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trcini.F90 in branches/NERC/dev_r5518_NOC_MEDUSA_Stable/NEMOGCM/NEMO/TOP_SRC – NEMO

source: branches/NERC/dev_r5518_NOC_MEDUSA_Stable/NEMOGCM/NEMO/TOP_SRC/trcini.F90 @ 8130

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JPALM -- CFC module debugg - CFC12 and SF6 up-to-date and in action from now
File size: 14.0 KB
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   !!             -   ! 2014-06 (A. Yool, J. Palmieri) adding MEDUSA-2
11   !!----------------------------------------------------------------------
12#if defined key_top
13   !!----------------------------------------------------------------------
14   !!   'key_top'                                                TOP models
15   !!----------------------------------------------------------------------
16   !!   trc_init  :   Initialization for passive tracer
17   !!   top_alloc :   allocate the TOP arrays
18   !!----------------------------------------------------------------------
19   USE oce_trc         ! shared variables between ocean and passive tracers
20   USE trc             ! passive tracers common variables
21   USE trcrst          ! passive tracers restart
22   USE trcnam          ! Namelist read
23   USE trcini_cfc      ! CFC      initialisation
24   USE trcini_pisces   ! PISCES   initialisation
25   USE trcini_c14b     ! C14 bomb initialisation
26   USE trcini_my_trc   ! MY_TRC   initialisation
27   USE trcini_medusa   ! MEDUSA   initialisation
28   USE trcini_idtra    ! idealize tracer initialisation
29   USE trcini_age      ! AGE      initialisation
30   USE trcdta          ! initialisation from files
31   USE daymod          ! calendar manager
32   USE zpshde          ! partial step: hor. derivative   (zps_hde routine)
33   USE prtctl_trc      ! Print control passive tracers (prt_ctl_trc_init routine)
34   USE trcsub          ! variables to substep passive tracers
35   USE lib_mpp         ! distribued memory computing library
36   USE sbc_oce
37   USE trcice          ! tracers in sea ice
38 
39   IMPLICIT NONE
40   PRIVATE
41   
42   PUBLIC   trc_init   ! called by opa
43
44    !! * Substitutions
45#  include "domzgr_substitute.h90"
46   !!----------------------------------------------------------------------
47   !! NEMO/TOP 4.0 , NEMO Consortium (2011)
48   !! $Id$
49   !! Software governed by the CeCILL licence     (NEMOGCM/NEMO_CeCILL.txt)
50   !!----------------------------------------------------------------------
51CONTAINS
52   
53   SUBROUTINE trc_init
54      !!---------------------------------------------------------------------
55      !!                     ***  ROUTINE trc_init  ***
56      !!
57      !! ** Purpose :   Initialization of the passive tracer fields
58      !!
59      !! ** Method  : - read namelist
60      !!              - control the consistancy
61      !!              - compute specific initialisations
62      !!              - set initial tracer fields (either read restart
63      !!                or read data or analytical formulation
64      !!---------------------------------------------------------------------
65      INTEGER ::   jk, jn, jl    ! dummy loop indices
66      CHARACTER (len=25) :: charout
67      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:,:,:) ::  ztrcdta   ! 4D  workspace
68      !!---------------------------------------------------------------------
69      !
70      IF( nn_timing == 1 )   CALL timing_start('trc_init')
71      !
72      IF(lwp) WRITE(numout,*)
73      IF(lwp) WRITE(numout,*) 'trc_init : initial set up of the passive tracers'
74      IF(lwp) WRITE(numout,*) '~~~~~~~'
75
76      CALL top_alloc()              ! allocate TOP arrays
77
78      l_trcdm2dc = ln_dm2dc .OR. ( ln_cpl .AND. ncpl_qsr_freq /= 1 )
79      l_trcdm2dc = l_trcdm2dc  .AND. .NOT. lk_offline
80      IF( l_trcdm2dc .AND. lwp ) &
81         &   CALL ctl_warn(' Coupling with passive tracers and used of diurnal cycle. &
82         & Computation of a daily mean shortwave for some biogeochemical models) ')
83          !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
84          !!!!! CHECK For MEDUSA
85          !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
86      IF( nn_cla == 1 )   &
87         &  CALL ctl_stop( ' Cross Land Advection not yet implemented with passive tracer ; nn_cla must be 0' )
88
89      CALL trc_nam      ! read passive tracers namelists
90      !
91      IF(lwp) WRITE(numout,*)
92      !
93      IF( ln_rsttr .AND. .NOT. lk_offline ) CALL trc_rst_cal( nit000, 'READ' )   ! calendar
94      !
95      IF(lwp) WRITE(numout,*)
96                                                              ! masked grid volume
97      !                                                              ! masked grid volume
98      DO jk = 1, jpk
99         cvol(:,:,jk) = e1e2t(:,:) * fse3t(:,:,jk) * tmask(:,:,jk)
100      END DO
101      IF( lk_degrad ) cvol(:,:,:) = cvol(:,:,:) * facvol(:,:,:)      ! degrad option: reduction by facvol
102      !                                                              ! total volume of the ocean
103      areatot = glob_sum( cvol(:,:,:) )
104
105      IF( lk_pisces  )       CALL trc_ini_pisces       ! PISCES  bio-model
106      IF( lk_medusa  )       CALL trc_ini_medusa       ! MEDUSA  tracers
107      IF( lk_idtra   )       CALL trc_ini_idtra        ! Idealize tracers
108      IF( lk_cfc     )       CALL trc_ini_cfc          ! CFC     tracers
109      IF( lk_c14b    )       CALL trc_ini_c14b         ! C14 bomb  tracer
110      IF( lk_age     )       CALL trc_ini_age          ! AGE       tracer
111      IF( lk_my_trc  )       CALL trc_ini_my_trc       ! MY_TRC  tracers
112
113      CALL trc_ice_ini                                 ! Tracers in sea ice
114
115# if defined key_debug_medusa
116         IF (lwp) write (numout,*) '------------------------------'
117         IF (lwp) write (numout,*) 'Jpalm - debug'
118         IF (lwp) write (numout,*) ' in trc_init'
119         IF (lwp) write (numout,*) ' sms init OK'
120         IF (lwp) write (numout,*) ' next: open tracer.stat'
121         IF (lwp) write (numout,*) ' '
122         CALL flush(numout)
123# endif
124
125      IF( ln_ctl ) THEN
126         !
127         IF (narea == 1) THEN 
128            ! The tracer.stat file only contains global tracer sum values, if
129            ! it contains anything at all. Hence it only needs to be opened
130            ! and written to on the master PE, not on all PEs. 
131            CALL ctl_opn( numstr, 'tracer.stat', 'REPLACE','FORMATTED',  & 
132                          'SEQUENTIAL', -1, numout, lwp , narea ) 
133         ENDIF 
134         !
135      ENDIF
136
137# if defined key_debug_medusa
138         IF (lwp) write (numout,*) '------------------------------'
139         IF (lwp) write (numout,*) 'Jpalm - debug'
140         IF (lwp) write (numout,*) ' in trc_init'
141         IF (lwp) write (numout,*) 'open tracer.stat -- OK'
142         IF (lwp) write (numout,*) ' '
143         CALL flush(numout)
144# endif
145
146
147      IF( ln_trcdta ) THEN
148#if defined key_medusa
149         IF(lwp) WRITE(numout,*) 'AXY: calling trc_dta_init'
150         IF(lwp) CALL flush(numout)
151#endif
152         CALL trc_dta_init(jptra)
153      ENDIF
154
155      IF( ln_rsttr ) THEN
156        !
157#if defined key_medusa
158        IF(lwp) WRITE(numout,*) 'AXY: calling trc_rst_read'
159        IF(lwp) CALL flush(numout)
160#endif
161        CALL trc_rst_read              ! restart from a file
162        !
163      ELSE
164        !
165# if defined key_debug_medusa
166         IF (lwp) write (numout,*) '------------------------------'
167         IF (lwp) write (numout,*) 'Jpalm - debug'
168         IF (lwp) write (numout,*) ' Init from file -- will call trc_dta'
169         IF (lwp) write (numout,*) ' '
170         CALL flush(numout)
171# endif
172        !
173        IF( ln_trcdta .AND. nb_trcdta > 0 ) THEN  ! Initialisation of tracer from a file that may also be used for damping
174            !
175            CALL wrk_alloc( jpi, jpj, jpk, ztrcdta )    ! Memory allocation
176            !
177            DO jn = 1, jptra
178               IF( ln_trc_ini(jn) ) THEN      ! update passive tracers arrays with input data read from file
179                  jl = n_trc_index(jn) 
180                  CALL trc_dta( nit000, sf_trcdta(jl),rf_trfac(jl) )   ! read tracer data at nit000
181                  ztrcdta(:,:,:) = sf_trcdta(jl)%fnow(:,:,:)
182                  trn(:,:,:,jn) = ztrcdta(:,:,:) * tmask(:,:,:) 
183                  IF( .NOT.ln_trcdmp .AND. .NOT.ln_trcdmp_clo ) THEN      !== deallocate data structure   ==!
184                     !                                                    (data used only for initialisation)
185                     IF(lwp) WRITE(numout,*) 'trc_dta: deallocate data arrays as they are only used to initialize the run'
186                                                  DEALLOCATE( sf_trcdta(jl)%fnow )     !  arrays in the structure
187                     IF( sf_trcdta(jl)%ln_tint )  DEALLOCATE( sf_trcdta(jl)%fdta )
188                     !
189                  ENDIF
190               ENDIF
191            ENDDO
192            CALL wrk_dealloc( jpi, jpj, jpk, ztrcdta )
193        ENDIF
194        !
195# if defined key_debug_medusa
196         IF (lwp) write (numout,*) '------------------------------'
197         IF (lwp) write (numout,*) 'Jpalm - debug'
198         IF (lwp) write (numout,*) ' in trc_init'
199         IF (lwp) write (numout,*) ' before trb = trn'
200         IF (lwp) write (numout,*) ' '
201         CALL flush(numout)
202# endif
203        !
204        trb(:,:,:,:) = trn(:,:,:,:)
205        !
206# if defined key_debug_medusa
207         IF (lwp) write (numout,*) '------------------------------'
208         IF (lwp) write (numout,*) 'Jpalm - debug'
209         IF (lwp) write (numout,*) ' in trc_init'
210         IF (lwp) write (numout,*) ' trb = trn -- OK'
211         IF (lwp) write (numout,*) ' '
212         CALL flush(numout)
213# endif
214        !
215      ENDIF
216 
217      tra(:,:,:,:) = 0._wp
218      IF( ln_zps .AND. .NOT. lk_c1d .AND. .NOT. ln_isfcav )   &              ! Partial steps: before horizontal gradient of passive
219        &    CALL zps_hde    ( nit000, jptra, trn, gtru, gtrv  )  ! Partial steps: before horizontal gradient
220      IF( ln_zps .AND. .NOT. lk_c1d .AND.       ln_isfcav )   &
221        &    CALL zps_hde_isf( nit000, jptra, trn, pgtu=gtru, pgtv=gtrv, pgtui=gtrui, pgtvi=gtrvi )       ! tracers at the bottom ocean level
222      !
223# if defined key_debug_medusa
224         IF (lwp) write (numout,*) '------------------------------'
225         IF (lwp) write (numout,*) 'Jpalm - debug'
226         IF (lwp) write (numout,*) ' in trc_init'
227         IF (lwp) write (numout,*) ' partial step -- OK'
228         IF (lwp) write (numout,*) ' '
229         CALL flush(numout)
230# endif
231      !
232      IF( nn_dttrc /= 1 )        CALL trc_sub_ini      ! Initialize variables for substepping passive tracers
233      !
234# if defined key_debug_medusa
235         IF (lwp) write (numout,*) '------------------------------'
236         IF (lwp) write (numout,*) 'Jpalm - debug'
237         IF (lwp) write (numout,*) ' in trc_init'
238         IF (lwp) write (numout,*) ' before initiate tracer contents'
239         IF (lwp) write (numout,*) ' '
240         CALL flush(numout)
241# endif
242      !
243      trai(:) = 0._wp                                                   ! initial content of all tracers
244      DO jn = 1, jptra
245         trai(jn) = trai(jn) + glob_sum( trn(:,:,:,jn) * cvol(:,:,:)   )
246      END DO
247
248      IF(lwp) THEN               ! control print
249         WRITE(numout,*)
250         WRITE(numout,*)
251         WRITE(numout,*) '          *** Total number of passive tracer jptra = ', jptra
252         WRITE(numout,*) '          *** Total volume of ocean                = ', areatot
253         WRITE(numout,*) '          *** Total inital content of all tracers '
254         WRITE(numout,*)
255# if defined key_debug_medusa
256         CALL flush(numout)
257# endif
258         !
259# if defined key_debug_medusa
260         WRITE(numout,*) ' litle check :  ', ctrcnm(1)
261         CALL flush(numout)
262# endif
263         DO jn = 1, jptra
264            WRITE(numout,9000) jn, TRIM( ctrcnm(jn) ), trai(jn)
265         ENDDO
266         WRITE(numout,*)
267      ENDIF
268      IF(lwp) WRITE(numout,*)
269      IF(ln_ctl) THEN            ! print mean trends (used for debugging)
270         CALL prt_ctl_trc_init
271         WRITE(charout, FMT="('ini ')")
272         CALL prt_ctl_trc_info( charout )
273         CALL prt_ctl_trc( tab4d=trn, mask=tmask, clinfo=ctrcnm )
274      ENDIF
275
276      IF(lwp) WRITE(numout,*)
277      IF(lwp) WRITE(numout,*) 'trc_init : passive tracer set up completed'
278      IF(lwp) WRITE(numout,*) '~~~~~~~'
279      IF(lwp) CALL flush(numout)
280# if defined key_debug_medusa
281         CALL trc_rst_stat
282         CALL flush(numout)
283# endif
284
2859000  FORMAT(' tracer nb : ',i2,'      name :',a10,'      initial content :',e18.10)
286      !
287      IF( nn_timing == 1 )   CALL timing_stop('trc_init')
288      !
289   END SUBROUTINE trc_init
290
291
292   SUBROUTINE top_alloc
293      !!----------------------------------------------------------------------
294      !!                     ***  ROUTINE top_alloc  ***
295      !!
296      !! ** Purpose :   Allocate all the dynamic arrays of the OPA modules
297      !!----------------------------------------------------------------------
298      USE trcadv        , ONLY:   trc_adv_alloc          ! TOP-related alloc routines...
299      USE trc           , ONLY:   trc_alloc
300      USE trcnxt        , ONLY:   trc_nxt_alloc
301      USE trczdf        , ONLY:   trc_zdf_alloc
302      USE trdtrc_oce    , ONLY:   trd_trc_oce_alloc
303#if defined key_trdmxl_trc 
304      USE trdmxl_trc    , ONLY:   trd_mxl_trc_alloc
305#endif
306      !
307      INTEGER :: ierr
308      !!----------------------------------------------------------------------
309      !
310      ierr =        trc_adv_alloc()          ! Start of TOP-related alloc routines...
311      ierr = ierr + trc_alloc    ()
312      ierr = ierr + trc_nxt_alloc()
313      ierr = ierr + trc_zdf_alloc()
314      ierr = ierr + trd_trc_oce_alloc()
315#if defined key_trdmxl_trc 
316      ierr = ierr + trd_mxl_trc_alloc()
317#endif
318      !
319      IF( lk_mpp    )   CALL mpp_sum( ierr )
320      IF( ierr /= 0 )   CALL ctl_stop( 'STOP', 'top_alloc : unable to allocate standard ocean arrays' )
321      !
322   END SUBROUTINE top_alloc
323
324#else
325   !!----------------------------------------------------------------------
326   !!  Empty module :                                     No passive tracer
327   !!----------------------------------------------------------------------
328CONTAINS
329   SUBROUTINE trc_init                      ! Dummy routine   
330   END SUBROUTINE trc_init
331#endif
332
333   !!======================================================================
334END MODULE trcini
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.