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ROBUST5_CNRS : implementation of part I of new TOP interface - 1st step -, see ticket #1782

  • Property svn:keywords set to Id
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Line 
1MODULE trcini
2   !!======================================================================
3   !!                         ***  MODULE trcini  ***
4   !! TOP :   Manage the passive tracer initialization
5   !!======================================================================
6   !! History :   -   ! 1991-03 (O. Marti)  original code
7   !!            1.0  ! 2005-03 (O. Aumont, A. El Moussaoui) F90
8   !!            2.0  ! 2005-10 (C. Ethe, G. Madec) revised architecture
9   !!            4.0  ! 2011-01 (A. R. Porter, STFC Daresbury) dynamical allocation
10   !!----------------------------------------------------------------------
11#if defined key_top
12   !!----------------------------------------------------------------------
13   !!   'key_top'                                                TOP models
14   !!----------------------------------------------------------------------
15   !!   trc_init  :   Initialization for passive tracer
16   !!   top_alloc :   allocate the TOP arrays
17   !!----------------------------------------------------------------------
18   USE oce_trc         ! shared variables between ocean and passive tracers
19   USE trc             ! passive tracers common variables
20   USE trcnam          ! Namelist read
21   USE daymod          ! calendar manager
22   USE prtctl_trc      ! Print control passive tracers (prt_ctl_trc_init routine)
23   USE trcsub          ! variables to substep passive tracers
24   USE trcrst
25   USE lib_mpp         ! distribued memory computing library
26   USE sbc_oce
27   USE trcice          ! tracers in sea ice
28   USE trcbc,   only : trc_bc_init ! generalized Boundary Conditions
29 
30   IMPLICIT NONE
31   PRIVATE
32   
33   PUBLIC   trc_init   ! called by opa
34
35   !!----------------------------------------------------------------------
36   !! NEMO/TOP 4.0 , NEMO Consortium (2011)
37   !! $Id$
38   !! Software governed by the CeCILL licence     (NEMOGCM/NEMO_CeCILL.txt)
39   !!----------------------------------------------------------------------
40CONTAINS
41   
42   SUBROUTINE trc_init
43      !!---------------------------------------------------------------------
44      !!                     ***  ROUTINE trc_init  ***
45      !!
46      !! ** Purpose :   Initialization of the passive tracer fields
47      !!
48      !! ** Method  : - read namelist
49      !!              - control the consistancy
50      !!              - compute specific initialisations
51      !!              - set initial tracer fields (either read restart
52      !!                or read data or analytical formulation
53      !!---------------------------------------------------------------------
54      !
55      IF( nn_timing == 1 )   CALL timing_start('trc_init')
56      !
57      IF(lwp) WRITE(numout,*)
58      IF(lwp) WRITE(numout,*) 'trc_init : initial set up of the passive tracers'
59      IF(lwp) WRITE(numout,*) '~~~~~~~'
60
61      IF( .NOT.lk_offline )   CALL trc_nam_run     ! Parameters of the run
62      !
63      CALL top_alloc()   ! allocate TOP arrays
64      !
65      CALL trc_ini_ctl   ! control
66      CALL trc_nam       ! read passive tracers namelists
67      !
68      !
69      IF(lwp) WRITE(numout,*)
70      IF( ln_rsttr .AND. .NOT. lk_offline ) CALL trc_rst_cal( nit000, 'READ' )   ! calendar
71      IF(lwp) WRITE(numout,*)
72      !
73      CALL trc_ini_sms   ! SMS
74      CALL trc_ini_trp   ! passive tracers transport
75      CALL trc_ice_ini   ! Tracers in sea ice
76      !
77      IF(lwp) CALL ctl_opn( numstr, 'tracer.stat', 'REPLACE', 'FORMATTED', 'SEQUENTIAL', -1, numout, lwp , narea )
78      !
79      CALL trc_ini_state  !  passive tracers initialisation : from a restart or from clim
80      IF( nn_dttrc /= 1 ) &
81      CALL trc_sub_ini      ! Initialize variables for substepping passive tracers
82      CALL trc_ini_inv   ! Inventories
83      !
84      IF( nn_timing == 1 )   CALL timing_stop('trc_init')
85      !
86   END SUBROUTINE trc_init
87
88
89   SUBROUTINE trc_ini_ctl
90      !!----------------------------------------------------------------------
91      !!                     ***  ROUTINE trc_ini_ctl  ***
92      !! ** Purpose :        Control  + ocean volume
93      !!----------------------------------------------------------------------
94      INTEGER ::   jk    ! dummy loop indices
95      !
96      ! Define logical parameter ton control dirunal cycle in TOP
97      l_trcdm2dc = ln_dm2dc .OR. ( ln_cpl .AND. ncpl_qsr_freq /= 1 )
98      l_trcdm2dc = l_trcdm2dc  .AND. .NOT. lk_offline
99      IF( l_trcdm2dc .AND. lwp )   CALL ctl_warn( 'Coupling with passive tracers and used of diurnal cycle.',   &
100         &                           'Computation of a daily mean shortwave for some biogeochemical models ' )
101      !
102   END SUBROUTINE trc_ini_ctl
103
104
105   SUBROUTINE trc_ini_inv
106      !!----------------------------------------------------------------------
107      !!                     ***  ROUTINE trc_ini_stat  ***
108      !! ** Purpose :      passive tracers inventories at initialsation phase
109      !!----------------------------------------------------------------------
110      INTEGER ::  jk, jn    ! dummy loop indices
111      CHARACTER (len=25) :: charout
112      !!----------------------------------------------------------------------
113      !                                                              ! masked grid volume
114      DO jk = 1, jpk
115         cvol(:,:,jk) = e1e2t(:,:) * e3t_n(:,:,jk) * tmask(:,:,jk)
116      END DO
117      !                                                              ! total volume of the ocean
118      areatot = glob_sum( cvol(:,:,:) )
119      !
120      trai(:) = 0._wp                                                   ! initial content of all tracers
121      DO jn = 1, jptra
122         trai(jn) = trai(jn) + glob_sum( trn(:,:,:,jn) * cvol(:,:,:)   )
123      END DO
124
125      IF(lwp) THEN               ! control print
126         WRITE(numout,*)
127         WRITE(numout,*)
128         WRITE(numout,*) '          *** Total number of passive tracer jptra = ', jptra
129         WRITE(numout,*) '          *** Total volume of ocean                = ', areatot
130         WRITE(numout,*) '          *** Total inital content of all tracers '
131         WRITE(numout,*)
132         DO jn = 1, jptra
133            WRITE(numout,9000) jn, TRIM( ctrcnm(jn) ), trai(jn)
134         ENDDO
135         WRITE(numout,*)
136      ENDIF
137      IF(lwp) WRITE(numout,*)
138      IF(ln_ctl) THEN            ! print mean trends (used for debugging)
139         CALL prt_ctl_trc_init
140         WRITE(charout, FMT="('ini ')")
141         CALL prt_ctl_trc_info( charout )
142         CALL prt_ctl_trc( tab4d=trn, mask=tmask, clinfo=ctrcnm )
143      ENDIF
1449000  FORMAT(' tracer nb : ',i2,'      name :',a10,'      initial content :',e18.10)
145      !
146   END SUBROUTINE trc_ini_inv
147
148
149   SUBROUTINE trc_ini_sms
150      !!----------------------------------------------------------------------
151      !!                     ***  ROUTINE trc_ini_sms  ***
152      !! ** Purpose :   SMS initialisation
153      !!----------------------------------------------------------------------
154      USE par_trc
155      USE trcini_pisces  ! PISCES   initialisation
156      USE trcini_cfc     ! CFC      initialisation
157      USE trcini_c14     ! C14  initialisation
158      USE trcini_age     ! age initialisation
159      USE trcini_my_trc  ! MY_TRC   initialisation
160      !!----------------------------------------------------------------------
161      jp_lc = 0
162      IF( lk_pisces  )  THEN       ! PISCES bio-model
163         CALL trc_ini_pisces   
164         jp_lc       = jp_pisces 
165      ELSE
166         jp_pisces   = 0
167         jp_pcs0     = 0             
168         jp_pcs1     = 0         
169      ENDIF
170      IF( lk_my_trc )  THEN      ! MY_TRC
171         CALL trc_ini_my_trc
172         jp_lc       = jp_lc + jp_my_trc 
173      ELSE
174         jp_my_trc   = 0
175         jp_myt0     = 0       
176         jp_myt1     = 0     
177      ENDIF
178      IF( ll_cfc    )  THEN          ! CFC
179         CALL trc_ini_cfc   
180         jp_lc       = jp_lc + jp_cfc
181      ELSE
182         jp_cfc      = 0
183         jp_cfc0     = 0       
184         jp_cfc1     = 0     
185      ENDIF
186      IF( ln_c14    )  THEN      ! C14
187         CALL trc_ini_c14
188         jp_lc       = jp_lc + jp_c14
189      ELSE
190         jp_c14      = 0
191         jp_c140     = 0       
192      ENDIF
193      IF( ln_age    )  THEN      ! AGE
194         CALL trc_ini_age
195         jp_lc       = jp_lc + jp_age
196      ELSE
197         jp_age      = 0
198         jp_age0     = 0       
199      ENDIF
200      !
201      IF( jp_lc /= jptra ) THEN
202        IF( lwp ) WRITE(numout,*) ' The total number of tracers in namelist_top jptra = ', jptra
203        IF( lwp ) WRITE(numout,*) ' The total number of tracers to be used by the model is jp_lc = ', jp_lc
204        CALL ctl_stop( " Change the value of total number of tracers in namelist " )
205      ENDIF
206      !
207   END SUBROUTINE trc_ini_sms
208
209   SUBROUTINE trc_ini_trp
210      !!----------------------------------------------------------------------
211      !!                     ***  ROUTINE trc_ini_trp  ***
212      !!
213      !! ** Purpose :   Allocate all the dynamic arrays of the OPA modules
214      !!----------------------------------------------------------------------
215      USE trcdmp , ONLY:  trc_dmp_ini
216      USE trcadv , ONLY:  trc_adv_ini
217      USE trcldf , ONLY:  trc_ldf_ini
218      USE trczdf , ONLY:  trc_zdf_ini
219      USE trcrad , ONLY:  trc_rad_ini
220      !
221      INTEGER :: ierr
222      !!----------------------------------------------------------------------
223      !
224      IF( ln_trcdmp )  CALL  trc_dmp_ini          ! damping
225                       CALL  trc_adv_ini          ! advection
226                       CALL  trc_ldf_ini          ! lateral diffusion
227                       CALL  trc_zdf_ini          ! vertical diffusion
228                       CALL  trc_rad_ini          ! positivity of passive tracers
229      !
230   END SUBROUTINE trc_ini_trp
231
232
233   SUBROUTINE trc_ini_state
234      !!----------------------------------------------------------------------
235      !!                     ***  ROUTINE trc_ini_state ***
236      !! ** Purpose :          Initialisation of passive tracer concentration
237      !!----------------------------------------------------------------------
238      USE zpshde          ! partial step: hor. derivative   (zps_hde routine)
239      USE trcrst          ! passive tracers restart
240      USE trcdta          ! initialisation from files
241      !
242      INTEGER :: jn, jl   ! dummy loop indices
243      !!----------------------------------------------------------------------
244      !
245      ! Initialisation of tracers Initial Conditions
246      IF( ln_trcdta )      CALL trc_dta_init(jptra)
247
248      ! Initialisation of tracers Boundary Conditions
249      IF( lk_my_trc )     CALL trc_bc_init(jptra)
250
251      IF( ln_rsttr ) THEN
252        !
253        CALL trc_rst_read              ! restart from a file
254        !
255      ELSE
256        !
257        IF( ln_trcdta .AND. nb_trcdta > 0 ) THEN  ! Initialisation of tracer from a file that may also be used for damping
258            !
259            DO jn = 1, jptra
260               IF( ln_trc_ini(jn) ) THEN      ! update passive tracers arrays with input data read from file
261                  jl = n_trc_index(jn) 
262                  CALL trc_dta( nit000, sf_trcdta(jl), rf_trfac(jl) )   ! read tracer data at nit000
263                  trn(:,:,:,jn) = sf_trcdta(jl)%fnow(:,:,:) 
264                  !
265                  IF( .NOT.ln_trcdmp .AND. .NOT.ln_trcdmp_clo ) THEN      !== deallocate data structure   ==!
266                     !                                                    (data used only for initialisation)
267                     IF(lwp) WRITE(numout,*) 'trc_dta: deallocate data arrays as they are only used to initialize the run'
268                                                  DEALLOCATE( sf_trcdta(jl)%fnow )     !  arrays in the structure
269                     IF( sf_trcdta(jl)%ln_tint )  DEALLOCATE( sf_trcdta(jl)%fdta )
270                     !
271                  ENDIF
272               ENDIF
273            ENDDO
274            !
275        ENDIF
276        !
277        trb(:,:,:,:) = trn(:,:,:,:)
278        !
279      ENDIF
280 
281      tra(:,:,:,:) = 0._wp
282      !                                                         ! Partial top/bottom cell: GRADh(trn)
283   END SUBROUTINE trc_ini_state
284
285   SUBROUTINE top_alloc
286      !!----------------------------------------------------------------------
287      !!                     ***  ROUTINE top_alloc  ***
288      !!
289      !! ** Purpose :   Allocate all the dynamic arrays of the OPA modules
290      !!----------------------------------------------------------------------
291      USE trc           , ONLY:   trc_alloc
292      USE trdtrc_oce    , ONLY:   trd_trc_oce_alloc
293#if defined key_trdmxl_trc 
294      USE trdmxl_trc    , ONLY:   trd_mxl_trc_alloc
295#endif
296      !
297      INTEGER :: ierr
298      !!----------------------------------------------------------------------
299      !
300      ierr =        trc_alloc()
301      ierr = ierr + trd_trc_oce_alloc()
302#if defined key_trdmxl_trc 
303      ierr = ierr + trd_mxl_trc_alloc()
304#endif
305      !
306      IF( lk_mpp    )   CALL mpp_sum( ierr )
307      IF( ierr /= 0 )   CALL ctl_stop( 'STOP', 'top_alloc : unable to allocate standard ocean arrays' )
308      !
309   END SUBROUTINE top_alloc
310
311#else
312   !!----------------------------------------------------------------------
313   !!  Empty module :                                     No passive tracer
314   !!----------------------------------------------------------------------
315CONTAINS
316   SUBROUTINE trc_init                      ! Dummy routine   
317   END SUBROUTINE trc_init
318#endif
319
320   !!======================================================================
321END MODULE trcini
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.