source: branches/2015/dev_r5094_UKMO_ISFCLEAN/NEMOGCM/NEMO/OFF_SRC/dtadyn.F90 @ 5098

Last change on this file since 5098 was 5098, checked in by mathiot, 6 years ago

add wmask, wumask, wvmask and restore loop order and add flag to ignore specific isf code if no isf

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 31.0 KB
Line 
1MODULE dtadyn
2   !!======================================================================
3   !!                       ***  MODULE  dtadyn  ***
4   !! Off-line : interpolation of the physical fields
5   !!======================================================================
6   !! History :   OPA  ! 1992-01 (M. Imbard) Original code
7   !!             8.0  ! 1998-04 (L.Bopp MA Foujols) slopes for isopyc.
8   !!              -   ! 1998-05 (L. Bopp) read output of coupled run
9   !!             8.2  ! 2001-01 (M. Levy et M. Benjelloul) add netcdf FORMAT
10   !!   NEMO      1.0  ! 2005-03 (O. Aumont and A. El Moussaoui) F90
11   !!              -   ! 2005-12 (C. Ethe) Adapted for DEGINT
12   !!             3.0  ! 2007-06 (C. Ethe) use of iom module
13   !!             3.3  ! 2010-11 (C. Ethe) Full reorganization of the off-line: phasing with the on-line
14   !!             3.4  ! 2011-05 (C. Ethe) Use of fldread
15   !!----------------------------------------------------------------------
16
17   !!----------------------------------------------------------------------
18   !!   dta_dyn_init : initialization, namelist read, and SAVEs control
19   !!   dta_dyn      : Interpolation of the fields
20   !!----------------------------------------------------------------------
21   USE oce             ! ocean dynamics and tracers variables
22   USE c1d             ! 1D configuration: lk_c1d
23   USE dom_oce         ! ocean domain: variables
24   USE zdf_oce         ! ocean vertical physics: variables
25   USE sbc_oce         ! surface module: variables
26   USE trc_oce         ! share ocean/biogeo variables
27   USE phycst          ! physical constants
28   USE trabbl          ! active tracer: bottom boundary layer
29   USE ldfslp          ! lateral diffusion: iso-neutral slopes
30   USE ldfeiv          ! eddy induced velocity coef.
31   USE ldftra_oce      ! ocean tracer   lateral physics
32   USE zdfmxl          ! vertical physics: mixed layer depth
33   USE eosbn2          ! equation of state - Brunt Vaisala frequency
34   USE lbclnk          ! ocean lateral boundary conditions (or mpp link)
35   USE zpshde          ! z-coord. with partial steps: horizontal derivatives
36   USE in_out_manager  ! I/O manager
37   USE iom             ! I/O library
38   USE lib_mpp         ! distributed memory computing library
39   USE prtctl          ! print control
40   USE fldread         ! read input fields
41   USE timing          ! Timing
42
43   IMPLICIT NONE
44   PRIVATE
45
46   PUBLIC   dta_dyn_init   ! called by opa.F90
47   PUBLIC   dta_dyn        ! called by step.F90
48
49   CHARACTER(len=100) ::   cn_dir       !: Root directory for location of ssr files
50   LOGICAL            ::   ln_dynwzv    !: vertical velocity read in a file (T) or computed from u/v (F)
51   LOGICAL            ::   ln_dynbbl    !: bbl coef read in a file (T) or computed (F)
52   LOGICAL            ::   ln_degrad    !: degradation option enabled or not
53   LOGICAL            ::   ln_dynrnf    !: read runoff data in file (T) or set to zero (F)
54
55   INTEGER  , PARAMETER ::   jpfld = 21     ! maximum number of fields to read
56   INTEGER  , SAVE      ::   jf_tem         ! index of temperature
57   INTEGER  , SAVE      ::   jf_sal         ! index of salinity
58   INTEGER  , SAVE      ::   jf_uwd         ! index of u-wind
59   INTEGER  , SAVE      ::   jf_vwd         ! index of v-wind
60   INTEGER  , SAVE      ::   jf_wwd         ! index of w-wind
61   INTEGER  , SAVE      ::   jf_avt         ! index of Kz
62   INTEGER  , SAVE      ::   jf_mld         ! index of mixed layer deptht
63   INTEGER  , SAVE      ::   jf_emp         ! index of water flux
64   INTEGER  , SAVE      ::   jf_qsr         ! index of solar radiation
65   INTEGER  , SAVE      ::   jf_wnd         ! index of wind speed
66   INTEGER  , SAVE      ::   jf_ice         ! index of sea ice cover
67   INTEGER  , SAVE      ::   jf_rnf         ! index of river runoff
68   INTEGER  , SAVE      ::   jf_ubl         ! index of u-bbl coef
69   INTEGER  , SAVE      ::   jf_vbl         ! index of v-bbl coef
70   INTEGER  , SAVE      ::   jf_ahu         ! index of u-diffusivity coef
71   INTEGER  , SAVE      ::   jf_ahv         ! index of v-diffusivity coef
72   INTEGER  , SAVE      ::   jf_ahw         ! index of w-diffusivity coef
73   INTEGER  , SAVE      ::   jf_eiu         ! index of u-eiv
74   INTEGER  , SAVE      ::   jf_eiv         ! index of v-eiv
75   INTEGER  , SAVE      ::   jf_eiw         ! index of w-eiv
76   INTEGER  , SAVE      ::   jf_fmf         ! index of downward salt flux
77
78   TYPE(FLD), ALLOCATABLE, DIMENSION(:) :: sf_dyn  ! structure of input fields (file informations, fields read)
79   !                                               !
80   REAL(wp) , ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:,:) :: wdta       ! vertical velocity at 2 time step
81   REAL(wp) , ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:  ) :: wnow       ! vertical velocity at 2 time step
82   REAL(wp) , ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:,:) :: uslpdta    ! zonal isopycnal slopes
83   REAL(wp) , ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:,:) :: vslpdta    ! meridional isopycnal slopes
84   REAL(wp) , ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:,:) :: wslpidta   ! zonal diapycnal slopes
85   REAL(wp) , ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:,:) :: wslpjdta   ! meridional diapycnal slopes
86   REAL(wp) , ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:)   :: uslpnow    ! zonal isopycnal slopes
87   REAL(wp) , ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:)   :: vslpnow    ! meridional isopycnal slopes
88   REAL(wp) , ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:)   :: wslpinow   ! zonal diapycnal slopes
89   REAL(wp) , ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:)   :: wslpjnow   ! meridional diapycnal slopes
90
91   INTEGER :: nrecprev_tem , nrecprev_uwd
92
93   !! * Substitutions
94#  include "domzgr_substitute.h90"
95#  include "vectopt_loop_substitute.h90"
96   !!----------------------------------------------------------------------
97   !! NEMO/OFF 3.3 , NEMO Consortium (2010)
98   !! $Id$
99   !! Software governed by the CeCILL licence     (NEMOGCM/NEMO_CeCILL.txt)
100   !!----------------------------------------------------------------------
101CONTAINS
102
103   SUBROUTINE dta_dyn( kt )
104      !!----------------------------------------------------------------------
105      !!                  ***  ROUTINE dta_dyn  ***
106      !!
107      !! ** Purpose :  Prepares dynamics and physics fields from a NEMO run
108      !!               for an off-line simulation of passive tracers
109      !!
110      !! ** Method : calculates the position of data
111      !!             - computes slopes if needed
112      !!             - interpolates data if needed
113      !!----------------------------------------------------------------------
114      !
115      USE oce, ONLY:  zts    => tsa 
116      USE oce, ONLY:  zuslp  => ua   , zvslp  => va
117      USE oce, ONLY:  zwslpi => rotb , zwslpj => rotn
118      USE oce, ONLY:  zu     => ub   , zv     => vb,  zw => hdivb
119      !
120      INTEGER, INTENT(in) ::   kt   ! ocean time-step index
121      !
122      INTEGER  ::   ji, jj     ! dummy loop indices
123      INTEGER  ::   isecsbc    ! number of seconds between Jan. 1st 00h of nit000 year and the middle of time step
124      REAL(wp) ::   ztinta     ! ratio applied to after  records when doing time interpolation
125      REAL(wp) ::   ztintb     ! ratio applied to before records when doing time interpolation
126      INTEGER  ::   iswap_tem, iswap_uwd    !
127      !!----------------------------------------------------------------------
128     
129      !
130      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_start( 'dta_dyn')
131      !
132      isecsbc = nsec_year + nsec1jan000 
133      !
134      IF( kt == nit000 ) THEN
135         nrecprev_tem = 0
136         nrecprev_uwd = 0
137         !
138         CALL fld_read( kt, 1, sf_dyn )      !==   read data at kt time step   ==!
139         !
140         IF( lk_ldfslp .AND. .NOT.lk_c1d .AND. sf_dyn(jf_tem)%ln_tint ) THEN    ! Computes slopes (here avt is used as workspace)                       
141            zts(:,:,:,jp_tem) = sf_dyn(jf_tem)%fdta(:,:,:,1) * tmask(:,:,:)   ! temperature
142            zts(:,:,:,jp_sal) = sf_dyn(jf_sal)%fdta(:,:,:,1) * tmask(:,:,:)   ! salinity
143            avt(:,:,:)        = sf_dyn(jf_avt)%fdta(:,:,:,1) * tmask(:,:,:)   ! vertical diffusive coef.
144            CALL dta_dyn_slp( kt, zts, zuslp, zvslp, zwslpi, zwslpj )
145            uslpdta (:,:,:,1) = zuslp (:,:,:) 
146            vslpdta (:,:,:,1) = zvslp (:,:,:) 
147            wslpidta(:,:,:,1) = zwslpi(:,:,:) 
148            wslpjdta(:,:,:,1) = zwslpj(:,:,:) 
149         ENDIF
150         IF( ln_dynwzv .AND. sf_dyn(jf_uwd)%ln_tint )  THEN    ! compute vertical velocity from u/v
151            zu(:,:,:) = sf_dyn(jf_uwd)%fdta(:,:,:,1)
152            zv(:,:,:) = sf_dyn(jf_vwd)%fdta(:,:,:,1)
153            CALL dta_dyn_wzv( zu, zv, zw )
154            wdta(:,:,:,1) = zw(:,:,:) * tmask(:,:,:)
155         ENDIF
156      ELSE
157         nrecprev_tem = sf_dyn(jf_tem)%nrec_a(2)
158         nrecprev_uwd = sf_dyn(jf_uwd)%nrec_a(2)
159         !
160         CALL fld_read( kt, 1, sf_dyn )      !==   read data at kt time step   ==!
161         !
162      ENDIF
163      !
164      IF( lk_ldfslp .AND. .NOT.lk_c1d ) THEN    ! Computes slopes (here avt is used as workspace)                       
165         iswap_tem = 0
166         IF(  kt /= nit000 .AND. ( sf_dyn(jf_tem)%nrec_a(2) - nrecprev_tem ) /= 0 )  iswap_tem = 1
167         IF( ( isecsbc > sf_dyn(jf_tem)%nrec_b(2) .AND. iswap_tem == 1 ) .OR. kt == nit000 )  THEN    ! read/update the after data
168            IF(lwp) WRITE(numout,*) ' Compute new slopes at kt = ', kt
169            IF( sf_dyn(jf_tem)%ln_tint ) THEN                 ! time interpolation of data
170               IF( kt /= nit000 ) THEN
171                  uslpdta (:,:,:,1) =  uslpdta (:,:,:,2)         ! swap the data
172                  vslpdta (:,:,:,1) =  vslpdta (:,:,:,2) 
173                  wslpidta(:,:,:,1) =  wslpidta(:,:,:,2) 
174                  wslpjdta(:,:,:,1) =  wslpjdta(:,:,:,2) 
175               ENDIF
176               !
177               zts(:,:,:,jp_tem) = sf_dyn(jf_tem)%fdta(:,:,:,2) * tmask(:,:,:)   ! temperature
178               zts(:,:,:,jp_sal) = sf_dyn(jf_sal)%fdta(:,:,:,2) * tmask(:,:,:)   ! salinity
179               avt(:,:,:)        = sf_dyn(jf_avt)%fdta(:,:,:,2) * tmask(:,:,:)   ! vertical diffusive coef.
180               CALL dta_dyn_slp( kt, zts, zuslp, zvslp, zwslpi, zwslpj )
181               !
182               uslpdta (:,:,:,2) = zuslp (:,:,:) 
183               vslpdta (:,:,:,2) = zvslp (:,:,:) 
184               wslpidta(:,:,:,2) = zwslpi(:,:,:) 
185               wslpjdta(:,:,:,2) = zwslpj(:,:,:) 
186            ELSE
187               zts(:,:,:,jp_tem) = sf_dyn(jf_tem)%fnow(:,:,:) * tmask(:,:,:)
188               zts(:,:,:,jp_sal) = sf_dyn(jf_sal)%fnow(:,:,:) * tmask(:,:,:)
189               avt(:,:,:)        = sf_dyn(jf_avt)%fnow(:,:,:) * tmask(:,:,:)
190               CALL dta_dyn_slp( kt, zts, zuslp, zvslp, zwslpi, zwslpj )
191               uslpnow (:,:,:)   = zuslp (:,:,:) 
192               vslpnow (:,:,:)   = zvslp (:,:,:) 
193               wslpinow(:,:,:)   = zwslpi(:,:,:) 
194               wslpjnow(:,:,:)   = zwslpj(:,:,:) 
195            ENDIF
196         ENDIF
197         IF( sf_dyn(jf_tem)%ln_tint )  THEN
198            ztinta =  REAL( isecsbc - sf_dyn(jf_tem)%nrec_b(2), wp )  &
199               &    / REAL( sf_dyn(jf_tem)%nrec_a(2) - sf_dyn(jf_tem)%nrec_b(2), wp )
200            ztintb =  1. - ztinta
201            uslp (:,:,:) = ztintb * uslpdta (:,:,:,1)  + ztinta * uslpdta (:,:,:,2) 
202            vslp (:,:,:) = ztintb * vslpdta (:,:,:,1)  + ztinta * vslpdta (:,:,:,2) 
203            wslpi(:,:,:) = ztintb * wslpidta(:,:,:,1)  + ztinta * wslpidta(:,:,:,2) 
204            wslpj(:,:,:) = ztintb * wslpjdta(:,:,:,1)  + ztinta * wslpjdta(:,:,:,2) 
205         ELSE
206            uslp (:,:,:) = uslpnow (:,:,:)
207            vslp (:,:,:) = vslpnow (:,:,:)
208            wslpi(:,:,:) = wslpinow(:,:,:)
209            wslpj(:,:,:) = wslpjnow(:,:,:)
210         ENDIF
211      ENDIF
212      !
213      IF( ln_dynwzv )  THEN    ! compute vertical velocity from u/v
214         iswap_uwd = 0
215         IF(  kt /= nit000 .AND. ( sf_dyn(jf_uwd)%nrec_a(2) - nrecprev_uwd ) /= 0 )  iswap_uwd = 1
216         IF( ( isecsbc > sf_dyn(jf_uwd)%nrec_b(2) .AND. iswap_uwd == 1 ) .OR. kt == nit000 )  THEN    ! read/update the after data
217            IF(lwp) WRITE(numout,*) ' Compute new vertical velocity at kt = ', kt
218            IF(lwp) WRITE(numout,*)
219            IF( sf_dyn(jf_uwd)%ln_tint ) THEN                 ! time interpolation of data
220               IF( kt /= nit000 )  THEN
221                  wdta(:,:,:,1) =  wdta(:,:,:,2)     ! swap the data for initialisation
222               ENDIF
223               zu(:,:,:) = sf_dyn(jf_uwd)%fdta(:,:,:,2)
224               zv(:,:,:) = sf_dyn(jf_vwd)%fdta(:,:,:,2)
225               CALL dta_dyn_wzv( zu, zv, zw )
226               wdta(:,:,:,2) = zw(:,:,:) * tmask(:,:,:)
227            ELSE
228               zu(:,:,:) = sf_dyn(jf_uwd)%fnow(:,:,:) 
229               zv(:,:,:) = sf_dyn(jf_vwd)%fnow(:,:,:)
230               CALL dta_dyn_wzv( zu, zv, zw )
231               wnow(:,:,:)  = zw(:,:,:) * tmask(:,:,:)
232            ENDIF
233         ENDIF
234         IF( sf_dyn(jf_uwd)%ln_tint )  THEN
235            ztinta =  REAL( isecsbc - sf_dyn(jf_uwd)%nrec_b(2), wp )  &
236               &    / REAL( sf_dyn(jf_uwd)%nrec_a(2) - sf_dyn(jf_uwd)%nrec_b(2), wp )
237            ztintb =  1. - ztinta
238            wn(:,:,:) = ztintb * wdta(:,:,:,1)  + ztinta * wdta(:,:,:,2) 
239         ELSE
240            wn(:,:,:) = wnow(:,:,:)
241         ENDIF
242      ENDIF
243      !
244      tsn(:,:,:,jp_tem) = sf_dyn(jf_tem)%fnow(:,:,:)  * tmask(:,:,:)    ! temperature
245      tsn(:,:,:,jp_sal) = sf_dyn(jf_sal)%fnow(:,:,:)  * tmask(:,:,:)    ! salinity
246      !
247      CALL eos    ( tsn, rhd, rhop, gdept_0(:,:,:) )                                       ! In any case, we need rhop
248      CALL zdf_mxl( kt )                                                   ! In any case, we need mxl
249      !
250      avt(:,:,:)       = sf_dyn(jf_avt)%fnow(:,:,:)  * tmask(:,:,:)    ! vertical diffusive coefficient
251      un (:,:,:)       = sf_dyn(jf_uwd)%fnow(:,:,:)  * umask(:,:,:)    ! u-velocity
252      vn (:,:,:)       = sf_dyn(jf_vwd)%fnow(:,:,:)  * vmask(:,:,:)    ! v-velocity
253      IF( .NOT.ln_dynwzv ) &                                          ! w-velocity read in file
254         wn (:,:,:)    = sf_dyn(jf_wwd)%fnow(:,:,:) * tmask(:,:,:)   
255      hmld(:,:)        = sf_dyn(jf_mld)%fnow(:,:,1) * tmask(:,:,1)    ! mixed layer depht
256      wndm(:,:)        = sf_dyn(jf_wnd)%fnow(:,:,1) * tmask(:,:,1)    ! wind speed - needed for gas exchange
257      emp (:,:)        = sf_dyn(jf_emp)%fnow(:,:,1) * tmask(:,:,1)    ! E-P
258      fmmflx(:,:)      = sf_dyn(jf_fmf)%fnow(:,:,1) * tmask(:,:,1)    ! downward salt flux (v3.5+)
259      fr_i(:,:)        = sf_dyn(jf_ice)%fnow(:,:,1) * tmask(:,:,1)    ! Sea-ice fraction
260      qsr (:,:)        = sf_dyn(jf_qsr)%fnow(:,:,1) * tmask(:,:,1)    ! solar radiation
261      IF ( ln_dynrnf ) &
262      rnf (:,:)        = sf_dyn(jf_rnf)%fnow(:,:,1) * tmask(:,:,1)    ! river runoffs
263
264      !                                                      ! bbl diffusive coef
265#if defined key_trabbl && ! defined key_c1d
266      IF( ln_dynbbl ) THEN                                        ! read in a file
267         ahu_bbl(:,:)  = sf_dyn(jf_ubl)%fnow(:,:,1) * umask(:,:,1)
268         ahv_bbl(:,:)  = sf_dyn(jf_vbl)%fnow(:,:,1) * vmask(:,:,1)
269      ELSE                                                        ! Compute bbl coefficients if needed
270         tsb(:,:,:,:) = tsn(:,:,:,:)
271         CALL bbl( kt, nit000, 'TRC')
272      END IF
273#endif
274#if ( ! defined key_degrad && defined key_traldf_c2d && defined key_traldf_eiv ) && ! defined key_c1d
275      aeiw(:,:)        = sf_dyn(jf_eiw)%fnow(:,:,1) * tmask(:,:,1)    ! w-eiv
276      !                                                           ! Computes the horizontal values from the vertical value
277      DO jj = 2, jpjm1
278         DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.
279            aeiu(ji,jj) = .5 * ( aeiw(ji,jj) + aeiw(ji+1,jj  ) )  ! Average the diffusive coefficient at u- v- points
280            aeiv(ji,jj) = .5 * ( aeiw(ji,jj) + aeiw(ji  ,jj+1) )  ! at u- v- points
281         END DO
282      END DO
283      CALL lbc_lnk( aeiu, 'U', 1. )   ;   CALL lbc_lnk( aeiv, 'V', 1. )    ! lateral boundary condition
284#endif
285     
286#if defined key_degrad && ! defined key_c1d
287      !                                          ! degrad option : diffusive and eiv coef are 3D
288      ahtu(:,:,:) = sf_dyn(jf_ahu)%fnow(:,:,:) * umask(:,:,:)
289      ahtv(:,:,:) = sf_dyn(jf_ahv)%fnow(:,:,:) * vmask(:,:,:)
290      ahtw(:,:,:) = sf_dyn(jf_ahw)%fnow(:,:,:) * tmask(:,:,:)
291#  if defined key_traldf_eiv 
292      aeiu(:,:,:) = sf_dyn(jf_eiu)%fnow(:,:,:) * umask(:,:,:)
293      aeiv(:,:,:) = sf_dyn(jf_eiv)%fnow(:,:,:) * vmask(:,:,:)
294      aeiw(:,:,:) = sf_dyn(jf_eiw)%fnow(:,:,:) * tmask(:,:,:)
295#  endif
296#endif
297      !
298      IF(ln_ctl) THEN                  ! print control
299         CALL prt_ctl(tab3d_1=tsn(:,:,:,jp_tem), clinfo1=' tn      - : ', mask1=tmask, ovlap=1, kdim=jpk   )
300         CALL prt_ctl(tab3d_1=tsn(:,:,:,jp_sal), clinfo1=' sn      - : ', mask1=tmask, ovlap=1, kdim=jpk   )
301         CALL prt_ctl(tab3d_1=un               , clinfo1=' un      - : ', mask1=umask, ovlap=1, kdim=jpk   )
302         CALL prt_ctl(tab3d_1=vn               , clinfo1=' vn      - : ', mask1=vmask, ovlap=1, kdim=jpk   )
303         CALL prt_ctl(tab3d_1=wn               , clinfo1=' wn      - : ', mask1=tmask, ovlap=1, kdim=jpk   )
304         CALL prt_ctl(tab3d_1=avt              , clinfo1=' kz      - : ', mask1=tmask, ovlap=1, kdim=jpk   )
305         CALL prt_ctl(tab2d_1=fr_i             , clinfo1=' fr_i    - : ', mask1=tmask, ovlap=1 )
306         CALL prt_ctl(tab2d_1=hmld             , clinfo1=' hmld    - : ', mask1=tmask, ovlap=1 )
307         CALL prt_ctl(tab2d_1=fmmflx           , clinfo1=' fmmflx  - : ', mask1=tmask, ovlap=1 )
308         CALL prt_ctl(tab2d_1=emp              , clinfo1=' emp     - : ', mask1=tmask, ovlap=1 )
309         CALL prt_ctl(tab2d_1=wndm             , clinfo1=' wspd    - : ', mask1=tmask, ovlap=1 )
310         CALL prt_ctl(tab2d_1=qsr              , clinfo1=' qsr     - : ', mask1=tmask, ovlap=1 )
311      ENDIF
312      !
313      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_stop( 'dta_dyn')
314      !
315   END SUBROUTINE dta_dyn
316
317
318   SUBROUTINE dta_dyn_init
319      !!----------------------------------------------------------------------
320      !!                  ***  ROUTINE dta_dyn_init  ***
321      !!
322      !! ** Purpose :   Initialisation of the dynamical data     
323      !! ** Method  : - read the data namdta_dyn namelist
324      !!
325      !! ** Action  : - read parameters
326      !!----------------------------------------------------------------------
327      INTEGER  :: ierr, ierr0, ierr1, ierr2, ierr3   ! return error code
328      INTEGER  :: ifpr                               ! dummy loop indice
329      INTEGER  :: jfld                               ! dummy loop arguments
330      INTEGER  :: inum, idv, idimv                   ! local integer
331      INTEGER  :: ios                                ! Local integer output status for namelist read
332      !!
333      CHARACTER(len=100)            ::  cn_dir   !   Root directory for location of core files
334      TYPE(FLD_N), DIMENSION(jpfld) ::  slf_d    ! array of namelist informations on the fields to read
335      TYPE(FLD_N) :: sn_tem, sn_sal, sn_mld, sn_emp, sn_ice, sn_qsr, sn_wnd, sn_rnf  ! informations about the fields to be read
336      TYPE(FLD_N) :: sn_uwd, sn_vwd, sn_wwd, sn_avt, sn_ubl, sn_vbl          !   "                                 "
337      TYPE(FLD_N) :: sn_ahu, sn_ahv, sn_ahw, sn_eiu, sn_eiv, sn_eiw, sn_fmf  !   "                                 "
338      !!----------------------------------------------------------------------
339      !
340      NAMELIST/namdta_dyn/cn_dir, ln_dynwzv, ln_dynbbl, ln_degrad, ln_dynrnf,    &
341         &                sn_tem, sn_sal, sn_mld, sn_emp, sn_ice, sn_qsr, sn_wnd, sn_rnf,  &
342         &                sn_uwd, sn_vwd, sn_wwd, sn_avt, sn_ubl, sn_vbl,          &
343         &                sn_ahu, sn_ahv, sn_ahw, sn_eiu, sn_eiv, sn_eiw, sn_fmf
344      !
345      REWIND( numnam_ref )              ! Namelist namdta_dyn in reference namelist : Offline: init. of dynamical data
346      READ  ( numnam_ref, namdta_dyn, IOSTAT = ios, ERR = 901)
347901   IF( ios /= 0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'namdta_dyn in reference namelist', lwp )
348
349      REWIND( numnam_cfg )              ! Namelist namdta_dyn in configuration namelist : Offline: init. of dynamical data
350      READ  ( numnam_cfg, namdta_dyn, IOSTAT = ios, ERR = 902 )
351902   IF( ios /= 0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'namdta_dyn in configuration namelist', lwp )
352      IF(lwm) WRITE ( numond, namdta_dyn )
353      !                                         ! store namelist information in an array
354      !                                         ! Control print
355      IF(lwp) THEN
356         WRITE(numout,*)
357         WRITE(numout,*) 'dta_dyn : offline dynamics '
358         WRITE(numout,*) '~~~~~~~ '
359         WRITE(numout,*) '   Namelist namdta_dyn'
360         WRITE(numout,*) '      vertical velocity read from file (T) or computed (F) ln_dynwzv  = ', ln_dynwzv
361         WRITE(numout,*) '      bbl coef read from file (T) or computed (F)          ln_dynbbl  = ', ln_dynbbl
362         WRITE(numout,*) '      degradation option enabled (T) or not (F)            ln_degrad  = ', ln_degrad
363         WRITE(numout,*) '      river runoff option enabled (T) or not (F)           ln_dynrnf  = ', ln_dynrnf
364         WRITE(numout,*)
365      ENDIF
366      !
367      IF( ln_degrad .AND. .NOT.lk_degrad ) THEN
368         CALL ctl_warn( 'dta_dyn_init: degradation option requires key_degrad activated ; force ln_degrad to false' )
369         ln_degrad = .FALSE.
370      ENDIF
371      IF( ln_dynbbl .AND. ( .NOT.lk_trabbl .OR. lk_c1d ) ) THEN
372         CALL ctl_warn( 'dta_dyn_init: bbl option requires key_trabbl activated ; force ln_dynbbl to false' )
373         ln_dynbbl = .FALSE.
374      ENDIF
375
376      jf_tem = 1   ;   jf_sal = 2   ;  jf_mld = 3   ;  jf_emp = 4   ;   jf_fmf  = 5   ;  jf_ice = 6   ;   jf_qsr = 7
377      jf_wnd = 8   ;   jf_uwd = 9   ;  jf_vwd = 10  ;  jf_wwd = 11  ;   jf_avt  = 12  ;  jfld  = jf_avt
378      !
379      slf_d(jf_tem) = sn_tem   ;   slf_d(jf_sal)  = sn_sal   ;   slf_d(jf_mld) = sn_mld
380      slf_d(jf_emp) = sn_emp   ;   slf_d(jf_fmf ) = sn_fmf   ;   slf_d(jf_ice) = sn_ice 
381      slf_d(jf_qsr) = sn_qsr   ;   slf_d(jf_wnd)  = sn_wnd   ;   slf_d(jf_avt) = sn_avt 
382      slf_d(jf_uwd) = sn_uwd   ;   slf_d(jf_vwd)  = sn_vwd   ;   slf_d(jf_wwd) = sn_wwd
383
384      !
385      IF ( ln_dynrnf ) THEN
386                jf_rnf = jfld + 1  ;  jfld  = jf_rnf
387         slf_d(jf_rnf) = sn_rnf
388      ELSE
389         rnf (:,:) = 0._wp
390      ENDIF
391
392      !
393      IF( .NOT.ln_degrad ) THEN     ! no degrad option
394         IF( lk_traldf_eiv .AND. ln_dynbbl ) THEN        ! eiv & bbl
395                 jf_ubl  = jfld + 1 ;        jf_vbl  = jfld + 2 ;        jf_eiw  = jfld + 3   ;   jfld = jf_eiw
396           slf_d(jf_ubl) = sn_ubl  ;   slf_d(jf_vbl) = sn_vbl  ;   slf_d(jf_eiw) = sn_eiw
397         ENDIF
398         IF( .NOT.lk_traldf_eiv .AND. ln_dynbbl ) THEN   ! no eiv & bbl
399                 jf_ubl  = jfld + 1 ;        jf_vbl  = jfld + 2 ;  jfld = jf_vbl
400           slf_d(jf_ubl) = sn_ubl  ;   slf_d(jf_vbl) = sn_vbl
401         ENDIF
402         IF( lk_traldf_eiv .AND. .NOT.ln_dynbbl ) THEN   ! eiv & no bbl
403           jf_eiw = jfld + 1 ; jfld = jf_eiw ; slf_d(jf_eiw) = sn_eiw
404         ENDIF
405      ELSE
406              jf_ahu  = jfld + 1 ;        jf_ahv  = jfld + 2 ;        jf_ahw  = jfld + 3  ;  jfld = jf_ahw
407        slf_d(jf_ahu) = sn_ahu  ;   slf_d(jf_ahv) = sn_ahv  ;   slf_d(jf_ahw) = sn_ahw
408        IF( lk_traldf_eiv .AND. ln_dynbbl ) THEN         ! eiv & bbl
409                 jf_ubl  = jfld + 1 ;        jf_vbl  = jfld + 2 ;
410           slf_d(jf_ubl) = sn_ubl  ;   slf_d(jf_vbl) = sn_vbl
411                 jf_eiu  = jfld + 3 ;        jf_eiv  = jfld + 4 ;    jf_eiw  = jfld + 5   ;  jfld = jf_eiw 
412           slf_d(jf_eiu) = sn_eiu  ;   slf_d(jf_eiv) = sn_eiv  ;    slf_d(jf_eiw) = sn_eiw
413        ENDIF
414        IF( .NOT.lk_traldf_eiv .AND. ln_dynbbl ) THEN    ! no eiv & bbl
415                 jf_ubl  = jfld + 1 ;        jf_vbl  = jfld + 2 ;  jfld = jf_vbl
416           slf_d(jf_ubl) = sn_ubl  ;   slf_d(jf_vbl) = sn_vbl
417        ENDIF
418        IF( lk_traldf_eiv .AND. .NOT.ln_dynbbl ) THEN    ! eiv & no bbl
419                 jf_eiu  = jfld + 1 ;         jf_eiv  = jfld + 2 ;    jf_eiw  = jfld + 3   ; jfld = jf_eiw 
420           slf_d(jf_eiu) = sn_eiu  ;   slf_d(jf_eiv) = sn_eiv  ;   slf_d(jf_eiw) = sn_eiw
421        ENDIF
422      ENDIF
423 
424      ALLOCATE( sf_dyn(jfld), STAT=ierr )         ! set sf structure
425      IF( ierr > 0 ) THEN
426         CALL ctl_stop( 'dta_dyn: unable to allocate sf structure' )   ;   RETURN
427      ENDIF
428      ! Open file for each variable to get his number of dimension
429      DO ifpr = 1, jfld
430         CALL iom_open( TRIM( cn_dir )//TRIM( slf_d(ifpr)%clname ), inum )
431         idv   = iom_varid( inum , slf_d(ifpr)%clvar )  ! id of the variable sdjf%clvar
432         idimv = iom_file ( inum )%ndims(idv)             ! number of dimension for variable sdjf%clvar
433         IF( inum /= 0 )   CALL iom_close( inum )       ! close file if already open
434         IF( idimv == 3 ) THEN    ! 2D variable
435                                      ALLOCATE( sf_dyn(ifpr)%fnow(jpi,jpj,1)    , STAT=ierr0 )
436            IF( slf_d(ifpr)%ln_tint ) ALLOCATE( sf_dyn(ifpr)%fdta(jpi,jpj,1,2)  , STAT=ierr1 )
437         ELSE                     ! 3D variable
438                                      ALLOCATE( sf_dyn(ifpr)%fnow(jpi,jpj,jpk)  , STAT=ierr0 )
439            IF( slf_d(ifpr)%ln_tint ) ALLOCATE( sf_dyn(ifpr)%fdta(jpi,jpj,jpk,2), STAT=ierr1 )
440         ENDIF
441         IF( ierr0 + ierr1 > 0 ) THEN
442            CALL ctl_stop( 'dta_dyn_init : unable to allocate sf_dyn array structure' )   ;   RETURN
443         ENDIF
444      END DO
445      !                                         ! fill sf with slf_i and control print
446      CALL fld_fill( sf_dyn, slf_d, cn_dir, 'dta_dyn_init', 'Data in file', 'namdta_dyn' )
447      !
448      IF( lk_ldfslp .AND. .NOT.lk_c1d ) THEN                  ! slopes
449         IF( sf_dyn(jf_tem)%ln_tint ) THEN      ! time interpolation
450            ALLOCATE( uslpdta (jpi,jpj,jpk,2), vslpdta (jpi,jpj,jpk,2),    &
451            &         wslpidta(jpi,jpj,jpk,2), wslpjdta(jpi,jpj,jpk,2), STAT=ierr2 )
452         ELSE
453            ALLOCATE( uslpnow (jpi,jpj,jpk)  , vslpnow (jpi,jpj,jpk)  ,    &
454            &         wslpinow(jpi,jpj,jpk)  , wslpjnow(jpi,jpj,jpk)  , STAT=ierr2 )
455         ENDIF
456         IF( ierr2 > 0 ) THEN
457            CALL ctl_stop( 'dta_dyn_init : unable to allocate slope arrays' )   ;   RETURN
458         ENDIF
459      ENDIF
460      IF( ln_dynwzv ) THEN                  ! slopes
461         IF( sf_dyn(jf_uwd)%ln_tint ) THEN      ! time interpolation
462            ALLOCATE( wdta(jpi,jpj,jpk,2), STAT=ierr3 )
463         ELSE
464            ALLOCATE( wnow(jpi,jpj,jpk)  , STAT=ierr3 )
465         ENDIF
466         IF( ierr3 > 0 ) THEN
467            CALL ctl_stop( 'dta_dyn_init : unable to allocate wdta arrays' )   ;   RETURN
468         ENDIF
469      ENDIF
470      !
471      CALL dta_dyn( nit000 )
472      !
473   END SUBROUTINE dta_dyn_init
474
475   SUBROUTINE dta_dyn_wzv( pu, pv, pw )
476      !!----------------------------------------------------------------------
477      !!                    ***  ROUTINE wzv  ***
478      !!
479      !! ** Purpose :   Compute the now vertical velocity after the array swap
480      !!
481      !! ** Method  : - compute the now divergence given by :
482      !!         * z-coordinate ONLY !!!!
483      !!         hdiv = 1/(e1t*e2t) [ di(e2u  u) + dj(e1v  v) ]
484      !!     - Using the incompressibility hypothesis, the vertical
485      !!      velocity is computed by integrating the horizontal divergence
486      !!      from the bottom to the surface.
487      !!        The boundary conditions are w=0 at the bottom (no flux).
488      !!----------------------------------------------------------------------
489      USE oce, ONLY:  zhdiv => hdivn
490      !
491      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk), INTENT(in   ) :: pu, pv    !:  horizontal velocities
492      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk), INTENT(  out) :: pw        !:  vertical velocity
493      !!
494      INTEGER  ::  ji, jj, jk
495      REAL(wp) ::  zu, zu1, zv, zv1, zet
496      !!----------------------------------------------------------------------
497      !
498      ! Computation of vertical velocity using horizontal divergence
499      zhdiv(:,:,:) = 0._wp
500      DO jk = 1, jpkm1
501         DO jj = 2, jpjm1
502            DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.
503               zu  = pu(ji  ,jj  ,jk) * umask(ji  ,jj  ,jk) * e2u(ji  ,jj  ) * fse3u(ji  ,jj  ,jk)
504               zu1 = pu(ji-1,jj  ,jk) * umask(ji-1,jj  ,jk) * e2u(ji-1,jj  ) * fse3u(ji-1,jj  ,jk)
505               zv  = pv(ji  ,jj  ,jk) * vmask(ji  ,jj  ,jk) * e1v(ji  ,jj  ) * fse3v(ji  ,jj  ,jk)
506               zv1 = pv(ji  ,jj-1,jk) * vmask(ji  ,jj-1,jk) * e1v(ji  ,jj-1) * fse3v(ji  ,jj-1,jk)
507               zet = 1. / ( e1t(ji,jj) * e2t(ji,jj) * fse3t(ji,jj,jk) )
508               zhdiv(ji,jj,jk) = ( zu - zu1 + zv - zv1 ) * zet 
509            END DO
510         END DO
511      END DO
512      CALL lbc_lnk( zhdiv, 'T', 1. )      ! Lateral boundary conditions on zhdiv
513      !
514      ! computation of vertical velocity from the bottom
515      pw(:,:,jpk) = 0._wp
516      DO jk = jpkm1, 1, -1
517         pw(:,:,jk) = pw(:,:,jk+1) - fse3t(:,:,jk) * zhdiv(:,:,jk)
518      END DO
519      !
520   END SUBROUTINE dta_dyn_wzv
521
522   SUBROUTINE dta_dyn_slp( kt, pts, puslp, pvslp, pwslpi, pwslpj )
523      !!---------------------------------------------------------------------
524      !!                    ***  ROUTINE dta_dyn_slp  ***
525      !!
526      !! ** Purpose : Computation of slope
527      !!
528      !!---------------------------------------------------------------------
529      INTEGER ,                              INTENT(in ) :: kt       ! time step
530      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk,jpts), INTENT(in ) :: pts      ! temperature/salinity
531      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk)     , INTENT(out) :: puslp    ! zonal isopycnal slopes
532      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk)     , INTENT(out) :: pvslp    ! meridional isopycnal slopes
533      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk)     , INTENT(out) :: pwslpi   ! zonal diapycnal slopes
534      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk)     , INTENT(out) :: pwslpj   ! meridional diapycnal slopes
535      !!---------------------------------------------------------------------
536#if defined key_ldfslp && ! defined key_c1d
537      CALL eos_rab( pts, rab_n )       ! now local thermal/haline expension ratio at T-points
538      CALL bn2    ( pts, rab_n, rn2  ) ! now    Brunt-Vaisala
539        ! Partial steps: before Horizontal DErivative
540        ! only gtsu, gtsv, rhd, gru , grv are used
541      IF( ln_zps )    CALL zps_hde    ( kt, jpts, pts, gtsu, gtsv,  &  ! Partial steps: before horizontal gradient
542        &                                         rhd, gru , grv    )  ! of t, s, rd at the last ocean level
543      IF( ln_zps .AND. ln_isfcav) &
544         &            CALL zps_hde_isf( kt, jpts, pts, gtsu, gtsv,  &    ! Partial steps for top cell (ISF)
545         &                                        rhd, gru , grv , aru , arv , gzu , gzv , ge3ru , ge3rv ,   &
546         &                                 gtui, gtvi, grui, grvi, arui, arvi, gzui, gzvi, ge3rui, ge3rvi    ) ! of t, s, rd at the first ocean level
547
548
549
550         !                                                            ! of t, s, rd at the bottom ocean level
551      CALL zdf_mxl( kt )            ! mixed layer depth
552      CALL ldf_slp( kt, rhd, rn2 )  ! slopes
553      puslp (:,:,:) = uslp (:,:,:) 
554      pvslp (:,:,:) = vslp (:,:,:) 
555      pwslpi(:,:,:) = wslpi(:,:,:) 
556      pwslpj(:,:,:) = wslpj(:,:,:) 
557#else
558      puslp (:,:,:) = 0.            ! to avoid warning when compiling
559      pvslp (:,:,:) = 0.
560      pwslpi(:,:,:) = 0.
561      pwslpj(:,:,:) = 0.
562#endif
563      !
564   END SUBROUTINE dta_dyn_slp
565   !!======================================================================
566END MODULE dtadyn
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.