, &
738         & zv
739
740      !-----------------------------------------------------------------------
741      ! Depending on switches call various observation output routines
742      !-----------------------------------------------------------------------
743
744      IF ( nproftypes > 0 ) THEN
745
746         DO jtype = 1, nproftypes
747
748            IF ( TRIM(cobstypesprof(jtype)) == 'vel' ) THEN
749
750               ! For velocity data, rotate the model velocities to N/S, E/W
751               ! using the compressed data structure.
752               ALLOCATE( &
753                  & zu(profdataqc(jtype)%nvprot(1)), &
754                  & zv(profdataqc(jtype)%nvprot(2))  &
755                  & )
756
757               CALL obs_rotvel( profdataqc(jtype), nn_2dint, zu, zv )
758
759               DO jo = 1, profdataqc(jtype)%nprof
760                  DO jvar = 1, 2
761                     DO jk = profdataqc(jtype)%npvsta(jo,jvar), profdataqc(jtype)%npvend(jo,jvar)
762
763                        IF ( jvar == 1 ) THEN
764                           profdataqc(jtype)%var(jvar)%vmod(jk) = zu(jk)
765                        ELSE
766                           profdataqc(jtype)%var(jvar)%vmod(jk) = zv(jk)
767                        ENDIF
768
769                     END DO
770                  END DO
771               END DO
772
773               DEALLOCATE( zu )
774               DEALLOCATE( zv )
775
776            END IF
777
778            CALL obs_prof_decompress( profdataqc(jtype), &
779               &                      profdata(jtype), .TRUE., numout )
780
781            CALL obs_wri_prof( profdata(jtype) )
782
783         END DO
784
785      ENDIF
786
787      IF ( nsurftypes > 0 ) THEN
788
789         DO jtype = 1, nsurftypes
790
791            CALL obs_surf_decompress( surfdataqc(jtype), &
792               &                      surfdata(jtype), .TRUE., numout )
793
794            CALL obs_wri_surf( surfdata(jtype) )
795
796         END DO
797
798      ENDIF
799
800   END SUBROUTINE dia_obs_wri
801
802   SUBROUTINE dia_obs_dealloc
803      IMPLICIT NONE
804      !!----------------------------------------------------------------------
805      !!                    *** ROUTINE dia_obs_dealloc ***
806      !!
807      !!  ** Purpose : To deallocate data to enable the obs_oper online loop.
808      !!               Specifically: dia_obs_init --> dia_obs --> dia_obs_wri
809      !!
810      !!  ** Method : Clean up various arrays left behind by the obs_oper.
811      !!
812      !!  ** Action :
813      !!
814      !!----------------------------------------------------------------------
815      ! obs_grid deallocation
816      CALL obs_grid_deallocate
817
818      ! diaobs deallocation
819      IF ( nproftypes > 0 ) &
820         &   DEALLOCATE( cobstypesprof, profdata, profdataqc, nvarsprof, nextrprof )
821
822      IF ( nsurftypes > 0 ) &
823         &   DEALLOCATE( cobstypessurf, surfdata, surfdataqc, nvarssurf, nextrsurf )
824
825   END SUBROUTINE dia_obs_dealloc
826
827   SUBROUTINE calc_date( kstp, ddobs )
828      !!----------------------------------------------------------------------
829      !!                    ***  ROUTINE calc_date  ***
830      !!         
831      !! ** Purpose : Get date in double precision YYYYMMDD.HHMMSS format
832      !!
833      !! ** Method  : Get date in double precision YYYYMMDD.HHMMSS format
834      !!
835      !! ** Action  : Get date in double precision YYYYMMDD.HHMMSS format
836      !!
837      !! ** Action  : Get initial date in double precision YYYYMMDD.HHMMSS format
838      !!
839      !! History :
840      !!        !  06-03  (K. Mogensen)  Original code
841      !!        !  06-05  (K. Mogensen)  Reformatted
842      !!        !  06-10  (A. Weaver) Cleaning
843      !!        !  06-10  (G. Smith) Calculates initial date the same as method for final date
844      !!        !  10-05  (D. Lea) Update to month length calculation for NEMO vn3.2
845      !!        !  2014-09  (D. Lea) New generic routine now deals with arbitrary initial time of day
846      !!----------------------------------------------------------------------
847      USE phycst, ONLY : &            ! Physical constants
848         & rday
849      USE dom_oce, ONLY : &           ! Ocean space and time domain variables
850         & rdt
851
852      IMPLICIT NONE
853
854      !! * Arguments
855      REAL(KIND=dp), INTENT(OUT) :: ddobs                        ! Date in YYYYMMDD.HHMMSS
856      INTEGER :: kstp
857
858      !! * Local declarations
859      INTEGER :: iyea        ! date - (year, month, day, hour, minute)
860      INTEGER :: imon
861      INTEGER :: iday
862      INTEGER :: ihou
863      INTEGER :: imin
864      INTEGER :: imday       ! Number of days in month.
865      INTEGER, DIMENSION(12) :: &
866         &       imonth_len  ! Length in days of the months of the current year
867      REAL(wp) :: zdayfrc    ! Fraction of day
868
869      INTEGER, DIMENSION(12) ::   imonth_len    !: length in days of the months of the current year
870
871      !!----------------------------------------------------------------------
872      !! Initial date initialization (year, month, day, hour, minute)
873      !!----------------------------------------------------------------------
874      iyea =   ndate0 / 10000
875      imon = ( ndate0 - iyea * 10000 ) / 100
876      iday =   ndate0 - iyea * 10000 - imon * 100
877      ihou =   nn_time0 / 100
878      imin = ( nn_time0 - ihou * 100 ) 
879
880      !!----------------------------------------------------------------------
881      !! Compute number of days + number of hours + min since initial time
882      !!----------------------------------------------------------------------
883      zdayfrc = kstp * rdt / rday
884      zdayfrc = zdayfrc - aint(zdayfrc)
885      imin = imin + int( zdayfrc * 24 * 60 ) 
886      DO WHILE (imin >= 60) 
887        imin=imin-60
888        ihou=ihou+1
889      END DO
890      DO WHILE (ihou >= 24)
891        ihou=ihou-24
892        iday=iday+1
893      END DO
894      iday = iday + kstp * rdt / rday 
895
896      !-----------------------------------------------------------------------
897      ! Convert number of days (iday) into a real date
898      !----------------------------------------------------------------------
899
900      CALL calc_month_len( iyea, imonth_len )
901
902      DO WHILE ( iday > imonth_len(imon) )
903         iday = iday - imonth_len(imon)
904         imon = imon + 1 
905         IF ( imon > 12 ) THEN
906            imon = 1
907            iyea = iyea + 1
908            CALL calc_month_len( iyea, imonth_len )  ! update month lengths
909         ENDIF
910      END DO
911
912      !----------------------------------------------------------------------
913      ! Convert it into YYYYMMDD.HHMMSS format.
914      !----------------------------------------------------------------------
915      ddobs = iyea * 10000_dp + imon * 100_dp + &
916         &    iday + ihou * 0.01_dp + imin * 0.0001_dp
917
918   END SUBROUTINE calc_date
919
920   SUBROUTINE ini_date( ddobsini )
921      !!----------------------------------------------------------------------
922      !!                    ***  ROUTINE ini_date  ***
923      !!         
924      !! ** Purpose : Get initial date in double precision YYYYMMDD.HHMMSS format
925      !!
926      !! ** Method  :
927      !!
928      !! ** Action  :
929      !!
930      !! History :
931      !!        !  06-03  (K. Mogensen)  Original code
932      !!        !  06-05  (K. Mogensen)  Reformatted
933      !!        !  06-10  (A. Weaver) Cleaning
934      !!        !  10-05  (D. Lea) Update to month length calculation for NEMO vn3.2
935      !!        !  2014-09  (D. Lea) Change to call generic routine calc_date
936      !!----------------------------------------------------------------------
937
938      IMPLICIT NONE
939
940      !! * Arguments
941      REAL(KIND=dp), INTENT(OUT) :: ddobsini                   ! Initial date in YYYYMMDD.HHMMSS
942
943      CALL calc_date( nit000 - 1, ddobsini )
944
945   END SUBROUTINE ini_date
946
947   SUBROUTINE fin_date( ddobsfin )
948      !!----------------------------------------------------------------------
949      !!                    ***  ROUTINE fin_date  ***
950      !!         
951      !! ** Purpose : Get final date in double precision YYYYMMDD.HHMMSS format
952      !!
953      !! ** Method  :
954      !!
955      !! ** Action  :
956      !!
957      !! History :
958      !!        !  06-03  (K. Mogensen)  Original code
959      !!        !  06-05  (K. Mogensen)  Reformatted
960      !!        !  06-10  (A. Weaver) Cleaning
961      !!        !  10-05  (D. Lea) Update to month length calculation for NEMO vn3.2
962      !!        !  2014-09  (D. Lea) Change to call generic routine calc_date
963      !!----------------------------------------------------------------------
964
965      IMPLICIT NONE
966
967      !! * Arguments
968      REAL(dp), INTENT(OUT) :: ddobsfin ! Final date in YYYYMMDD.HHMMSS
969
970      CALL calc_date( nitend, ddobsfin )
971
972   END SUBROUTINE fin_date
973   
974END MODULE diaobs
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.