New URL for NEMO forge!   http://forge.nemo-ocean.eu

Since March 2022 along with NEMO 4.2 release, the code development moved to a self-hosted GitLab.
This present forge is now archived and remained online for history.
daymod.F90 in branches/2017/dev_r8600_xios_read_write_v2/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/DOM – NEMO

source: branches/2017/dev_r8600_xios_read_write_v2/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/DOM/daymod.F90 @ 8801

Last change on this file since 8801 was 8801, checked in by andmirek, 6 years ago

#1953 and #1962 merge dev_r8600_xios_read_write r8793

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 20.6 KB
Line 
1MODULE daymod
2   !!======================================================================
3   !!                       ***  MODULE  daymod  ***
4   !! Ocean :   management of the model calendar
5   !!=====================================================================
6   !! History :  OPA  ! 1994-09  (M. Pontaud M. Imbard)  Original code
7   !!                 ! 1997-03  (O. Marti)
8   !!                 ! 1997-05  (G. Madec)
9   !!                 ! 1997-08  (M. Imbard)
10   !!   NEMO     1.0  ! 2003-09  (G. Madec)  F90 + nyear, nmonth, nday
11   !!                 ! 2004-01  (A.M. Treguier) new calculation based on adatrj
12   !!                 ! 2006-08  (G. Madec)  surface module major update
13   !!                 ! 2015-11  (D. Lea) Allow non-zero initial time of day
14   !!----------------------------------------------------------------------
15
16   !!----------------------------------------------------------------------
17   !!   day        : calendar
18   !!----------------------------------------------------------------------
19   !!                    ----------- WARNING -----------
20   !!                    -------------------------------
21   !!   sbcmod assume that the time step is dividing the number of second of
22   !!   in a day, i.e. ===> MOD( rday, rdt ) == 0
23   !!   except when user defined forcing is used (see sbcmod.F90)
24   !!----------------------------------------------------------------------
25   USE dom_oce        ! ocean space and time domain
26   USE phycst         ! physical constants
27   USE ioipsl  , ONLY :   ymds2ju      ! for calendar
28   USE trc_oce , ONLY :   l_offline   ! offline flag
29   !
30   USE in_out_manager ! I/O manager
31   USE prtctl         ! Print control
32   USE iom            !
33   USE timing         ! Timing
34   USE restart        ! restart
35   USE iom_def, ONLY : lwxios
36   USE iom_def, ONLY : lrxios
37
38   IMPLICIT NONE
39   PRIVATE
40
41   PUBLIC   day        ! called by step.F90
42   PUBLIC   day_init   ! called by istate.F90
43   PUBLIC   day_mth    ! Needed by TAM
44
45   INTEGER, PUBLIC ::   nsecd, nsecd05, ndt, ndt05   !: (PUBLIC for TAM)
46
47   !!----------------------------------------------------------------------
48   !! NEMO/OPA 4.0 , NEMO Consortium (2016)
49   !! $Id$
50   !! Software governed by the CeCILL licence     (NEMOGCM/NEMO_CeCILL.txt)
51   !!----------------------------------------------------------------------
52CONTAINS
53
54   SUBROUTINE day_init
55      !!----------------------------------------------------------------------
56      !!                   ***  ROUTINE day_init  ***
57      !!
58      !! ** Purpose :   Initialization of the calendar values to their values 1 time step before nit000
59      !!                because day will be called at the beginning of step
60      !!
61      !! ** Action  : - nyear        : current year
62      !!              - nmonth       : current month of the year nyear
63      !!              - nday         : current day of the month nmonth
64      !!              - nday_year    : current day of the year nyear
65      !!              - nsec_year    : current time step counted in second since 00h jan 1st of the current year
66      !!              - nsec_month   : current time step counted in second since 00h 1st day of the current month
67      !!              - nsec_day     : current time step counted in second since 00h of the current day
68      !!              - nsec1jan000  : second since Jan. 1st 00h of nit000 year and Jan. 1st 00h of the current year
69      !!              - nmonth_len, nyear_len, nmonth_half, nmonth_end through day_mth
70      !!----------------------------------------------------------------------
71      INTEGER  ::   inbday, idweek   ! local integers
72      REAL(wp) ::   zjul             ! local scalar
73      !!----------------------------------------------------------------------
74      !
75      ! max number of seconds between each restart
76      IF( REAL( nitend - nit000 + 1 ) * rdt > REAL( HUGE( nsec1jan000 ) ) ) THEN
77         CALL ctl_stop( 'The number of seconds between each restart exceeds the integer 4 max value: 2^31-1. ',   &
78            &           'You must do a restart at higher frequency (or remove this stop and recompile the code in I8)' )
79      ENDIF
80      nsecd   = NINT( rday       )
81      nsecd05 = NINT( 0.5 * rday )
82      ndt     = NINT(       rdt  )
83      ndt05   = NINT( 0.5 * rdt  )
84
85      IF( .NOT. l_offline )   CALL day_rst( nit000, 'READ' )
86
87      ! set the calandar from ndastp (read in restart file and namelist)
88      nyear   =   ndastp / 10000
89      nmonth  = ( ndastp - (nyear * 10000) ) / 100
90      nday    =   ndastp - (nyear * 10000) - ( nmonth * 100 )
91
92      nhour   =   nn_time0 / 100
93      nminute = ( nn_time0 - nhour * 100 )
94
95      CALL ymds2ju( nyear, nmonth, nday, nhour*3600._wp+nminute*60._wp, fjulday ) 
96      IF( ABS(fjulday - REAL(NINT(fjulday),wp)) < 0.1 / rday )   fjulday = REAL(NINT(fjulday),wp)   ! avoid truncation error
97      IF( nn_time0*3600 - ndt05 .lt. 0 ) fjulday = fjulday + 1.                    ! move back to the day at nit000 (and not at nit000 - 1)
98
99      nsec1jan000 = 0
100      CALL day_mth
101
102      IF ( nday == 0 ) THEN     !   for ex if ndastp = ndate0 - 1
103         nmonth = nmonth - 1
104         nday = nmonth_len(nmonth)
105      ENDIF
106      IF ( nmonth == 0 ) THEN   ! go at the end of previous year
107         nmonth = 12
108         nyear = nyear - 1
109         nsec1jan000 = nsec1jan000 - nsecd * nyear_len(0)
110         IF( nleapy == 1 )   CALL day_mth
111      ENDIF
112
113      ! day since january 1st
114      nday_year = nday + SUM( nmonth_len(1:nmonth - 1) )
115
116      !compute number of days between last monday and today
117      CALL ymds2ju( 1900, 01, 01, 0.0, zjul )  ! compute julian day value of 01.01.1900 (our reference that was a Monday)
118      inbday = FLOOR(fjulday - zjul)            ! compute nb day between  01.01.1900 and start of current day
119      idweek = MOD(inbday, 7)                  ! compute nb day between last monday and current day
120      IF (idweek .lt. 0) idweek=idweek+7       ! Avoid negative values for dates before 01.01.1900
121
122      ! number of seconds since the beginning of current year/month/week/day at the middle of the time-step
123      IF (nhour*3600+nminute*60-ndt05 .gt. 0) THEN
124         ! 1 timestep before current middle of first time step is still the same day
125         nsec_year  = (nday_year-1) * nsecd + nhour*3600+nminute*60 - ndt05 
126         nsec_month = (nday-1)      * nsecd + nhour*3600+nminute*60 - ndt05   
127      ELSE
128         ! 1 time step before the middle of the first time step is the previous day
129         nsec_year  = nday_year * nsecd + nhour*3600+nminute*60 - ndt05 
130         nsec_month = nday      * nsecd + nhour*3600+nminute*60 - ndt05   
131      ENDIF
132      nsec_week  = idweek    * nsecd + nhour*3600+nminute*60 - ndt05
133      nsec_day   =             nhour*3600+nminute*60 - ndt05 
134      IF( nsec_day .lt. 0 ) nsec_day = nsec_day + nsecd
135      IF( nsec_week .lt. 0 ) nsec_week = nsec_week + nsecd*7
136
137      ! control print
138      IF(lwp) WRITE(numout,'(a,i6,a,i2,a,i2,a,i8,a,i8,a,i8,a,i8)')   &
139           &                   ' =======>> 1/2 time step before the start of the run DATE Y/M/D = ',   &
140           &                   nyear, '/', nmonth, '/', nday, '  nsec_day:', nsec_day, '  nsec_week:', nsec_week, '  &
141           &                   nsec_month:', nsec_month , '  nsec_year:' , nsec_year
142
143      ! Up to now, calendar parameters are related to the end of previous run (nit000-1)
144      ! call day to set the calendar parameters at the begining of the current simulaton. needed by iom_init
145      CALL day( nit000 )
146      !
147      IF( lwxios ) THEN
148! define variables in restart file when writing with XIOS
149          CALL iom_set_rstw_var_active('kt')
150          CALL iom_set_rstw_var_active('ndastp')
151          CALL iom_set_rstw_var_active('adatrj')
152          CALL iom_set_rstw_var_active('ntime')
153      ENDIF
154
155   END SUBROUTINE day_init
156
157
158   SUBROUTINE day_mth
159      !!----------------------------------------------------------------------
160      !!                   ***  ROUTINE day_init  ***
161      !!
162      !! ** Purpose :   calendar values related to the months
163      !!
164      !! ** Action  : - nmonth_len    : length in days of the months of the current year
165      !!              - nyear_len     : length in days of the previous/current year
166      !!              - nmonth_half   : second since the beginning of the year and the halft of the months
167      !!              - nmonth_end    : second since the beginning of the year and the end of the months
168      !!----------------------------------------------------------------------
169      INTEGER  ::   jm               ! dummy loop indice
170      !!----------------------------------------------------------------------
171
172      ! length of the month of the current year (from nleapy, read in namelist)
173      IF ( nleapy < 2 ) THEN
174         nmonth_len(:) = (/ 31, 31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31, 31 /)
175         nyear_len(:) = 365
176         IF ( nleapy == 1 ) THEN   ! we are using calandar with leap years
177            IF ( MOD(nyear-1, 4) == 0 .AND. ( MOD(nyear-1, 400) == 0 .OR. MOD(nyear-1, 100) /= 0 ) ) THEN
178               nyear_len(0)  = 366
179            ENDIF
180            IF ( MOD(nyear  , 4) == 0 .AND. ( MOD(nyear  , 400) == 0 .OR. MOD(nyear  , 100) /= 0 ) ) THEN
181               nmonth_len(2) = 29
182               nyear_len(1)  = 366
183            ENDIF
184            IF ( MOD(nyear+1, 4) == 0 .AND. ( MOD(nyear+1, 400) == 0 .OR. MOD(nyear+1, 100) /= 0 ) ) THEN
185               nyear_len(2)  = 366
186            ENDIF
187         ENDIF
188      ELSE
189         nmonth_len(:) = nleapy   ! all months with nleapy days per year
190         nyear_len(:) = 12 * nleapy
191      ENDIF
192
193      ! half month in second since the begining of the year:
194      ! time since Jan 1st   0     1     2    ...    11    12    13
195      !          ---------*--|--*--|--*--| ... |--*--|--*--|--*--|--------------------------------------
196      !                 <---> <---> <--->  ...  <---> <---> <--->
197      ! month number      0     1     2    ...    11    12    13
198      !
199      ! nmonth_half(jm) = rday * REAL( 0.5 * nmonth_len(jm) + SUM(nmonth_len(1:jm-1)) )
200      nmonth_half(0) = - nsecd05 * nmonth_len(0)
201      DO jm = 1, 13
202         nmonth_half(jm) = nmonth_half(jm-1) + nsecd05 * ( nmonth_len(jm-1) + nmonth_len(jm) )
203      END DO
204
205      nmonth_end(0) = 0
206      DO jm = 1, 13
207         nmonth_end(jm) = nmonth_end(jm-1) + nsecd * nmonth_len(jm)
208      END DO
209      !
210   END SUBROUTINE
211
212
213   SUBROUTINE day( kt )
214      !!----------------------------------------------------------------------
215      !!                      ***  ROUTINE day  ***
216      !!
217      !! ** Purpose :   Compute the date with a day iteration IF necessary.
218      !!
219      !! ** Method  : - ???
220      !!
221      !! ** Action  : - nyear     : current year
222      !!              - nmonth    : current month of the year nyear
223      !!              - nday      : current day of the month nmonth
224      !!              - nday_year : current day of the year nyear
225      !!              - ndastp    : = nyear*10000 + nmonth*100 + nday
226      !!              - adatrj    : date in days since the beginning of the run
227      !!              - nsec_year : current time of the year (in second since 00h, jan 1st)
228      !!----------------------------------------------------------------------
229      INTEGER, INTENT(in) ::   kt        ! ocean time-step indices
230      !
231      CHARACTER (len=25) ::   charout
232      REAL(wp)           ::   zprec      ! fraction of day corresponding to 0.1 second
233      !!----------------------------------------------------------------------
234      !
235      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_start('day')
236      !
237      zprec = 0.1 / rday
238      !                                                 ! New time-step
239      nsec_year  = nsec_year  + ndt
240      nsec_month = nsec_month + ndt
241      nsec_week  = nsec_week  + ndt
242      nsec_day   = nsec_day   + ndt
243      adatrj  = adatrj  + rdt / rday
244      fjulday = fjulday + rdt / rday
245      IF( ABS(fjulday - REAL(NINT(fjulday),wp)) < zprec )   fjulday = REAL(NINT(fjulday),wp)   ! avoid truncation error
246      IF( ABS(adatrj  - REAL(NINT(adatrj ),wp)) < zprec )   adatrj  = REAL(NINT(adatrj ),wp)   ! avoid truncation error
247
248      IF( nsec_day > nsecd ) THEN                       ! New day
249         !
250         nday      = nday + 1
251         nday_year = nday_year + 1
252         nsec_day  = ndt05
253         !
254         IF( nday == nmonth_len(nmonth) + 1 ) THEN      ! New month
255            nday   = 1
256            nmonth = nmonth + 1
257            nsec_month = ndt05
258            IF( nmonth == 13 ) THEN                     ! New year
259               nyear     = nyear + 1
260               nmonth    = 1
261               nday_year = 1
262               nsec_year = ndt05
263               nsec1jan000 = nsec1jan000 + nsecd * nyear_len(1)
264               IF( nleapy == 1 )   CALL day_mth
265            ENDIF
266         ENDIF
267         !
268         ndastp = nyear * 10000 + nmonth * 100 + nday   ! New date
269         !
270         !compute first day of the year in julian days
271         CALL ymds2ju( nyear, 01, 01, 0.0, fjulstartyear )
272         !
273         IF(lwp) WRITE(numout,'(a,i8,a,i4.4,a,i2.2,a,i2.2,a,i3.3)') '======>> time-step =', kt,   &
274              &   '      New day, DATE Y/M/D = ', nyear, '/', nmonth, '/', nday, '      nday_year = ', nday_year
275         IF(lwp) WRITE(numout,'(a,i8,a,i7,a,i5)') '         nsec_year = ', nsec_year,   &
276              &   '   nsec_month = ', nsec_month, '   nsec_day = ', nsec_day, '   nsec_week = ', nsec_week
277      ENDIF
278
279      IF( nsec_week > 7*nsecd )   nsec_week = ndt05     ! New week
280
281      IF(ln_ctl) THEN
282         WRITE(charout,FMT="('kt =', I4,'  d/m/y =',I2,I2,I4)") kt, nday, nmonth, nyear
283         CALL prt_ctl_info(charout)
284      ENDIF
285
286      IF( .NOT. l_offline ) CALL rst_opn( kt )               ! Open the restart file if needed and control lrst_oce
287      IF( lrst_oce         ) CALL day_rst( kt, 'WRITE' )      ! write day restart information
288      !
289      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_stop('day')
290      !
291   END SUBROUTINE day
292
293
294   SUBROUTINE day_rst( kt, cdrw )
295      !!---------------------------------------------------------------------
296      !!                   ***  ROUTINE ts_rst  ***
297      !!
298      !!  ** Purpose : Read or write calendar in restart file:
299      !!
300      !!  WRITE(READ) mode:
301      !!       kt        : number of time step since the begining of the experiment at the
302      !!                   end of the current(previous) run
303      !!       adatrj(0) : number of elapsed days since the begining of the experiment at the
304      !!                   end of the current(previous) run (REAL -> keep fractions of day)
305      !!       ndastp    : date at the end of the current(previous) run (coded as yyyymmdd integer)
306      !!
307      !!   According to namelist parameter nrstdt,
308      !!       nrstdt = 0  no control on the date (nit000 is  arbitrary).
309      !!       nrstdt = 1  we verify that nit000 is equal to the last
310      !!                   time step of previous run + 1.
311      !!       In both those options, the  exact duration of the experiment
312      !!       since the beginning (cumulated duration of all previous restart runs)
313      !!       is not stored in the restart and is assumed to be (nit000-1)*rdt.
314      !!       This is valid is the time step has remained constant.
315      !!
316      !!       nrstdt = 2  the duration of the experiment in days (adatrj)
317      !!                    has been stored in the restart file.
318      !!----------------------------------------------------------------------
319      INTEGER         , INTENT(in) ::   kt         ! ocean time-step
320      CHARACTER(len=*), INTENT(in) ::   cdrw       ! "READ"/"WRITE" flag
321      !
322      REAL(wp) ::   zkt, zndastp, zdayfrac, ksecs, ktime
323      INTEGER  ::   ihour, iminute
324      !!----------------------------------------------------------------------
325
326      IF( TRIM(cdrw) == 'READ' ) THEN
327
328         IF( iom_varid( numror, 'kt', ldstop = .FALSE. ) > 0 ) THEN
329            ! Get Calendar informations
330            CALL iom_get( numror, 'kt', zkt, ldxios = lrxios )   ! last time-step of previous run
331            IF(lwp) THEN
332               WRITE(numout,*) ' *** Info read in restart : '
333               WRITE(numout,*) '   previous time-step                               : ', NINT( zkt )
334               WRITE(numout,*) ' *** restart option'
335               SELECT CASE ( nrstdt )
336               CASE ( 0 )   ;   WRITE(numout,*) ' nrstdt = 0 : no control of nit000'
337               CASE ( 1 )   ;   WRITE(numout,*) ' nrstdt = 1 : no control the date at nit000 (use ndate0 read in the namelist)'
338               CASE ( 2 )   ;   WRITE(numout,*) ' nrstdt = 2 : calendar parameters read in restart'
339               END SELECT
340               WRITE(numout,*)
341            ENDIF
342            ! Control of date
343            IF( nit000 - NINT( zkt ) /= 1 .AND. nrstdt /= 0 )                                         &
344                 &   CALL ctl_stop( ' ===>>>> : problem with nit000 for the restart',                 &
345                 &                  ' verify the restart file or rerun with nrstdt = 0 (namelist)' )
346            ! define ndastp and adatrj
347            IF ( nrstdt == 2 ) THEN
348               ! read the parameters corresponding to nit000 - 1 (last time step of previous run)
349               CALL iom_get( numror, 'ndastp', zndastp, ldxios = lrxios )
350               ndastp = NINT( zndastp )
351               CALL iom_get( numror, 'adatrj', adatrj, ldxios = lrxios )
352          CALL iom_get( numror, 'ntime', ktime, ldxios = lrxios )
353          nn_time0=INT(ktime)
354               ! calculate start time in hours and minutes
355          zdayfrac=adatrj-INT(adatrj)
356          ksecs = NINT(zdayfrac*86400)        ! Nearest second to catch rounding errors in adatrj         
357          ihour = INT(ksecs/3600)
358          iminute = ksecs/60-ihour*60
359           
360               ! Add to nn_time0
361               nhour   =   nn_time0 / 100
362               nminute = ( nn_time0 - nhour * 100 )
363          nminute=nminute+iminute
364         
365          IF( nminute >= 60 ) THEN
366             nminute=nminute-60
367        nhour=nhour+1
368          ENDIF
369          nhour=nhour+ihour
370          IF( nhour >= 24 ) THEN
371        nhour=nhour-24
372             adatrj=adatrj+1
373          ENDIF         
374          nn_time0 = nhour * 100 + nminute
375          adatrj = INT(adatrj)                    ! adatrj set to integer as nn_time0 updated         
376            ELSE
377               ! parameters corresponding to nit000 - 1 (as we start the step loop with a call to day)
378               ndastp = ndate0        ! ndate0 read in the namelist in dom_nam
379               nhour   =   nn_time0 / 100
380               nminute = ( nn_time0 - nhour * 100 )
381               IF( nhour*3600+nminute*60-ndt05 .lt. 0 )  ndastp=ndastp-1      ! Start hour is specified in the namelist (default 0)
382               adatrj = ( REAL( nit000-1, wp ) * rdt ) / rday
383               ! note this is wrong if time step has changed during run
384            ENDIF
385         ELSE
386            ! parameters corresponding to nit000 - 1 (as we start the step loop with a call to day)
387            ndastp = ndate0           ! ndate0 read in the namelist in dom_nam
388            nhour   =   nn_time0 / 100
389       nminute = ( nn_time0 - nhour * 100 )
390            IF( nhour*3600+nminute*60-ndt05 .lt. 0 )  ndastp=ndastp-1      ! Start hour is specified in the namelist (default 0)
391            adatrj = ( REAL( nit000-1, wp ) * rdt ) / rday
392         ENDIF
393         IF( ABS(adatrj  - REAL(NINT(adatrj),wp)) < 0.1 / rday )   adatrj = REAL(NINT(adatrj),wp)   ! avoid truncation error
394         !
395         IF(lwp) THEN
396            WRITE(numout,*) ' *** Info used values : '
397            WRITE(numout,*) '   date ndastp                                      : ', ndastp
398            WRITE(numout,*) '   number of elapsed days since the begining of run : ', adatrj
399       WRITE(numout,*) '   nn_time0                                         : ',nn_time0
400            WRITE(numout,*)
401         ENDIF
402         !
403      ELSEIF( TRIM(cdrw) == 'WRITE' ) THEN
404         !
405         IF( kt == nitrst ) THEN
406            IF(lwp) WRITE(numout,*)
407            IF(lwp) WRITE(numout,*) 'rst_write : write oce restart file  kt =', kt
408            IF(lwp) WRITE(numout,*) '~~~~~~~'
409         ENDIF
410         ! calendar control
411         IF( lwxios ) CALL iom_swap(      cwxios_context          )
412         CALL iom_rstput( kt, nitrst, numrow, 'kt'     , REAL( kt    , wp), ldxios = lwxios )   ! time-step
413         CALL iom_rstput( kt, nitrst, numrow, 'ndastp' , REAL( ndastp, wp), ldxios = lwxios )   ! date
414         CALL iom_rstput( kt, nitrst, numrow, 'adatrj' , adatrj, ldxios = lwxios            )   ! number of elapsed days since
415         !                                                                     ! the begining of the run [s]
416    CALL iom_rstput( kt, nitrst, numrow, 'ntime'  , REAL( nn_time0, wp), ldxios = lwxios ) ! time
417         IF( lwxios ) CALL iom_swap(      cxios_context          )
418      ENDIF
419      !
420   END SUBROUTINE day_rst
421
422   !!======================================================================
423END MODULE daymod
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.