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trcdta.F90 in branches/2013/dev_LOCEAN_CMCC_INGV_2013/NEMOGCM/NEMO/TOP_SRC – NEMO

source: branches/2013/dev_LOCEAN_CMCC_INGV_2013/NEMOGCM/NEMO/TOP_SRC/trcdta.F90 @ 4230

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dev_LOCEAN_CMCC_INGV_2013 : merge LOCEAN & CMCC_INGV branches, see ticket #1182

  • Property svn:keywords set to Id
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Line 
1MODULE trcdta
2   !!======================================================================
3   !!                     ***  MODULE  trcdta  ***
4   !! TOP :  reads passive tracer data
5   !!=====================================================================
6   !! History :   1.0  !  2002-04  (O. Aumont)  original code
7   !!              -   !  2004-03  (C. Ethe)  module
8   !!              -   !  2005-03  (O. Aumont, A. El Moussaoui) F90
9   !!            3.4   !  2010-11  (C. Ethe, G. Madec)  use of fldread + dynamical allocation
10   !!            3.5   !  2013-08  (M. Vichi)  generalization for other BGC models
11   !!----------------------------------------------------------------------
12#if  defined key_top 
13   !!----------------------------------------------------------------------
14   !!   'key_top'                                                TOP model
15   !!----------------------------------------------------------------------
16   !!   trc_dta    : read and time interpolated passive tracer data
17   !!----------------------------------------------------------------------
18   USE par_trc       !  passive tracers parameters
19   USE oce_trc       !  shared variables between ocean and passive tracers
20   USE trc           !  passive tracers common variables
21   USE iom           !  I/O manager
22   USE lib_mpp       !  MPP library
23   USE fldread       !  read input fields
24
25   IMPLICIT NONE
26   PRIVATE
27
28   PUBLIC   trc_dta         ! called in trcini.F90 and trcdmp.F90
29   PUBLIC   trc_dta_init    ! called in trcini.F90
30
31   INTEGER  , SAVE, PUBLIC                             :: nb_trcdta   ! number of tracers to be initialised with data
32   INTEGER  , SAVE, PUBLIC, ALLOCATABLE, DIMENSION(:)  :: n_trc_index ! indice of tracer which is initialised with data
33   INTEGER  , SAVE, PUBLIC                             :: ntra        ! MAX( 1, nb_trcdta ) to avoid compilation error with bounds checking
34   REAL(wp) , SAVE, PUBLIC, ALLOCATABLE, DIMENSION(:)  :: rf_trfac    ! multiplicative factor for tracer values
35   TYPE(FLD), SAVE, PUBLIC, ALLOCATABLE, DIMENSION(:)  :: sf_trcdta   ! structure of input SST (file informations, fields read)
36
37   !! * Substitutions
38#  include "domzgr_substitute.h90"
39   !!----------------------------------------------------------------------
40   !! NEMO/OPA 3.3 , NEMO Consortium (2010)
41   !! $Id$
42   !! Software governed by the CeCILL licence     (NEMOGCM/NEMO_CeCILL.txt)
43   !!----------------------------------------------------------------------
44CONTAINS
45
46   SUBROUTINE trc_dta_init(ntrc)
47      !!----------------------------------------------------------------------
48      !!                   ***  ROUTINE trc_dta_init  ***
49      !!                   
50      !! ** Purpose :   initialisation of passive tracer input data
51      !!
52      !! ** Method  : - Read namtsd namelist
53      !!              - allocates passive tracer data structure
54      !!----------------------------------------------------------------------
55      !
56      INTEGER,INTENT(IN) :: ntrc                             ! number of tracers
57      INTEGER            :: jl, jn                           ! dummy loop indices
58      INTEGER            :: ierr0, ierr1, ierr2, ierr3       ! temporary integers
59      INTEGER            :: ios                              ! Local integer output status for namelist read
60      CHARACTER(len=100) :: clndta, clntrc
61      REAL(wp)           :: zfact
62      !
63      CHARACTER(len=100)            :: cn_dir
64      TYPE(FLD_N), ALLOCATABLE, DIMENSION(:) :: slf_i ! array of namelist informations on the fields to read
65      TYPE(FLD_N), DIMENSION(jpmaxtrc) :: sn_trcdta
66      REAL(wp)   , DIMENSION(jpmaxtrc) :: rn_trfac    ! multiplicative factor for tracer values
67      !!
68      NAMELIST/namtrc_dta/ sn_trcdta, cn_dir, rn_trfac 
69      !!----------------------------------------------------------------------
70      !
71      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_start('trc_dta_init')
72      !
73      !  Initialisation
74      ierr0 = 0  ;  ierr1 = 0  ;  ierr2 = 0  ;  ierr3 = 0 
75      ! Compute the number of tracers to be initialised with data
76      ALLOCATE( n_trc_index(ntrc), slf_i(ntrc), STAT=ierr0 )
77      IF( ierr0 > 0 ) THEN
78         CALL ctl_stop( 'trc_nam: unable to allocate n_trc_index' )   ;   RETURN
79      ENDIF
80      nb_trcdta      = 0
81      n_trc_index(:) = 0
82      DO jn = 1, ntrc
83         IF( ln_trc_ini(jn) ) THEN
84             nb_trcdta       = nb_trcdta + 1 
85             n_trc_index(jn) = nb_trcdta 
86         ENDIF
87      ENDDO
88      !
89      ntra = MAX( 1, nb_trcdta )   ! To avoid compilation error with bounds checking
90      IF(lwp) THEN
91         WRITE(numout,*) ' '
92         WRITE(numout,*) ' number of passive tracers to be initialize by data :', ntra
93         WRITE(numout,*) ' '
94      ENDIF
95      !
96      REWIND( numnat_ref )              ! Namelist namtrc_dta in reference namelist : Passive tracer input data
97      READ  ( numnat_ref, namtrc_dta, IOSTAT = ios, ERR = 901)
98901   IF( ios /= 0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'namtrc_dta in reference namelist', lwp )
99
100      REWIND( numnat_cfg )              ! Namelist namtrc_dta in configuration namelist : Passive tracer input data
101      READ  ( numnat_cfg, namtrc_dta, IOSTAT = ios, ERR = 902 )
102902   IF( ios /= 0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'namtrc_dta in configuration namelist', lwp )
103      WRITE ( numont, namtrc_dta )
104
105      IF( lwp ) THEN
106         DO jn = 1, ntrc
107            IF( ln_trc_ini(jn) )  THEN    ! open input file only if ln_trc_ini(jn) is true
108               clndta = TRIM( sn_trcdta(jn)%clvar ) 
109               clntrc = TRIM( ctrcnm   (jn)       ) 
110               zfact  = rn_trfac(jn)
111               IF( clndta /=  clntrc ) THEN
112                  CALL ctl_warn( 'trc_dta_init: passive tracer data initialisation :  ',   &
113                  &              'the variable name in the data file : '//clndta//   & 
114                  &              '  must be the same than the name of the passive tracer : '//clntrc//' ')
115               ENDIF
116               WRITE(numout,*) ' read an initial file for passive tracer number :', jn, ' name : ', clndta, & 
117               &               ' multiplicative factor : ', zfact
118            ENDIF
119         END DO
120      ENDIF
121      !
122      IF( nb_trcdta > 0 ) THEN       !  allocate only if the number of tracer to initialise is greater than zero
123         ALLOCATE( sf_trcdta(nb_trcdta), rf_trfac(nb_trcdta), STAT=ierr1 )
124         IF( ierr1 > 0 ) THEN
125            CALL ctl_stop( 'trc_dta_ini: unable to allocate  sf_trcdta structure' )   ;   RETURN
126         ENDIF
127         !
128         DO jn = 1, ntrc
129            IF( ln_trc_ini(jn) ) THEN      ! update passive tracers arrays with input data read from file
130               jl = n_trc_index(jn)
131               slf_i(jl)    = sn_trcdta(jn)
132               rf_trfac(jl) = rn_trfac(jn)
133                                            ALLOCATE( sf_trcdta(jl)%fnow(jpi,jpj,jpk)   , STAT=ierr2 )
134               IF( sn_trcdta(jn)%ln_tint )  ALLOCATE( sf_trcdta(jl)%fdta(jpi,jpj,jpk,2) , STAT=ierr3 )
135               IF( ierr2 + ierr3 > 0 ) THEN
136                 CALL ctl_stop( 'trc_dta : unable to allocate passive tracer data arrays' )   ;   RETURN
137               ENDIF
138            ENDIF
139            !   
140         ENDDO
141         !                         ! fill sf_trcdta with slf_i and control print
142         CALL fld_fill( sf_trcdta, slf_i, cn_dir, 'trc_dta', 'Passive tracer data', 'namtrc' )
143         !
144      ENDIF
145      !
146      DEALLOCATE( slf_i )          ! deallocate local field structure
147      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_stop('trc_dta_init')
148      !
149   END SUBROUTINE trc_dta_init
150
151
152   SUBROUTINE trc_dta( kt, sf_dta, zrf_trfac )
153      !!----------------------------------------------------------------------
154      !!                   ***  ROUTINE trc_dta  ***
155      !!                   
156      !! ** Purpose :   provides passive tracer data at kt
157      !!
158      !! ** Method  : - call fldread routine
159      !!              - s- or mixed z-s coordinate: vertical interpolation on model mesh
160      !!              - ln_trcdmp=F: deallocates the data structure as they are not used
161      !!
162      !! ** Action  :   sf_dta   passive tracer data on medl mesh and interpolated at time-step kt
163      !!----------------------------------------------------------------------
164      INTEGER                     , INTENT(in   ) ::   kt     ! ocean time-step
165      TYPE(FLD), DIMENSION(1)   , INTENT(inout) ::   sf_dta     ! array of information on the field to read
166      REAL(wp)                  , INTENT(in   ) ::   zrf_trfac  ! multiplication factor
167      !
168      INTEGER ::   ji, jj, jk, jl, jkk, ik    ! dummy loop indices
169      REAL(wp)::   zl, zi
170      REAL(wp), DIMENSION(jpk) ::  ztp                ! 1D workspace
171      CHARACTER(len=100) :: clndta
172      !!----------------------------------------------------------------------
173      !
174      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_start('trc_dta')
175      !
176      IF( nb_trcdta > 0 ) THEN
177         !
178         CALL fld_read( kt, 1, sf_dta )      !==   read data at kt time step   ==!
179         !
180         IF( ln_sco ) THEN                   !==   s- or mixed s-zps-coordinate   ==!
181            !
182            IF( kt == nit000 .AND. lwp )THEN
183               WRITE(numout,*)
184               WRITE(numout,*) 'trc_dta: interpolates passive tracer data onto the s- or mixed s-z-coordinate mesh'
185            ENDIF
186            !
187               DO jj = 1, jpj                         ! vertical interpolation of T & S
188                  DO ji = 1, jpi
189                     DO jk = 1, jpk                        ! determines the intepolated T-S profiles at each (i,j) points
190                        zl = fsdept_0(ji,jj,jk)
191                        IF(     zl < gdept_0(1  ) ) THEN          ! above the first level of data
192                           ztp(jk) =  sf_dta(1)%fnow(ji,jj,1)
193                        ELSEIF( zl > gdept_0(jpk) ) THEN          ! below the last level of data
194                           ztp(jk) =  sf_dta(1)%fnow(ji,jj,jpkm1)
195                        ELSE                                      ! inbetween : vertical interpolation between jkk & jkk+1
196                           DO jkk = 1, jpkm1                                  ! when  gdept(jkk) < zl < gdept(jkk+1)
197                              IF( (zl-gdept_0(jkk)) * (zl-gdept_0(jkk+1)) <= 0._wp ) THEN
198                                 zi = ( zl - gdept_0(jkk) ) / (gdept_0(jkk+1)-gdept_0(jkk))
199                                 ztp(jk) = sf_dta(1)%fnow(ji,jj,jkk) + ( sf_dta(1)%fnow(ji,jj,jkk+1) - &
200                                           sf_dta(1)%fnow(ji,jj,jkk) ) * zi 
201                              ENDIF
202                           END DO
203                        ENDIF
204                     END DO
205                     DO jk = 1, jpkm1
206                        sf_dta(1)%fnow(ji,jj,jk) = ztp(jk) * tmask(ji,jj,jk)     ! mask required for mixed zps-s-coord
207                     END DO
208                     sf_dta(1)%fnow(ji,jj,jpk) = 0._wp
209                  END DO
210               END DO
211            !
212         ELSE                                !==   z- or zps- coordinate   ==!
213            !                             
214               sf_dta(1)%fnow(:,:,:) = sf_dta(1)%fnow(:,:,:) * tmask(:,:,:)    ! Mask
215               !
216               IF( ln_zps ) THEN                      ! zps-coordinate (partial steps) interpolation at the last ocean level
217                  DO jj = 1, jpj
218                     DO ji = 1, jpi
219                        ik = mbkt(ji,jj) 
220                        IF( ik > 1 ) THEN
221                           zl = ( gdept_0(ik) - fsdept_0(ji,jj,ik) ) / ( gdept_0(ik) - gdept_0(ik-1) )
222                           sf_dta(1)%fnow(ji,jj,ik) = (1.-zl) * sf_dta(1)%fnow(ji,jj,ik) + zl * sf_dta(1)%fnow(ji,jj,ik-1)
223                        ENDIF
224                     END DO
225                  END DO
226               ENDIF
227            !
228         ENDIF
229         !
230         sf_dta(1)%fnow(:,:,:) = sf_dta(1)%fnow(:,:,:) * zrf_trfac   !  multiplicative factor
231         !
232         IF( lwp .AND. kt == nit000 ) THEN
233               clndta = TRIM( sf_dta(1)%clvar ) 
234               WRITE(numout,*) ''//clndta//' data '
235               WRITE(numout,*)
236               WRITE(numout,*)'  level = 1'
237               CALL prihre( sf_dta(1)%fnow(:,:,1), jpi, jpj, 1, jpi, 20, 1, jpj, 20, 1., numout )
238               WRITE(numout,*)'  level = ', jpk/2
239               CALL prihre( sf_dta(1)%fnow(:,:,jpk/2), jpi, jpj, 1, jpi, 20, 1, jpj, 20, 1., numout )
240               WRITE(numout,*)'  level = ', jpkm1
241               CALL prihre( sf_dta(1)%fnow(:,:,jpkm1), jpi, jpj, 1, jpi, 20, 1, jpj, 20, 1., numout )
242               WRITE(numout,*)
243         ENDIF
244      ENDIF
245      !
246      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_stop('trc_dta')
247      !
248   END SUBROUTINE trc_dta
249#else
250   !!----------------------------------------------------------------------
251   !!   Dummy module                              NO 3D passive tracer data
252   !!----------------------------------------------------------------------
253CONTAINS
254   SUBROUTINE trc_dta( kt, sf_dta, zrf_trfac )        ! Empty routine
255      WRITE(*,*) 'trc_dta: You should not have seen this print! error?', kt
256   END SUBROUTINE trc_dta
257#endif
258   !!======================================================================
259END MODULE trcdta
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.