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.
restart.F90 in branches/UKMO/test_moci_test_suite_namelist_read/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/IOM – NEMO

source: branches/UKMO/test_moci_test_suite_namelist_read/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/IOM/restart.F90 @ 12489

Last change on this file since 12489 was 8243, checked in by andmirek, 7 years ago

#1914 working XIOS read, XIOS write and single processor read

File size: 19.2 KB
Line 
1MODULE restart
2   !!======================================================================
3   !!                     ***  MODULE  restart  ***
4   !! Ocean restart :  write the ocean restart file
5   !!======================================================================
6   !! History :  OPA  !  1999-11  (M. Imbard)  Original code
7   !!   NEMO     1.0  !  2002-08  (G. Madec)  F90: Free form
8   !!            2.0  !  2006-07  (S. Masson)  use IOM for restart
9   !!            3.3  !  2010-04  (M. Leclair, G. Madec)  modified LF-RA
10   !!            - -  !  2010-10  (C. Ethe, G. Madec) TRC-TRA merge (T-S in 4D)
11   !!----------------------------------------------------------------------
12
13   !!----------------------------------------------------------------------
14   !!   rst_opn    : open the ocean restart file
15   !!   rst_write  : write the ocean restart file
16   !!   rst_read   : read the ocean restart file
17   !!----------------------------------------------------------------------
18   USE oce             ! ocean dynamics and tracers
19   USE dom_oce         ! ocean space and time domain
20   USE phycst          ! physical constants
21   USE in_out_manager  ! I/O manager
22   USE iom             ! I/O module
23   USE ioipsl, ONLY : ju2ymds    ! for calendar
24   USE eosbn2          ! equation of state            (eos bn2 routine)
25   USE trdmxl_oce      ! ocean active mixed layer tracers trends variables
26   USE divcur          ! hor. divergence and curl      (div & cur routines)
27   USE sbc_oce         ! for icesheet freshwater input variables
28   USE iom_def, ONLY : lxios_read, lxios_set, lxios_sini, lwxios
29   USE timing
30
31   IMPLICIT NONE
32   PRIVATE
33
34   PUBLIC   rst_opn         ! routine called by step module
35   PUBLIC   rst_write       ! routine called by step module
36   PUBLIC   rst_read        ! routine called by istate module
37   PUBLIC   rst_read_open   ! routine called in rst_read and (possibly) in dom_vvl_init
38
39   !! * Substitutions
40#  include "domzgr_substitute.h90"
41#  include "vectopt_loop_substitute.h90"
42   !!----------------------------------------------------------------------
43   !! NEMO/OPA 3.3 , NEMO Consortium (2010)
44   !! $Id$
45   !! Software governed by the CeCILL licence     (NEMOGCM/NEMO_CeCILL.txt)
46   !!----------------------------------------------------------------------
47CONTAINS
48
49   SUBROUTINE rst_opn( kt )
50      !!---------------------------------------------------------------------
51      !!                   ***  ROUTINE rst_opn  ***
52      !!                     
53      !! ** Purpose : + initialization (should be read in the namelist) of nitrst
54      !!              + open the restart when we are one time step before nitrst
55      !!                   - restart header is defined when kt = nitrst-1
56      !!                   - restart data  are written when kt = nitrst
57      !!              + define lrst_oce to .TRUE. when we need to define or write the restart
58      !!----------------------------------------------------------------------
59      INTEGER, INTENT(in) ::   kt     ! ocean time-step
60      INTEGER             ::   iyear, imonth, iday
61      REAL (wp)           ::   zsec
62      REAL (wp)           ::   zfjulday
63      !!
64      CHARACTER(LEN=20)   ::   clkt     ! ocean time-step deine as a character
65      CHARACTER(LEN=50)   ::   clname   ! ocean output restart file name
66      CHARACTER(LEN=150)  ::   clpath   ! full path to ocean output restart file
67      !!----------------------------------------------------------------------
68      !
69
70      IF( kt == nit000 ) THEN   ! default definitions
71         lrst_oce = .FALSE.   
72         IF( ln_rst_list ) THEN
73            nrst_lst = 1
74            nitrst = nstocklist( nrst_lst )
75         ELSE
76            nitrst = nitend
77         ENDIF
78      ENDIF
79
80      ! frequency-based restart dumping (nn_stock)
81      IF( .NOT. ln_rst_list .AND. MOD( kt - 1, nstock ) == 0 ) THEN   
82         ! we use kt - 1 and not kt - nit000 to keep the same periodicity from the beginning of the experiment
83         nitrst = kt + nstock - 1                  ! define the next value of nitrst for restart writing
84         IF( nitrst > nitend )   nitrst = nitend   ! make sure we write a restart at the end of the run
85      ENDIF
86      ! to get better performances with NetCDF format:
87      ! we open and define the ocean restart file one time step before writing the data (-> at nitrst - 1)
88      ! except if we write ocean restart files every time step or if an ocean restart file was writen at nitend - 1
89      IF( kt == nitrst - 1 .OR. nstock == 1 .OR. ( kt == nitend .AND. .NOT. lrst_oce ) ) THEN
90         IF( nitrst <= nitend .AND. nitrst > 0 ) THEN
91            IF ( ln_rstdate ) THEN
92               zfjulday = fjulday + rdttra(1) / rday
93               IF( ABS(zfjulday - REAL(NINT(zfjulday),wp)) < 0.1 / rday )   zfjulday = REAL(NINT(zfjulday),wp)   ! avoid truncation error
94               CALL ju2ymds( zfjulday, iyear, imonth, iday, zsec )           
95               WRITE(clkt, '(i4.4,2i2.2)') iyear, imonth, iday
96            ELSE
97               ! beware of the format used to write kt (default is i8.8, that should be large enough...)
98               IF( nitrst > 999999999 ) THEN   ;   WRITE(clkt, *       ) nitrst
99               ELSE                            ;   WRITE(clkt, '(i8.8)') nitrst
100               ENDIF
101            ENDIF
102            ! create the file
103            clname = TRIM(cexper)//"_"//TRIM(ADJUSTL(clkt))//"_"//TRIM(cn_ocerst_out)
104            clpath = TRIM(cn_ocerst_outdir)
105            IF( clpath(LEN_TRIM(clpath):) /= '/' ) clpath = TRIM(clpath) // '/'
106            IF(lwp) THEN
107               WRITE(numout,*)
108               IF(lwxios) THEN
109                  WRITE(numout,*)                                                     &
110                      '        XIOS open ocean restart NetCDF file: ',TRIM(clpath)//TRIM(clname)
111               ELSE
112                  SELECT CASE ( jprstlib )
113                  CASE ( jprstdimg )   ;   WRITE(numout,*)                            &
114                      '             open ocean restart binary file: ',TRIM(clpath)//TRIM(clname)
115                  CASE DEFAULT         ;   WRITE(numout,*)                            &
116                      '             open ocean restart NetCDF file: ',TRIM(clpath)//TRIM(clname)
117                  END SELECT
118                  IF ( snc4set%luse )      WRITE(numout,*) '             opened for NetCDF4 chunking and compression'
119                  IF( kt == nitrst - 1 ) THEN   ;   WRITE(numout,*) '             kt = nitrst - 1 = ', kt
120                  ELSE                          ;   WRITE(numout,*) '             kt = '             , kt
121                  ENDIF
122               ENDIF
123            ENDIF
124            !
125            IF(.NOT.lwxios) THEN
126               CALL iom_open( TRIM(clpath)//TRIM(clname), numrow, ldwrt = .TRUE., kiolib = jprstlib )
127            ELSE
128               CALL iom_init( wxios_context, TRIM(clpath)//TRIM(clname) )
129               CALL xios_update_calendar(nitrst)
130               CALL iom_swap(      cxios_context          )
131            ENDIF
132            lrst_oce = .TRUE.
133         ENDIF
134      ENDIF
135      !
136   END SUBROUTINE rst_opn
137
138
139   SUBROUTINE rst_write( kt )
140      !!---------------------------------------------------------------------
141      !!                   ***  ROUTINE rstwrite  ***
142      !!                     
143      !! ** Purpose :   Write restart fields in the format corresponding to jprstlib
144      !!
145      !! ** Method  :   Write in numrow when kt == nitrst in NetCDF
146      !!              file, save fields which are necessary for restart
147      !!----------------------------------------------------------------------
148      INTEGER, INTENT(in) ::   kt   ! ocean time-step
149      !!----------------------------------------------------------------------
150                     IF(lwxios) CALL iom_swap(      wxios_context          )
151                     CALL iom_rstput( kt, nitrst, numrow, 'rdt'    , rdt       , lxios = lwxios)   ! dynamics time step
152                     CALL iom_rstput( kt, nitrst, numrow, 'rdttra1', rdttra(1) , lxios = lwxios)   ! surface tracer time step
153
154                     CALL iom_rstput( kt, nitrst, numrow, 'ub'     , ub        , lxios = lwxios)     ! before fields
155                     CALL iom_rstput( kt, nitrst, numrow, 'vb'     , vb        , lxios = lwxios)
156                     CALL iom_rstput( kt, nitrst, numrow, 'tb'     , tsb(:,:,:,jp_tem) , lxios = lwxios)
157                     CALL iom_rstput( kt, nitrst, numrow, 'sb'     , tsb(:,:,:,jp_sal) , lxios = lwxios)
158                     CALL iom_rstput( kt, nitrst, numrow, 'rotb'   , rotb      , lxios = lwxios)
159                     CALL iom_rstput( kt, nitrst, numrow, 'hdivb'  , hdivb     , lxios = lwxios)
160                     CALL iom_rstput( kt, nitrst, numrow, 'sshb'   , sshb      , lxios = lwxios)
161                     !
162                     CALL iom_rstput( kt, nitrst, numrow, 'un'     , un        , lxios = lwxios)     ! now fields
163                     CALL iom_rstput( kt, nitrst, numrow, 'vn'     , vn        , lxios = lwxios)
164                     CALL iom_rstput( kt, nitrst, numrow, 'tn'     , tsn(:,:,:,jp_tem) , lxios = lwxios)
165                     CALL iom_rstput( kt, nitrst, numrow, 'sn'     , tsn(:,:,:,jp_sal) , lxios = lwxios)
166                     CALL iom_rstput( kt, nitrst, numrow, 'rotn'   , rotn      , lxios = lwxios)
167                     CALL iom_rstput( kt, nitrst, numrow, 'hdivn'  , hdivn     , lxios = lwxios)
168                     CALL iom_rstput( kt, nitrst, numrow, 'sshn'   , sshn      , lxios = lwxios)
169                     CALL iom_rstput( kt, nitrst, numrow, 'rhop'   , rhop      , lxios = lwxios)
170#if defined key_zdfkpp
171                     CALL iom_rstput( kt, nitrst, numrow, 'rhd'    , rhd       , lxios = lwxios)
172#endif
173                     IF( lk_oasis) THEN
174                     ! ln_coupled_iceshelf_fluxes uninitialised unless lk_oasis=true
175                     IF( ln_coupled_iceshelf_fluxes ) THEN
176                        CALL iom_rstput( kt, nitrst, numrow, 'greenland_icesheet_mass', greenland_icesheet_mass ,&
177      &                                   lxios = lwxios)
178                        CALL iom_rstput( kt, nitrst, numrow, 'greenland_icesheet_timelapsed', greenland_icesheet_timelapsed ,&
179      &                                   lxios = lwxios)
180                        CALL iom_rstput( kt, nitrst, numrow, 'greenland_icesheet_mass_roc', greenland_icesheet_mass_rate_of_change ,&
181      &                                   lxios = lwxios)
182                        CALL iom_rstput( kt, nitrst, numrow, 'antarctica_icesheet_mass', antarctica_icesheet_mass , &
183      &                                  lxios = lwxios)
184                        CALL iom_rstput( kt, nitrst, numrow, 'antarctica_icesheet_timelapsed', antarctica_icesheet_timelapsed ,&
185      &                                   lxios = lwxios)
186                        CALL iom_rstput( kt, nitrst, numrow, 'antarctica_icesheet_mass_roc', &
187      &                                  antarctica_icesheet_mass_rate_of_change , lxios = lwxios)
188                     ENDIF
189                     ENDIF
190
191      IF( kt == nitrst ) THEN
192         IF(.NOT.lwxios) THEN
193            CALL iom_close( numrow )     ! close the restart file (only at last time step)
194         ELSE
195            CALL iom_context_finalize(      wxios_context          )
196            CALL iom_swap(      cxios_context          )
197         ENDIF
198!!gm         IF( .NOT. lk_trdmld )   lrst_oce = .FALSE.
199!!gm  not sure what to do here   ===>>>  ask to Sebastian
200         lrst_oce = .FALSE.
201            IF( ln_rst_list ) THEN
202               nrst_lst = MIN(nrst_lst + 1, SIZE(nstocklist,1))
203               nitrst = nstocklist( nrst_lst )
204            ENDIF
205      ENDIF
206      !
207   END SUBROUTINE rst_write
208
209
210   SUBROUTINE rst_read_open
211      !!----------------------------------------------------------------------
212      !!                   ***  ROUTINE rst_read_open  ***
213      !!
214      !! ** Purpose :   Open read files for restart (format fixed by jprstlib )
215      !!
216      !! ** Method  :   Use a non-zero, positive value of numror to assess whether or not
217      !!                the file has already been opened
218      !!----------------------------------------------------------------------
219      INTEGER        ::   jlibalt = jprstlib
220      LOGICAL        ::   llok
221      CHARACTER(lc)  ::   clpath   ! full path to ocean output restart file
222      !!----------------------------------------------------------------------
223      !
224      IF( numror <= 0 ) THEN
225         IF(lwp) THEN                                             ! Contol prints
226            WRITE(numout,*)
227            SELECT CASE ( jprstlib )
228            CASE ( jpnf90    )   ;   WRITE(numout,*) 'rst_read : read oce NetCDF restart file'
229            CASE ( jprstdimg )   ;   WRITE(numout,*) 'rst_read : read oce binary restart file'
230            END SELECT
231            IF ( snc4set%luse )      WRITE(numout,*) 'rst_read : configured with NetCDF4 support'
232            WRITE(numout,*) '~~~~~~~~'
233         ENDIF
234         lxios_sini = .FALSE.
235         clpath = TRIM(cn_ocerst_indir)
236         IF( clpath(LEN_TRIM(clpath):) /= '/' ) clpath = TRIM(clpath) // '/'
237         IF ( jprstlib == jprstdimg ) THEN
238           ! eventually read netcdf file (monobloc)  for restarting on different number of processors
239           ! if {cn_ocerst_in}.nc exists, then set jlibalt to jpnf90
240           INQUIRE( FILE = TRIM(cn_ocerst_indir)//'/'//TRIM(cn_ocerst_in)//'.nc', EXIST = llok )
241           IF ( llok ) THEN ; jlibalt = jpnf90  ; ELSE ; jlibalt = jprstlib ; ENDIF
242         ENDIF
243         lspr = .FALSE.                       ! do not read restart using single processor
244         CALL iom_open( TRIM(clpath)//cn_ocerst_in, numror, kiolib = jlibalt )
245! are we using XIOS to read the data? Part above will have to modified once XIOS
246! can handle checking if variable is in the restart file (there will be no need to open
247! restart)
248         IF(.NOT.lxios_set) lxios_read = lxios_read.AND.lxios_sini
249         IF( lxios_read) THEN
250         if(.NOT.lxios_set) then
251             call iom_init( rxios_context )
252             lxios_set = .TRUE.
253         endif
254         ENDIF
255         IF( TRIM(Agrif_CFixed()) /= '0' .AND. lxios_read) THEN
256            call iom_init( rxios_context )
257         ENDIF
258      ENDIF
259
260   END SUBROUTINE rst_read_open
261
262   SUBROUTINE rst_read
263      !!----------------------------------------------------------------------
264      !!                   ***  ROUTINE rst_read  ***
265      !!
266      !! ** Purpose :   Read files for restart (format fixed by jprstlib )
267      !!
268      !! ** Method  :   Read in restart.nc file fields which are necessary for restart
269      !!----------------------------------------------------------------------
270      REAL(wp) ::   zrdt, zrdttra1
271      INTEGER  ::   jk
272      LOGICAL  ::   llok
273      TYPE(xios_duration):: dtime
274      integer::ni,nj,nk
275      !!----------------------------------------------------------------------
276
277      CALL rst_read_open           ! open restart for reading (if not already opened)
278
279      ! Check dynamics and tracer time-step consistency and force Euler restart if changed
280      IF( iom_varid( numror, 'rdt', ldstop = .FALSE. ) > 0 )   THEN
281         CALL iom_get( numror, 'rdt', zrdt, lrxios = lxios_read )
282         IF( zrdt /= rdt )   neuler = 0
283      ENDIF
284      IF( iom_varid( numror, 'rdttra1', ldstop = .FALSE. ) > 0 )   THEN
285         CALL iom_get( numror, 'rdttra1', zrdttra1, lrxios = lxios_read )
286         IF( zrdttra1 /= rdttra(1) )   neuler = 0
287      ENDIF
288      !
289      IF( iom_varid( numror, 'ub', ldstop = .FALSE. ) > 0 ) THEN
290         CALL iom_get( numror, jpdom_autoglo, 'ub'     , ub, lrxios = lxios_read )   ! before fields
291         CALL iom_get( numror, jpdom_autoglo, 'vb'     , vb, lrxios = lxios_read )
292         CALL iom_get( numror, jpdom_autoglo, 'tb'     , tsb(:,:,:,jp_tem), lrxios = lxios_read )
293         CALL iom_get( numror, jpdom_autoglo, 'sb'     , tsb(:,:,:,jp_sal), lrxios = lxios_read )
294         CALL iom_get( numror, jpdom_autoglo, 'rotb'   , rotb, lrxios = lxios_read )
295         CALL iom_get( numror, jpdom_autoglo, 'hdivb'  , hdivb, lrxios = lxios_read )
296         CALL iom_get( numror, jpdom_autoglo, 'sshb'   , sshb, lrxios = lxios_read )
297      ELSE
298         neuler = 0
299      ENDIF
300      !
301      CALL iom_get( numror, jpdom_autoglo, 'un'     , un, lrxios = lxios_read )   ! now    fields
302      CALL iom_get( numror, jpdom_autoglo, 'vn'     , vn, lrxios = lxios_read )
303      CALL iom_get( numror, jpdom_autoglo, 'tn'     , tsn(:,:,:,jp_tem), lrxios = lxios_read )
304      CALL iom_get( numror, jpdom_autoglo, 'sn'     , tsn(:,:,:,jp_sal), lrxios = lxios_read )
305      CALL iom_get( numror, jpdom_autoglo, 'sshn'   , sshn, lrxios = lxios_read )
306      IF( iom_varid( numror, 'rotn', ldstop = .FALSE. ) > 0 ) THEN
307         CALL iom_get( numror, jpdom_autoglo, 'rotn'   , rotn, lrxios = lxios_read )
308         CALL iom_get( numror, jpdom_autoglo, 'hdivn'  , hdivn, lrxios = lxios_read )
309      ELSE
310         CALL div_cur( 0 )                              ! Horizontal divergence & Relative vorticity
311      ENDIF
312      IF( iom_varid( numror, 'rhop', ldstop = .FALSE. ) > 0 ) THEN
313         CALL iom_get( numror, jpdom_autoglo, 'rhop'   , rhop, lrxios = lxios_read )   ! now    potential density
314      ELSE
315         CALL eos    ( tsn, rhd, rhop, fsdept_n(:,:,:) )   
316      ENDIF
317#if defined key_zdfkpp
318      IF( iom_varid( numror, 'rhd', ldstop = .FALSE. ) > 0 ) THEN
319         CALL iom_get( numror, jpdom_autoglo, 'rhd'    , rhd, lrxios = lxios_read )   ! now    in situ density anomaly
320      ELSE
321         CALL eos( tsn, rhd, fsdept_n(:,:,:) )   ! compute rhd
322      ENDIF
323#endif
324      !
325      IF( iom_varid( numror, 'greenland_icesheet_mass', ldstop = .FALSE. ) > 0 )   THEN
326         CALL iom_get( numror, 'greenland_icesheet_mass', greenland_icesheet_mass, lrxios = lxios_read )
327         CALL iom_get( numror, 'greenland_icesheet_timelapsed', greenland_icesheet_timelapsed, lrxios = lxios_read )
328         CALL iom_get( numror, 'greenland_icesheet_mass_roc', greenland_icesheet_mass_rate_of_change, lrxios = lxios_read )
329      ELSE
330         greenland_icesheet_mass = 0.0 
331         greenland_icesheet_mass_rate_of_change = 0.0 
332         greenland_icesheet_timelapsed = 0.0
333      ENDIF
334      IF( iom_varid( numror, 'antarctica_icesheet_mass', ldstop = .FALSE. ) > 0 )   THEN
335         CALL iom_get( numror, 'antarctica_icesheet_mass', antarctica_icesheet_mass, lrxios = lxios_read )
336         CALL iom_get( numror, 'antarctica_icesheet_timelapsed', antarctica_icesheet_timelapsed, lrxios = lxios_read )
337         CALL iom_get( numror, 'antarctica_icesheet_mass_roc', antarctica_icesheet_mass_rate_of_change, lrxios = lxios_read )
338      ELSE
339         antarctica_icesheet_mass = 0.0 
340         antarctica_icesheet_mass_rate_of_change = 0.0 
341         antarctica_icesheet_timelapsed = 0.0
342      ENDIF
343!     IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_stop('iom_read')
344
345      IF( neuler == 0 ) THEN                                  ! Euler restart (neuler=0)
346         tsb  (:,:,:,:) = tsn  (:,:,:,:)                             ! all before fields set to now values
347         ub   (:,:,:)   = un   (:,:,:)
348         vb   (:,:,:)   = vn   (:,:,:)
349         rotb (:,:,:)   = rotn (:,:,:)
350         hdivb(:,:,:)   = hdivn(:,:,:)
351         sshb (:,:)     = sshn (:,:)
352
353         IF( lk_vvl ) THEN
354            DO jk = 1, jpk
355               fse3t_b(:,:,jk) = fse3t_n(:,:,jk)
356            END DO
357         ENDIF
358
359      ENDIF
360      !
361   END SUBROUTINE rst_read
362   !!=====================================================================
363END MODULE restart
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.