source: vendor/nemo/v3.4_r_3220_dev_NEMO_MERGE_2011/NEMOGCM/NEMO/OFF_SRC/dtadyn.F90 @ 86

Last change on this file since 86 was 1, checked in by cholod, 13 years ago

importing initial nemo vendor drop (v3.4_r_3220)
File size: 31.5 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  = .true.  !: vertical velocity read in a file (T) or computed from u/v (F)
51   LOGICAL            ::   ln_dynbbl  = .true.  !: bbl coef read in a file (T) or computed (F)
52   LOGICAL            ::   ln_degrad  = .false. !: degradation option enabled or not
53
54   INTEGER  , PARAMETER ::   jpfld = 19     ! maximum number of files to read
55   INTEGER  , SAVE      ::   jf_tem         ! index of temperature
56   INTEGER  , SAVE      ::   jf_sal         ! index of salinity
57   INTEGER  , SAVE      ::   jf_uwd         ! index of u-wind
58   INTEGER  , SAVE      ::   jf_vwd         ! index of v-wind
59   INTEGER  , SAVE      ::   jf_wwd         ! index of w-wind
60   INTEGER  , SAVE      ::   jf_avt         ! index of Kz
61   INTEGER  , SAVE      ::   jf_mld         ! index of mixed layer deptht
62   INTEGER  , SAVE      ::   jf_emp         ! index of water flux
63   INTEGER  , SAVE      ::   jf_qsr         ! index of solar radiation
64   INTEGER  , SAVE      ::   jf_wnd         ! index of wind speed
65   INTEGER  , SAVE      ::   jf_ice         ! index of sea ice cover
66   INTEGER  , SAVE      ::   jf_ubl         ! index of u-bbl coef
67   INTEGER  , SAVE      ::   jf_vbl         ! index of v-bbl coef
68   INTEGER  , SAVE      ::   jf_ahu         ! index of u-diffusivity coef
69   INTEGER  , SAVE      ::   jf_ahv         ! index of v-diffusivity coef
70   INTEGER  , SAVE      ::   jf_ahw         ! index of w-diffusivity coef
71   INTEGER  , SAVE      ::   jf_eiu         ! index of u-eiv
72   INTEGER  , SAVE      ::   jf_eiv         ! index of v-eiv
73   INTEGER  , SAVE      ::   jf_eiw         ! index of w-eiv
74
75   TYPE(FLD), ALLOCATABLE, DIMENSION(:) :: sf_dyn  ! structure of input fields (file informations, fields read)
76   !                                               !
77   REAL(wp) , ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:,:) :: wdta       ! vertical velocity at 2 time step
78   REAL(wp) , ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:  ) :: wnow       ! vertical velocity at 2 time step
79   REAL(wp) , ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:,:) :: uslpdta    ! zonal isopycnal slopes
80   REAL(wp) , ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:,:) :: vslpdta    ! meridional isopycnal slopes
81   REAL(wp) , ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:,:) :: wslpidta   ! zonal diapycnal slopes
82   REAL(wp) , ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:,:) :: wslpjdta   ! meridional diapycnal slopes
83   REAL(wp) , ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:)   :: uslpnow    ! zonal isopycnal slopes
84   REAL(wp) , ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:)   :: vslpnow    ! meridional isopycnal slopes
85   REAL(wp) , ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:)   :: wslpinow   ! zonal diapycnal slopes
86   REAL(wp) , ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:)   :: wslpjnow   ! meridional diapycnal slopes
87
88   INTEGER :: nrecprev_tem , nrecprev_uwd
89
90   !! * Substitutions
91#  include "domzgr_substitute.h90"
92#  include "vectopt_loop_substitute.h90"
93   !!----------------------------------------------------------------------
94   !! NEMO/OFF 3.3 , NEMO Consortium (2010)
95   !! $Id: dtadyn.F90 3154 2011-11-18 10:02:24Z cetlod $
96   !! Software governed by the CeCILL licence     (NEMOGCM/NEMO_CeCILL.txt)
97   !!----------------------------------------------------------------------
98CONTAINS
99
100   SUBROUTINE dta_dyn( kt )
101      !!----------------------------------------------------------------------
102      !!                  ***  ROUTINE dta_dyn  ***
103      !!
104      !! ** Purpose :  Prepares dynamics and physics fields from a NEMO run
105      !!               for an off-line simulation of passive tracers
106      !!
107      !! ** Method : calculates the position of data
108      !!             - computes slopes if needed
109      !!             - interpolates data if needed
110      !!----------------------------------------------------------------------
111      !
112      USE oce, ONLY:  zts    => tsa 
113      USE oce, ONLY:  zuslp  => ua   , zvslp  => va
114      USE oce, ONLY:  zwslpi => rotb , zwslpj => rotn
115      USE oce, ONLY:  zu     => ub   , zv     => vb,  zw => hdivb
116      !
117      INTEGER, INTENT(in) ::   kt   ! ocean time-step index
118      !
119      INTEGER  ::   ji, jj     ! dummy loop indices
120      INTEGER  ::   isecsbc    ! number of seconds between Jan. 1st 00h of nit000 year and the middle of time step
121      REAL(wp) ::   ztinta     ! ratio applied to after  records when doing time interpolation
122      REAL(wp) ::   ztintb     ! ratio applied to before records when doing time interpolation
123      INTEGER  ::   iswap_tem, iswap_uwd    !
124      !!----------------------------------------------------------------------
125     
126      !
127      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_start( 'dta_dyn')
128      !
129      isecsbc = nsec_year + nsec1jan000 
130      !
131      IF( kt == nit000 ) THEN
132         nrecprev_tem = 0
133         nrecprev_uwd = 0
134         !
135         CALL fld_read( kt, 1, sf_dyn )      !==   read data at kt time step   ==!
136         !
137         IF( lk_ldfslp .AND. sf_dyn(jf_tem)%ln_tint ) THEN    ! Computes slopes (here avt is used as workspace)                       
138            zts(:,:,:,jf_tem) = sf_dyn(jf_tem)%fdta(:,:,:,1) * tmask(:,:,:)   ! temperature
139            zts(:,:,:,jf_sal) = sf_dyn(jf_sal)%fdta(:,:,:,1) * tmask(:,:,:)   ! salinity
140            avt(:,:,:)        = sf_dyn(jf_avt)%fdta(:,:,:,1) * tmask(:,:,:)   ! vertical diffusive coef.
141            CALL dta_dyn_slp( kt, zts, zuslp, zvslp, zwslpi, zwslpj )
142            uslpdta (:,:,:,1) = zuslp (:,:,:) 
143            vslpdta (:,:,:,1) = zvslp (:,:,:) 
144            wslpidta(:,:,:,1) = zwslpi(:,:,:) 
145            wslpjdta(:,:,:,1) = zwslpj(:,:,:) 
146         ENDIF
147         IF( ln_dynwzv .AND. sf_dyn(jf_uwd)%ln_tint )  THEN    ! compute vertical velocity from u/v
148            zu(:,:,:) = sf_dyn(jf_uwd)%fdta(:,:,:,1)
149            zv(:,:,:) = sf_dyn(jf_vwd)%fdta(:,:,:,1)
150            CALL dta_dyn_wzv( zu, zv, zw )
151            wdta(:,:,:,1) = zw(:,:,:) * tmask(:,:,:)
152         ENDIF
153      ELSE
154         nrecprev_tem = sf_dyn(jf_tem)%nrec_a(2)
155         nrecprev_uwd = sf_dyn(jf_uwd)%nrec_a(2)
156         !
157         CALL fld_read( kt, 1, sf_dyn )      !==   read data at kt time step   ==!
158         !
159      ENDIF
160      !
161      IF( lk_ldfslp ) THEN    ! Computes slopes (here avt is used as workspace)                       
162         iswap_tem = 0
163         IF(  kt /= nit000 .AND. ( sf_dyn(jf_tem)%nrec_a(2) - nrecprev_tem ) /= 0 )  iswap_tem = 1
164         IF( ( isecsbc > sf_dyn(jf_tem)%nrec_b(2) .AND. iswap_tem == 1 ) .OR. kt == nit000 )  THEN    ! read/update the after data
165            write(numout,*)
166            write(numout,*) ' Compute new slopes at kt = ', kt
167            IF( sf_dyn(jf_tem)%ln_tint ) THEN                 ! time interpolation of data
168               IF( kt /= nit000 ) THEN
169                  uslpdta (:,:,:,1) =  uslpdta (:,:,:,2)         ! swap the data
170                  vslpdta (:,:,:,1) =  vslpdta (:,:,:,2) 
171                  wslpidta(:,:,:,1) =  wslpidta(:,:,:,2) 
172                  wslpjdta(:,:,:,1) =  wslpjdta(:,:,:,2) 
173               ENDIF
174               !
175               zts(:,:,:,jf_tem) = sf_dyn(jf_tem)%fdta(:,:,:,2) * tmask(:,:,:)   ! temperature
176               zts(:,:,:,jf_sal) = sf_dyn(jf_sal)%fdta(:,:,:,2) * tmask(:,:,:)   ! salinity
177               avt(:,:,:)        = sf_dyn(jf_avt)%fdta(:,:,:,2) * tmask(:,:,:)   ! vertical diffusive coef.
178               CALL dta_dyn_slp( kt, zts, zuslp, zvslp, zwslpi, zwslpj )
179               !
180               uslpdta (:,:,:,2) = zuslp (:,:,:) 
181               vslpdta (:,:,:,2) = zvslp (:,:,:) 
182               wslpidta(:,:,:,2) = zwslpi(:,:,:) 
183               wslpjdta(:,:,:,2) = zwslpj(:,:,:) 
184            ELSE
185               zts(:,:,:,jf_tem) = sf_dyn(jf_tem)%fnow(:,:,:) * tmask(:,:,:)
186               zts(:,:,:,jf_sal) = sf_dyn(jf_sal)%fnow(:,:,:) * tmask(:,:,:)
187               avt(:,:,:)        = sf_dyn(jf_avt)%fnow(:,:,:) * tmask(:,:,:)
188               CALL dta_dyn_slp( kt, zts, zuslp, zvslp, zwslpi, zwslpj )
189               uslpnow (:,:,:)   = zuslp (:,:,:) 
190               vslpnow (:,:,:)   = zvslp (:,:,:) 
191               wslpinow(:,:,:)   = zwslpi(:,:,:) 
192               wslpjnow(:,:,:)   = zwslpj(:,:,:) 
193            ENDIF
194         ENDIF
195         IF( sf_dyn(jf_tem)%ln_tint )  THEN
196            ztinta =  REAL( isecsbc - sf_dyn(jf_tem)%nrec_b(2), wp )  &
197               &    / REAL( sf_dyn(jf_tem)%nrec_a(2) - sf_dyn(jf_tem)%nrec_b(2), wp )
198            ztintb =  1. - ztinta
199            uslp (:,:,:) = ztintb * uslpdta (:,:,:,1)  + ztinta * uslpdta (:,:,:,2) 
200            vslp (:,:,:) = ztintb * vslpdta (:,:,:,1)  + ztinta * vslpdta (:,:,:,2) 
201            wslpi(:,:,:) = ztintb * wslpidta(:,:,:,1)  + ztinta * wslpidta(:,:,:,2) 
202            wslpj(:,:,:) = ztintb * wslpjdta(:,:,:,1)  + ztinta * wslpjdta(:,:,:,2) 
203         ELSE
204            uslp (:,:,:) = uslpnow (:,:,:)
205            vslp (:,:,:) = vslpnow (:,:,:)
206            wslpi(:,:,:) = wslpinow(:,:,:)
207            wslpj(:,:,:) = wslpjnow(:,:,:)
208         ENDIF
209      ENDIF
210      !
211      IF( ln_dynwzv )  THEN    ! compute vertical velocity from u/v
212         iswap_uwd = 0
213         IF(  kt /= nit000 .AND. ( sf_dyn(jf_uwd)%nrec_a(2) - nrecprev_uwd ) /= 0 )  iswap_uwd = 1
214         IF( ( isecsbc > sf_dyn(jf_uwd)%nrec_b(2) .AND. iswap_uwd == 1 ) .OR. kt == nit000 )  THEN    ! read/update the after data
215            write(numout,*)
216            write(numout,*) ' Compute new vertical velocity at kt = ', kt
217            write(numout,*)
218            IF( sf_dyn(jf_uwd)%ln_tint ) THEN                 ! time interpolation of data
219               IF( kt /= nit000 )  THEN
220                  wdta(:,:,:,1) =  wdta(:,:,:,2)     ! swap the data for initialisation
221               ENDIF
222               zu(:,:,:) = sf_dyn(jf_uwd)%fdta(:,:,:,2)
223               zv(:,:,:) = sf_dyn(jf_vwd)%fdta(:,:,:,2)
224               CALL dta_dyn_wzv( zu, zv, zw )
225               wdta(:,:,:,2) = zw(:,:,:) * tmask(:,:,:)
226            ELSE
227               zu(:,:,:) = sf_dyn(jf_uwd)%fnow(:,:,:) 
228               zv(:,:,:) = sf_dyn(jf_vwd)%fnow(:,:,:)
229               CALL dta_dyn_wzv( zu, zv, zw )
230               wnow(:,:,:)  = zw(:,:,:) * tmask(:,:,:)
231            ENDIF
232         ENDIF
233         IF( sf_dyn(jf_uwd)%ln_tint )  THEN
234            ztinta =  REAL( isecsbc - sf_dyn(jf_uwd)%nrec_b(2), wp )  &
235               &    / REAL( sf_dyn(jf_uwd)%nrec_a(2) - sf_dyn(jf_uwd)%nrec_b(2), wp )
236            ztintb =  1. - ztinta
237            wn(:,:,:) = ztintb * wdta(:,:,:,1)  + ztinta * wdta(:,:,:,2) 
238         ELSE
239            wn(:,:,:) = wnow(:,:,:)
240         ENDIF
241      ENDIF
242      !
243      tsn(:,:,:,jf_tem) = sf_dyn(jf_tem)%fnow(:,:,:) * tmask(:,:,:)    ! temperature
244      tsn(:,:,:,jf_sal) = sf_dyn(jf_sal)%fnow(:,:,:) * tmask(:,:,:)    ! salinity
245      !
246      CALL eos( tsn, rhd, rhop )                                       ! In any case, we need rhop
247      !
248      avt(:,:,:)       = sf_dyn(jf_avt)%fnow(:,:,:) * tmask(:,:,:)    ! vertical diffusive coefficient
249      un (:,:,:)       = sf_dyn(jf_uwd)%fnow(:,:,:) * umask(:,:,:)    ! u-velocity
250      vn (:,:,:)       = sf_dyn(jf_vwd)%fnow(:,:,:) * vmask(:,:,:)    ! v-velocity
251      IF( .NOT.ln_dynwzv ) &                                           ! w-velocity read in file
252         wn (:,:,:)    = sf_dyn(jf_wwd)%fnow(:,:,:) * tmask(:,:,:)   
253      hmld(:,:)        = sf_dyn(jf_mld)%fnow(:,:,1) * tmask(:,:,1)    ! mixed layer depht
254      wndm(:,:)        = sf_dyn(jf_wnd)%fnow(:,:,1) * tmask(:,:,1)    ! wind speed - needed for gas exchange
255      emp (:,:)        = sf_dyn(jf_emp)%fnow(:,:,1) * tmask(:,:,1)    ! E-P
256      emps(:,:)        = emp(:,:) 
257      fr_i(:,:)        = sf_dyn(jf_ice)%fnow(:,:,1) * tmask(:,:,1)     ! Sea-ice fraction
258      qsr (:,:)        = sf_dyn(jf_qsr)%fnow(:,:,1) * tmask(:,:,1)    ! solar radiation
259      !                                                      ! bbl diffusive coef
260#if defined key_trabbl
261      IF( ln_dynbbl ) THEN                                        ! read in a file
262         ahu_bbl(:,:)  = sf_dyn(jf_ubl)%fnow(:,:,1) * umask(:,:,1)
263         ahv_bbl(:,:)  = sf_dyn(jf_vbl)%fnow(:,:,1) * umask(:,:,1)
264      ELSE                                                        ! Compute bbl coefficients if needed
265         tsb(:,:,:,:) = tsn(:,:,:,:)
266         CALL bbl( kt, nit000, 'TRC')
267      END IF
268#endif
269#if ! defined key_degrad && defined key_traldf_c2d && defined key_traldf_eiv
270      aeiw(:,:)        = sf_dyn(jf_eiw)%fnow(:,:,1) * tmask(:,:,1)    ! w-eiv
271      !                                                           ! Computes the horizontal values from the vertical value
272      DO jj = 2, jpjm1
273         DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.
274            aeiu(ji,jj) = .5 * ( aeiw(ji,jj) + aeiw(ji+1,jj  ) )  ! Average the diffusive coefficient at u- v- points
275            aeiv(ji,jj) = .5 * ( aeiw(ji,jj) + aeiw(ji  ,jj+1) )  ! at u- v- points
276         END DO
277      END DO
278      CALL lbc_lnk( aeiu, 'U', 1. )   ;   CALL lbc_lnk( aeiv, 'V', 1. )    ! lateral boundary condition
279#endif
280     
281#if defined key_degrad
282      !                                          ! degrad option : diffusive and eiv coef are 3D
283      ahtu(:,:,:) = sf_dyn(jf_ahu)%fnow(:,:,:) * umask(:,:,:)
284      ahtv(:,:,:) = sf_dyn(jf_ahv)%fnow(:,:,:) * umask(:,:,:)
285      ahtw(:,:,:) = sf_dyn(jf_ahw)%fnow(:,:,:) * umask(:,:,:)
286#  if defined key_traldf_eiv
287      aeiu(:,:,:) = sf_dyn(jf_eiu)%fnow(:,:,:) * umask(:,:,:)
288      aeiv(:,:,:) = sf_dyn(jf_eiv)%fnow(:,:,:) * umask(:,:,:)
289      aeiw(:,:,:) = sf_dyn(jf_eiw)%fnow(:,:,:) * umask(:,:,:)
290#  endif
291#endif
292      !
293      IF(ln_ctl) THEN                  ! print control
294         CALL prt_ctl(tab3d_1=tsn(:,:,:,jf_tem), clinfo1=' tn      - : ', mask1=tmask, ovlap=1, kdim=jpk   )
295         CALL prt_ctl(tab3d_1=tsn(:,:,:,jf_sal), clinfo1=' sn      - : ', mask1=tmask, ovlap=1, kdim=jpk   )
296         CALL prt_ctl(tab3d_1=un               , clinfo1=' un      - : ', mask1=tmask, ovlap=1, kdim=jpk   )
297         CALL prt_ctl(tab3d_1=vn               , clinfo1=' vn      - : ', mask1=tmask, ovlap=1, kdim=jpk   )
298         CALL prt_ctl(tab3d_1=wn               , clinfo1=' wn      - : ', mask1=tmask, ovlap=1, kdim=jpk   )
299         CALL prt_ctl(tab3d_1=avt              , clinfo1=' kz      - : ', mask1=tmask, ovlap=1, kdim=jpk   )
300         CALL prt_ctl(tab2d_1=fr_i             , clinfo1=' fr_i    - : ', mask1=tmask, ovlap=1 )
301         CALL prt_ctl(tab2d_1=hmld             , clinfo1=' hmld    - : ', mask1=tmask, ovlap=1 )
302         CALL prt_ctl(tab2d_1=emps             , clinfo1=' emps    - : ', mask1=tmask, ovlap=1 )
303         CALL prt_ctl(tab2d_1=wndm             , clinfo1=' wspd    - : ', mask1=tmask, ovlap=1 )
304         CALL prt_ctl(tab2d_1=qsr              , clinfo1=' qsr     - : ', mask1=tmask, ovlap=1 )
305      ENDIF
306      !
307      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_stop( 'dta_dyn')
308      !
309   END SUBROUTINE dta_dyn
310
311
312   SUBROUTINE dta_dyn_init
313      !!----------------------------------------------------------------------
314      !!                  ***  ROUTINE dta_dyn_init  ***
315      !!
316      !! ** Purpose :   Initialisation of the dynamical data     
317      !! ** Method  : - read the data namdta_dyn namelist
318      !!
319      !! ** Action  : - read parameters
320      !!----------------------------------------------------------------------
321      INTEGER  :: ierr, ierr0, ierr1, ierr2, ierr3   ! return error code
322      INTEGER  :: ifpr                               ! dummy loop indice
323      INTEGER  :: jfld                               ! dummy loop arguments
324      INTEGER  :: inum, idv, idimv                   ! local integer
325      !!
326      CHARACTER(len=100)            ::  cn_dir   !   Root directory for location of core files
327      TYPE(FLD_N), DIMENSION(jpfld) ::  slf_d    ! array of namelist informations on the fields to read
328      TYPE(FLD_N) :: sn_tem, sn_sal, sn_mld, sn_emp, sn_ice, sn_qsr, sn_wnd  ! informations about the fields to be read
329      TYPE(FLD_N) :: sn_uwd, sn_vwd, sn_wwd, sn_avt, sn_ubl, sn_vbl          !   "                                 "
330      TYPE(FLD_N) :: sn_ahu, sn_ahv, sn_ahw, sn_eiu, sn_eiv, sn_eiw          !   "                                 "
331      !
332      NAMELIST/namdta_dyn/cn_dir, ln_dynwzv, ln_dynbbl, ln_degrad,    &
333         &                sn_tem, sn_sal, sn_mld, sn_emp, sn_ice, sn_qsr, sn_wnd,  &
334         &                sn_uwd, sn_vwd, sn_wwd, sn_avt, sn_ubl, sn_vbl,          &
335         &                sn_ahu, sn_ahv, sn_ahw, sn_eiu, sn_eiv, sn_eiw
336
337      !!----------------------------------------------------------------------
338      !                                   ! ============
339      !                                   !   Namelist
340      !                                   ! ============
341      ! (NB: frequency positive => hours, negative => months)
342      !                !   file      ! frequency !  variable  ! time intep !  clim  ! 'yearly' or ! weights  ! rotation   !
343      !                !   name      !  (hours)  !   name     !   (T/F)    !  (T/F) !  'monthly'  ! filename ! pairs      !
344      sn_tem  = FLD_N( 'dyna_grid_T' ,    120    , 'votemper' ,  .true.    , .true. ,   'yearly'  , ''       , ''         )
345      sn_sal  = FLD_N( 'dyna_grid_T' ,    120    , 'vosaline' ,  .true.    , .true. ,   'yearly'  , ''       , ''         )
346      sn_mld  = FLD_N( 'dyna_grid_T' ,    120    , 'somixght' ,  .true.    , .true. ,   'yearly'  , ''       , ''         )
347      sn_emp  = FLD_N( 'dyna_grid_T' ,    120    , 'sowaflcd' ,  .true.    , .true. ,   'yearly'  , ''       , ''         )
348      sn_ice  = FLD_N( 'dyna_grid_T' ,    120    , 'soicecov' ,  .true.    , .true. ,   'yearly'  , ''       , ''         )
349      sn_qsr  = FLD_N( 'dyna_grid_T' ,    120    , 'soshfldo' ,  .true.    , .true. ,   'yearly'  , ''       , ''         )
350      sn_wnd  = FLD_N( 'dyna_grid_T' ,    120    , 'sowindsp' ,  .true.    , .true. ,   'yearly'  , ''       , ''         )
351      sn_uwd  = FLD_N( 'dyna_grid_U' ,    120    , 'vozocrtx' ,  .true.    , .true. ,   'yearly'  , ''       , ''         )
352      sn_vwd  = FLD_N( 'dyna_grid_V' ,    120    , 'vomecrty' ,  .true.    , .true. ,   'yearly'  , ''       , ''         )
353      sn_wwd  = FLD_N( 'dyna_grid_W' ,    120    , 'vovecrtz' ,  .true.    , .true. ,   'yearly'  , ''       , ''         )
354      sn_avt  = FLD_N( 'dyna_grid_W' ,    120    , 'votkeavt' ,  .true.    , .true. ,   'yearly'  , ''       , ''         )
355      sn_ubl  = FLD_N( 'dyna_grid_U' ,    120    , 'sobblcox' ,  .true.    , .true. ,   'yearly'  , ''       , ''         )
356      sn_vbl  = FLD_N( 'dyna_grid_V' ,    120    , 'sobblcoy' ,  .true.    , .true. ,   'yearly'  , ''       , ''         )
357      sn_ahu  = FLD_N( 'dyna_grid_U' ,    120    , 'vozoahtu' ,  .true.    , .true. ,   'yearly'  , ''       , ''         )
358      sn_ahv  = FLD_N( 'dyna_grid_V' ,    120    , 'vomeahtv' ,  .true.    , .true. ,   'yearly'  , ''       , ''         )
359      sn_ahw  = FLD_N( 'dyna_grid_W' ,    120    , 'voveahtz' ,  .true.    , .true. ,   'yearly'  , ''       , ''         )
360      sn_eiu  = FLD_N( 'dyna_grid_U' ,    120    , 'vozoaeiu' ,  .true.    , .true. ,   'yearly'  , ''       , ''         )
361      sn_eiv  = FLD_N( 'dyna_grid_V' ,    120    , 'vomeaeiv' ,  .true.    , .true. ,   'yearly'  , ''       , ''         )
362      sn_eiw  = FLD_N( 'dyna_grid_W' ,    120    , 'voveaeiw' ,  .true.    , .true. ,   'yearly'  , ''       , ''         )
363      !
364      REWIND( numnam )                          ! read in namlist namdta_dyn
365      READ  ( numnam, namdta_dyn )
366      !                                         ! store namelist information in an array
367      !                                         ! Control print
368      IF(lwp) THEN
369         WRITE(numout,*)
370         WRITE(numout,*) 'dta_dyn : offline dynamics '
371         WRITE(numout,*) '~~~~~~~ '
372         WRITE(numout,*) '   Namelist namdta_dyn'
373         WRITE(numout,*) '      vertical velocity read from file (T) or computed (F) ln_dynwzv  = ', ln_dynwzv
374         WRITE(numout,*) '      bbl coef read from file (T) or computed (F)          ln_dynbbl  = ', ln_dynbbl
375         WRITE(numout,*) '      degradation option enabled (T) or not (F)            ln_degrad  = ', ln_degrad
376         WRITE(numout,*)
377      ENDIF
378      !
379      IF( ln_degrad .AND. .NOT.lk_degrad ) THEN
380         CALL ctl_warn( 'dta_dyn_init: degradation option requires key_degrad activated ; force ln_degrad to false' )
381         ln_degrad = .FALSE.
382      ENDIF
383      IF( ln_dynbbl .AND. .NOT.lk_trabbl ) THEN
384         CALL ctl_warn( 'dta_dyn_init: bbl option requires key_trabbl activated ; force ln_dynbbl to false' )
385         ln_dynbbl = .FALSE.
386      ENDIF
387
388      jf_tem = 1   ;   jf_sal = 2   ;  jf_mld = 3   ;  jf_emp = 4   ;   jf_ice = 5   ;   jf_qsr = 6 
389      jf_wnd = 7   ;   jf_uwd = 8   ;  jf_vwd = 9   ;  jf_wwd = 10  ;   jf_avt = 11  ;   jfld  = 11
390      !
391      slf_d(jf_tem) = sn_tem   ;   slf_d(jf_sal) = sn_sal   ;   slf_d(jf_mld) = sn_mld
392      slf_d(jf_emp) = sn_emp   ;   slf_d(jf_ice) = sn_ice   ;   slf_d(jf_qsr) = sn_qsr
393      slf_d(jf_wnd) = sn_wnd   ;   slf_d(jf_uwd) = sn_uwd   ;   slf_d(jf_vwd) = sn_vwd
394      slf_d(jf_wwd) = sn_wwd   ;   slf_d(jf_avt) = sn_avt 
395      !
396      IF( .NOT.ln_degrad ) THEN     ! no degrad option
397         IF( lk_traldf_eiv .AND. ln_dynbbl ) THEN        ! eiv & bbl
398                 jf_ubl  = 12      ;         jf_vbl  = 13      ;         jf_eiw  = 14   ;   jfld = 14
399           slf_d(jf_ubl) = sn_ubl  ;   slf_d(jf_vbl) = sn_vbl  ;   slf_d(jf_eiw) = sn_eiw
400         ENDIF
401         IF( .NOT.lk_traldf_eiv .AND. ln_dynbbl ) THEN   ! no eiv & bbl
402                 jf_ubl  = 12      ;         jf_vbl  = 13      ;   jfld = 13
403           slf_d(jf_ubl) = sn_ubl  ;   slf_d(jf_vbl) = sn_vbl
404         ENDIF
405         IF( lk_traldf_eiv .AND. .NOT.ln_dynbbl ) THEN   ! eiv & no bbl
406           jf_eiw = 12   ;   jfld = 12   ;   slf_d(jf_eiw) = sn_eiw
407         ENDIF
408      ELSE
409              jf_ahu  = 12      ;         jf_ahv  = 13      ;         jf_ahw  = 14   ;   jfld = 14
410        slf_d(jf_ahu) = sn_ahu  ;   slf_d(jf_ahv) = sn_ahv  ;   slf_d(jf_ahw) = sn_ahw
411        IF( lk_traldf_eiv .AND. ln_dynbbl ) THEN         ! eiv & bbl
412                 jf_ubl  = 15      ;         jf_vbl  = 16     
413           slf_d(jf_ubl) = sn_ubl  ;   slf_d(jf_vbl) = sn_vbl 
414                 jf_eiu  = 17      ;         jf_eiv  = 18      ;          jf_eiw  = 19   ;   jfld = 19
415           slf_d(jf_eiu) = sn_eiu  ;   slf_d(jf_eiv) = sn_eiv  ;    slf_d(jf_eiw) = sn_eiw
416        ENDIF
417        IF( .NOT.lk_traldf_eiv .AND. ln_dynbbl ) THEN    ! no eiv & bbl
418                 jf_ubl  = 15      ;         jf_vbl  = 16      ;   jfld = 16
419           slf_d(jf_ubl) = sn_ubl  ;   slf_d(jf_vbl) = sn_vbl
420        ENDIF
421        IF( lk_traldf_eiv .AND. .NOT.ln_dynbbl ) THEN    ! eiv & no bbl
422                 jf_eiu  = 15      ;         jf_eiv  = 16      ;         jf_eiw  = 17   ;   jfld = 17
423           slf_d(jf_eiu) = sn_eiu  ;   slf_d(jf_eiv) = sn_eiv  ;   slf_d(jf_eiw) = sn_eiw
424        ENDIF
425      ENDIF
426 
427      ALLOCATE( sf_dyn(jfld), STAT=ierr )         ! set sf structure
428      IF( ierr > 0 ) THEN
429         CALL ctl_stop( 'dta_dyn: unable to allocate sf structure' )   ;   RETURN
430      ENDIF
431      ! Open file for each variable to get his number of dimension
432      DO ifpr = 1, jfld
433         CALL iom_open( slf_d(ifpr)%clname, inum )
434         idv   = iom_varid( inum , slf_d(ifpr)%clvar )  ! id of the variable sdjf%clvar
435         idimv = iom_file ( inum )%ndims(idv)             ! number of dimension for variable sdjf%clvar
436         IF( inum /= 0 )   CALL iom_close( inum )       ! close file if already open
437         IF( idimv == 3 ) THEN    ! 2D variable
438                                      ALLOCATE( sf_dyn(ifpr)%fnow(jpi,jpj,1)    , STAT=ierr0 )
439            IF( slf_d(ifpr)%ln_tint ) ALLOCATE( sf_dyn(ifpr)%fdta(jpi,jpj,1,2)  , STAT=ierr1 )
440         ELSE                     ! 3D variable
441                                      ALLOCATE( sf_dyn(ifpr)%fnow(jpi,jpj,jpk)  , STAT=ierr0 )
442            IF( slf_d(ifpr)%ln_tint ) ALLOCATE( sf_dyn(ifpr)%fdta(jpi,jpj,jpk,2), STAT=ierr1 )
443         ENDIF
444         IF( ierr0 + ierr1 > 0 ) THEN
445            CALL ctl_stop( 'dta_dyn_init : unable to allocate sf_dyn array structure' )   ;   RETURN
446         ENDIF
447      END DO
448      !                                         ! fill sf with slf_i and control print
449      CALL fld_fill( sf_dyn, slf_d, cn_dir, 'dta_dyn_init', 'Data in file', 'namdta_dyn' )
450      !
451      IF( lk_ldfslp ) THEN                  ! slopes
452         IF( sf_dyn(jf_tem)%ln_tint ) THEN      ! time interpolation
453            ALLOCATE( uslpdta (jpi,jpj,jpk,2), vslpdta (jpi,jpj,jpk,2),    &
454            &         wslpidta(jpi,jpj,jpk,2), wslpjdta(jpi,jpj,jpk,2), STAT=ierr2 )
455         ELSE
456            ALLOCATE( uslpnow (jpi,jpj,jpk)  , vslpnow (jpi,jpj,jpk)  ,    &
457            &         wslpinow(jpi,jpj,jpk)  , wslpjnow(jpi,jpj,jpk)  , STAT=ierr2 )
458         ENDIF
459         IF( ierr2 > 0 ) THEN
460            CALL ctl_stop( 'dta_dyn_init : unable to allocate slope arrays' )   ;   RETURN
461         ENDIF
462      ENDIF
463      IF( ln_dynwzv ) THEN                  ! slopes
464         IF( sf_dyn(jf_uwd)%ln_tint ) THEN      ! time interpolation
465            ALLOCATE( wdta(jpi,jpj,jpk,2), STAT=ierr3 )
466         ELSE
467            ALLOCATE( wnow(jpi,jpj,jpk)  , STAT=ierr3 )
468         ENDIF
469         IF( ierr3 > 0 ) THEN
470            CALL ctl_stop( 'dta_dyn_init : unable to allocate wdta arrays' )   ;   RETURN
471         ENDIF
472      ENDIF
473      !
474      CALL dta_dyn( nit000 )
475      !
476   END SUBROUTINE dta_dyn_init
477
478   SUBROUTINE dta_dyn_wzv( pu, pv, pw )
479      !!----------------------------------------------------------------------
480      !!                    ***  ROUTINE wzv  ***
481      !!
482      !! ** Purpose :   Compute the now vertical velocity after the array swap
483      !!
484      !! ** Method  : - compute the now divergence given by :
485      !!         * z-coordinate ONLY !!!!
486      !!         hdiv = 1/(e1t*e2t) [ di(e2u  u) + dj(e1v  v) ]
487      !!     - Using the incompressibility hypothesis, the vertical
488      !!      velocity is computed by integrating the horizontal divergence
489      !!      from the bottom to the surface.
490      !!        The boundary conditions are w=0 at the bottom (no flux).
491      !!----------------------------------------------------------------------
492      USE oce, ONLY:  zhdiv => hdivn
493      !
494      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk), INTENT(in   ) :: pu, pv    !:  horizontal velocities
495      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk), INTENT(  out) :: pw        !:  vertical velocity
496      !!
497      INTEGER  ::  ji, jj, jk
498      REAL(wp) ::  zu, zu1, zv, zv1, zet
499      !!----------------------------------------------------------------------
500      !
501      ! Computation of vertical velocity using horizontal divergence
502      zhdiv(:,:,:) = 0._wp
503      DO jk = 1, jpkm1
504         DO jj = 2, jpjm1
505            DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.
506               zu  = pu(ji  ,jj  ,jk) * umask(ji  ,jj  ,jk) * e2u(ji  ,jj  ) * fse3u(ji  ,jj  ,jk)
507               zu1 = pu(ji-1,jj  ,jk) * umask(ji-1,jj  ,jk) * e2u(ji-1,jj  ) * fse3u(ji-1,jj  ,jk)
508               zv  = pv(ji  ,jj  ,jk) * vmask(ji  ,jj  ,jk) * e1v(ji  ,jj  ) * fse3v(ji  ,jj  ,jk)
509               zv1 = pv(ji  ,jj-1,jk) * vmask(ji  ,jj-1,jk) * e1v(ji  ,jj-1) * fse3v(ji  ,jj-1,jk)
510               zet = 1. / ( e1t(ji,jj) * e2t(ji,jj) * fse3t(ji,jj,jk) )
511               zhdiv(ji,jj,jk) = ( zu - zu1 + zv - zv1 ) * zet 
512            END DO
513         END DO
514      END DO
515      CALL lbc_lnk( zhdiv, 'T', 1. )      ! Lateral boundary conditions on zhdiv
516      !
517      ! computation of vertical velocity from the bottom
518      pw(:,:,jpk) = 0._wp
519      DO jk = jpkm1, 1, -1
520         pw(:,:,jk) = pw(:,:,jk+1) - fse3t(:,:,jk) * zhdiv(:,:,jk)
521      END DO
522      !
523   END SUBROUTINE dta_dyn_wzv
524
525   SUBROUTINE dta_dyn_slp( kt, pts, puslp, pvslp, pwslpi, pwslpj )
526      !!---------------------------------------------------------------------
527      !!                    ***  ROUTINE dta_dyn_slp  ***
528      !!
529      !! ** Purpose : Computation of slope
530      !!
531      !!---------------------------------------------------------------------
532      INTEGER ,                              INTENT(in ) :: kt       ! time step
533      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk,jpts), INTENT(in ) :: pts      ! temperature/salinity
534      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk)     , INTENT(out) :: puslp    ! zonal isopycnal slopes
535      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk)     , INTENT(out) :: pvslp    ! meridional isopycnal slopes
536      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk)     , INTENT(out) :: pwslpi   ! zonal diapycnal slopes
537      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk)     , INTENT(out) :: pwslpj   ! meridional diapycnal slopes
538      !!
539#if defined key_ldfslp && ! defined key_c1d
540      CALL eos( pts, rhd, rhop )   ! Time-filtered in situ density
541      CALL bn2( pts, rn2 )         ! before Brunt-Vaisala frequency
542      IF( ln_zps )   &
543         &  CALL zps_hde( kt, jpts, pts, gtsu, gtsv, rhd, gru, grv )  ! Partial steps: before Horizontal DErivative
544         !                                                            ! of t, s, rd at the bottom ocean level
545      CALL zdf_mxl( kt )            ! mixed layer depth
546      CALL ldf_slp( kt, rhd, rn2 )  ! slopes
547      puslp (:,:,:) = uslp (:,:,:) 
548      pvslp (:,:,:) = vslp (:,:,:) 
549      pwslpi(:,:,:) = wslpi(:,:,:) 
550      pwslpj(:,:,:) = wslpj(:,:,:) 
551#else
552      WRITE(*,*) 'dta_dyn_slp: You should not have seen this print! error?', &
553        &        kt, pts(1,1,1,1),puslp(1,1,1), pvslp(1,1,1), pwslpi(1,1,1), pwslpj(1,1,1)
554#endif
555      !
556   END SUBROUTINE dta_dyn_slp
557   !!======================================================================
558END MODULE dtadyn
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.