source: trunk/NEMO/C1D_SRC/step_c1d.F90 @ 899

Last change on this file since 899 was 899, checked in by rblod, 13 years ago

First set of modifications related to 1D update : cometic changes, see ticket #117

  • Property svn:eol-style set to native
  • Property svn:keywords set to Author Date Id Revision
File size: 13.0 KB
Line 
1MODULE step1d
2   !!======================================================================
3   !!                       ***  MODULE step1D  ***
4   !! Time-stepping    : manager of the ocean, tracer and ice time stepping
5   !!======================================================================
6#if defined key_cfg_1d
7   !!----------------------------------------------------------------------
8   !!   'key_cfg_1d'               1D Configuration
9   !!---------------------------------------------------------------------- 
10   !!----------------------------------------------------------------------
11   !!   stp_1d           : OPA system time-stepping on 1 direction
12   !!----------------------------------------------------------------------
13   !! * Modules used
14   USE oce             ! ocean dynamics and tracers variables
15   USE dom_oce         ! ocean space and time domain variables
16   USE zdf_oce         ! ocean vertical physics variables
17   USE sbc_oce         ! surface boundary condition: ocean
18   USE ldftra_oce
19   USE ldfdyn_oce
20   USE in_out_manager  ! I/O manager
21   USE lbclnk
22
23   USE daymod          ! calendar                         (day     routine)
24
25   USE dtatem          ! ocean temperature data           (dta_tem routine)
26   USE dtasal          ! ocean salinity    data           (dta_sal routine)
27   USE ocfzpt          ! surface ocean freezing point    (oc_fz_pt routine)
28
29   USE trcstp          ! passive tracer time-stepping     (trc_stp routine)
30
31   USE dynzdf          ! vertical diffusion               (dyn_zdf routine)
32
33   USE traqsr          ! solar radiation penetration      (tra_qsr routine)
34   USE tranxt          ! time-stepping                    (tra_nxt routine)
35   USE trazdf          ! vertical diffusion               (tra_zdf routine)
36   USE trasbc          ! surface boundary condition       (tra_sbc routine)
37
38   USE eosbn2
39
40   USE zdfbfr          ! bottom friction                  (zdf_bfr routine)
41   USE zdftke          ! TKE vertical mixing              (zdf_tke routine)
42   USE zdfkpp          ! KPP vertical mixing              (zdf_kpp routine)
43   USE zdfddm          ! double diffusion mixing          (zdf_ddm routine)
44   USE zdfevd          ! enhanced vertical diffusion      (zdf_evd routine)
45   USE zdfric          ! Richardson vertical mixing       (zdf_ric routine)
46   USE zdfmxl          ! Mixed-layer depth                (zdf_mxl routine)
47
48   USE dyncor1d
49   USE dynnxt1d
50   USE diawri1d        ! Standard run outputs             (dia_wri_1d routine)
51
52   USE ice_oce         ! sea-ice variable
53   USE icestp1d        ! sea-ice time-stepping             (ice_stp routine)
54
55   USE diawri          ! Standard run outputs             (dia_wri_state routine)
56
57
58   USE stpctl          ! time stepping control            (stp_ctl routine)
59   USE restart         ! ocean restart                    (rst_wri routine)
60   USE prtctl          ! Print control                    (prt_ctl routine)
61   IMPLICIT NONE
62   PRIVATE
63
64   !! * Routine accessibility
65   PUBLIC stp_1d            ! called by opa.F90
66
67   !! * Substitutions
68#  include "domzgr_substitute.h90"
69#  include "zdfddm_substitute.h90"
70   !!----------------------------------------------------------------------
71   !!   OPA 9.0 , LOCEAN-IPSL (2005)
72   !! $Id$
73   !! This software is governed by the CeCILL licence see modipsl/doc/NEMO_CeCILL.txt
74   !!----------------------------------------------------------------------
75
76CONTAINS
77
78   SUBROUTINE stp_1d( kstp )
79      !!----------------------------------------------------------------------
80      !!                     ***  ROUTINE stp1D  ***
81      !!                     
82      !! ** Purpose : - Time stepping of OPA (momentum and active tracer eqs.)
83      !!              - Time stepping of LIM (dynamic and thermodynamic eqs.)
84      !!
85      !! ** Method  : -1- Update forcings and data 
86      !!              -2- Update ocean physics
87      !!              -3- Compute the t and s trends
88      !!              -4- Update t and s
89      !!              -5- Compute the momentum trends
90      !!              -6- Update the horizontal velocity
91      !!              -7- Compute the diagnostics variables (rd,N2, div,cur,w)
92      !!              -8- Outputs and diagnostics
93      !!
94      !! History :
95      !!        !  91-03  ()  Original code
96      !!        !  91-11  (G. Madec)
97      !!        !  92-06  (M. Imbard)  add a first output record
98      !!        !  96-04  (G. Madec)  introduction of dynspg
99      !!        !  96-04  (M.A. Foujols)  introduction of passive tracer
100      !!   8.0  !  97-06  (G. Madec)  new architecture of call
101      !!   8.2  !  97-06  (G. Madec, M. Imbard, G. Roullet)  free surface
102      !!   8.2  !  99-02  (G. Madec, N. Grima)  hpg implicit
103      !!   8.2  !  00-07  (J-M Molines, M. Imbard)  Open Bondary Conditions
104      !!   9.0  !  02-06  (G. Madec)  free form, suppress macro-tasking
105      !!        !  04-10  (C. Ethe) 1D configuration
106      !!----------------------------------------------------------------------
107      !! * Arguments
108      INTEGER, INTENT( in ) ::   kstp   ! ocean time-step index
109
110      !! * local declarations
111      INTEGER ::   indic    ! error indicator if < 0
112!!      INTEGER ::   ii0, ii1, ij0, ij1   ! temporary integers
113      !! ---------------------------------------------------------------------
114
115      indic = 1                    ! reset to no error condition
116      adatrj = adatrj + rdt/86400._wp
117
118      CALL day( kstp )             ! Calendar
119
120      !>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>
121      ! Update data, open boundaries and Forcings
122      !<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<
123
124      IF( lk_dtatem  )   CALL dta_tem( kstp )         ! update 3D temperature data
125
126      IF( lk_dtasal  )   CALL dta_sal( kstp )         ! Salinity data
127
128      IF( lk_dtasst  )   CALL dta_sst( kstp )         ! Sea Surface Temperature data
129
130                         CALL tau( kstp )             ! wind stress
131
132                         CALL flx_rnf( kstp )         ! runoff data
133
134                         CALL flx( kstp )             ! heat and freshwater fluxes
135
136      IF( lk_ice_lim )  THEN
137                        CALL ice_stp_1d( kstp )      ! sea-ice model (Update stress & fluxes)
138      ELSE
139                        CALL oce_sbc( kstp )         ! ocean surface boudaries
140      ENDIF
141
142      IF( ln_fwb     )   CALL flx_fwb( kstp )         ! freshwater budget
143
144
145      IF( kstp == nit000 ) THEN
146         IF( ninist == 1 ) THEN                       ! Output the initial state and forcings
147            CALL dia_wri_state( 'output.init' )
148         ENDIF
149      ENDIF
150
151      IF(ln_ctl) THEN         ! print mean trends (used for debugging)
152         CALL prt_ctl(tab2d_1=emp    , clinfo1=' emp  -   : ', mask1=tmask, ovlap=1)
153         CALL prt_ctl(tab2d_1=emps   , clinfo1=' emps -   : ', mask1=tmask, ovlap=1)
154         CALL prt_ctl(tab2d_1=qns    , clinfo1=' qns  -   : ', mask1=tmask, ovlap=1)
155         CALL prt_ctl(tab2d_1=qsr    , clinfo1=' qsr  -   : ', mask1=tmask, ovlap=1)
156         CALL prt_ctl(tab3d_1=tmask  , clinfo1=' tmask    : ', mask1=tmask, ovlap=1, kdim=jpk)
157         CALL prt_ctl(tab3d_1=tn     , clinfo1=' sst  -   : ', mask1=tmask, ovlap=1, kdim=1)
158         CALL prt_ctl(tab3d_1=sn     , clinfo1=' sss  -   : ', mask1=tmask, ovlap=1, kdim=1)
159         CALL prt_ctl(tab2d_1=utau   , clinfo1=' tau  - u : ', mask1=umask, &
160            &         tab2d_2=vtau   , clinfo2='      - v : ', mask2=vmask, ovlap=1)
161      ENDIF
162
163
164
165      !>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>
166      ! Ocean physics update
167      !<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<
168      !-----------------------------------------------------------------------
169      !  VERTICAL PHYSICS
170      !-----------------------------------------------------------------------
171      ! N.B. ua, va, ta, sa arrays are used as workspace in this section
172      !-----------------------------------------------------------------------
173
174                       CALL bn2( tb, sb, rn2 )              ! before Brunt-Vaisala frequency
175     
176      !                                                     ! Vertical eddy viscosity and diffusivity coefficients
177      IF( lk_zdfric )   CALL zdf_ric( kstp )                       ! Richardson number dependent Kz
178      IF( lk_zdftke )   CALL zdf_tke( kstp )                       ! TKE closure scheme for Kz
179      IF( lk_zdfkpp )   CALL zdf_kpp( kstp )                       ! KPP scheme for Kz
180      IF( lk_zdfcst )   avt (:,:,:) = avt0 * tmask(:,:,:)          ! Constant Kz (reset avt to the background value)
181
182
183      IF( ln_zdfevd )   CALL zdf_evd( kstp )                 ! enhanced vertical eddy diffusivity
184
185      IF( lk_zdfddm .AND. .NOT. lk_zdfkpp)   &
186         &              CALL zdf_ddm( kstp )                 ! double diffusive mixing
187
188                        CALL zdf_bfr( kstp )                 ! bottom friction
189
190                        CALL zdf_mxl( kstp )                 ! mixed layer depth
191
192
193#if defined key_passivetrc
194      !>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>
195      ! Passive Tracer Model
196      !<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<
197      ! N.B. ua, va, ta, sa arrays are used as workspace in this section
198      !-----------------------------------------------------------------------
199
200                               CALL trc_stp( kstp, indic )            ! time-stepping
201
202#endif
203
204
205      !>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>
206      ! Active tracers
207      !<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<
208      ! N.B. ua, va arrays are used as workspace in this section
209      !-----------------------------------------------------------------------
210
211                               ta(:,:,:) = 0.e0               ! set tracer trends to zero
212                               sa(:,:,:) = 0.e0
213
214                               CALL tra_sbc( kstp )           ! surface boundary condition
215
216      IF( ln_traqsr        )   CALL tra_qsr( kstp )           ! penetrative solar radiation qsr
217
218      IF( lk_zdfkpp        )   CALL tra_kpp( kstp )           ! KPP non-local tracer fluxes
219
220                               CALL tra_zdf( kstp )           ! vertical mixing
221
222                               CALL tra_nxt( kstp )           ! tracer fields at next time step
223
224                               CALL eos( tb, sb, rhd, rhop )       ! now (swap=before) in situ density for dynhpg module
225
226      !>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>
227      ! Dynamics
228      !<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<
229      ! N.B. ta, sa arrays are used as workspace in this section
230      !-----------------------------------------------------------------------
231
232                               ua(:,:,:) = 0.e0               ! set dynamics trends to zero
233                               va(:,:,:) = 0.e0
234 
235                               CALL dyn_cor_1d     ( kstp )
236      !                                                       ! vertical diffusion
237                               CALL dyn_zdf( kstp )     
238
239!i bug lbc sur emp
240      CALL lbc_lnk( emp, 'T', 1. )
241!i
242 
243                                CALL dyn_nxt_1d( kstp )          ! lateral velocity at next time step
244
245
246      !>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>
247      ! Computation of diagnostic variables
248      !<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<
249      ! N.B. ua, va, ta, sa arrays are used as workspace in this section
250      !-----------------------------------------------------------------------
251
252                               CALL oc_fz_pt                    ! ocean surface freezing temperature
253
254
255      !>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>
256      ! Control, diagnostics and outputs
257      !<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<
258      ! N.B. ua, va, ta, sa arrays are used as workspace in this section
259      !-----------------------------------------------------------------------
260
261      !                                            ! Time loop: control and print
262                       CALL stp_ctl( kstp, indic )
263                       IF ( indic < 0 ) CALL ctl_stop( 'step1d: indic < 0' )
264
265      IF ( nstop == 0 ) THEN
266         !                                         ! Diagnostics:
267         !                                         ! save and outputs
268                           CALL rst_write  ( kstp )              ! ocean model: restart file output
269                           CALL dia_wri_1d ( kstp, indic )       ! ocean model: outputs
270
271      ENDIF
272
273
274   END SUBROUTINE stp_1d
275#else
276   !!----------------------------------------------------------------------
277   !!   Default key                                     NO 1D Config
278   !!----------------------------------------------------------------------
279CONTAINS
280   SUBROUTINE stp_1d ( kt )
281      WRITE(*,*) 'stp_1d: You should not have seen this print! error?', kt
282   END SUBROUTINE stp_1d
283#endif
284   !!======================================================================
285END MODULE step1d
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.