source: trunk/NEMOGCM/NEMO/OFF_SRC/dtadyn.F90 @ 5836

Last change on this file since 5836 was 5836, checked in by cetlod, 6 years ago

merge the simplification branch onto the trunk, see ticket #1612

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 28.1 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 ldftra          ! lateral diffusivity coefficients
29   USE trabbl          ! active tracer: bottom boundary layer
30   USE ldfslp          ! lateral diffusion: iso-neutral slopes
31   USE zdfmxl          ! vertical physics: mixed layer depth
32   USE eosbn2          ! equation of state - Brunt Vaisala frequency
33   USE lbclnk          ! ocean lateral boundary conditions (or mpp link)
34   USE zpshde          ! z-coord. with partial steps: horizontal derivatives
35   USE in_out_manager  ! I/O manager
36   USE iom             ! I/O library
37   USE lib_mpp         ! distributed memory computing library
38   USE prtctl          ! print control
39   USE fldread         ! read input fields
40   USE timing          ! Timing
41   USE wrk_nemo
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    !: vertical velocity read in a file (T) or computed from u/v (F)
51   LOGICAL            ::   ln_dynbbl    !: bbl coef read in a file (T) or computed (F)
52   LOGICAL            ::   ln_dynrnf    !: read runoff data in file (T) or set to zero (F)
53
54   INTEGER  , PARAMETER ::   jpfld = 15     ! maximum number of fields 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_rnf         ! index of river runoff
67   INTEGER  , SAVE      ::   jf_ubl         ! index of u-bbl coef
68   INTEGER  , SAVE      ::   jf_vbl         ! index of v-bbl coef
69   INTEGER  , SAVE      ::   jf_fmf         ! index of downward salt flux
70
71   TYPE(FLD), ALLOCATABLE, DIMENSION(:) :: sf_dyn  ! structure of input fields (file informations, fields read)
72   !                                               !
73   REAL(wp) , ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:,:) :: wdta       ! vertical velocity at 2 time step
74   REAL(wp) , ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:  ) :: wnow       ! vertical velocity at 2 time step
75   REAL(wp) , ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:,:) :: uslpdta    ! zonal isopycnal slopes
76   REAL(wp) , ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:,:) :: vslpdta    ! meridional isopycnal slopes
77   REAL(wp) , ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:,:) :: wslpidta   ! zonal diapycnal slopes
78   REAL(wp) , ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:,:) :: wslpjdta   ! meridional diapycnal slopes
79   REAL(wp) , ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:)   :: uslpnow    ! zonal isopycnal slopes
80   REAL(wp) , ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:)   :: vslpnow    ! meridional isopycnal slopes
81   REAL(wp) , ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:)   :: wslpinow   ! zonal diapycnal slopes
82   REAL(wp) , ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:)   :: wslpjnow   ! meridional diapycnal slopes
83
84   INTEGER :: nrecprev_tem , nrecprev_uwd
85
86   !! * Substitutions
87#  include "domzgr_substitute.h90"
88#  include "vectopt_loop_substitute.h90"
89   !!----------------------------------------------------------------------
90   !! NEMO/OFF 3.3 , NEMO Consortium (2010)
91   !! $Id$
92   !! Software governed by the CeCILL licence     (NEMOGCM/NEMO_CeCILL.txt)
93   !!----------------------------------------------------------------------
94CONTAINS
95
96   SUBROUTINE dta_dyn( kt )
97      !!----------------------------------------------------------------------
98      !!                  ***  ROUTINE dta_dyn  ***
99      !!
100      !! ** Purpose :  Prepares dynamics and physics fields from a NEMO run
101      !!               for an off-line simulation of passive tracers
102      !!
103      !! ** Method : calculates the position of data
104      !!             - computes slopes if needed
105      !!             - interpolates data if needed
106      !!----------------------------------------------------------------------
107      USE oce, ONLY:  zts    => tsa
108      USE oce, ONLY:  zuslp  => ua   , zvslp  => va
109      USE oce, ONLY:  zwslpi => ua_sv , zwslpj => va_sv
110      USE oce, ONLY:  zu     => ub   , zv     => vb,  zw => rke
111      !
112      INTEGER, INTENT(in) ::   kt   ! ocean time-step index
113      !
114!      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk,jpts)  :: zts
115!      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk     )  :: zuslp, zvslp, zwslpi, zwslpj
116!      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk     )  :: zu, zv, zw
117      !
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( l_ldfslp .AND. .NOT.lk_c1d .AND. sf_dyn(jf_tem)%ln_tint ) THEN    ! Computes slopes (here avt is used as workspace)                       
138            zts(:,:,:,jp_tem) = sf_dyn(jf_tem)%fdta(:,:,:,1) * tmask(:,:,:)   ! temperature
139            zts(:,:,:,jp_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( l_ldfslp .AND. .NOT.lk_c1d ) 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            IF(lwp) WRITE(numout,*) ' Compute new slopes at kt = ', kt
166            IF( sf_dyn(jf_tem)%ln_tint ) THEN                 ! time interpolation of data
167               IF( kt /= nit000 ) THEN
168                  uslpdta (:,:,:,1) =  uslpdta (:,:,:,2)         ! swap the data
169                  vslpdta (:,:,:,1) =  vslpdta (:,:,:,2) 
170                  wslpidta(:,:,:,1) =  wslpidta(:,:,:,2) 
171                  wslpjdta(:,:,:,1) =  wslpjdta(:,:,:,2) 
172               ENDIF
173               !
174               zts(:,:,:,jp_tem) = sf_dyn(jf_tem)%fdta(:,:,:,2) * tmask(:,:,:)   ! temperature
175               zts(:,:,:,jp_sal) = sf_dyn(jf_sal)%fdta(:,:,:,2) * tmask(:,:,:)   ! salinity
176               avt(:,:,:)        = sf_dyn(jf_avt)%fdta(:,:,:,2) * tmask(:,:,:)   ! vertical diffusive coef.
177               CALL dta_dyn_slp( kt, zts, zuslp, zvslp, zwslpi, zwslpj )
178               !
179               uslpdta (:,:,:,2) = zuslp (:,:,:) 
180               vslpdta (:,:,:,2) = zvslp (:,:,:) 
181               wslpidta(:,:,:,2) = zwslpi(:,:,:) 
182               wslpjdta(:,:,:,2) = zwslpj(:,:,:) 
183            ELSE
184               zts(:,:,:,jp_tem) = sf_dyn(jf_tem)%fnow(:,:,:) * tmask(:,:,:)
185               zts(:,:,:,jp_sal) = sf_dyn(jf_sal)%fnow(:,:,:) * tmask(:,:,:)
186               avt(:,:,:)        = sf_dyn(jf_avt)%fnow(:,:,:) * tmask(:,:,:)
187               CALL dta_dyn_slp( kt, zts, zuslp, zvslp, zwslpi, zwslpj )
188               uslpnow (:,:,:)   = zuslp (:,:,:) 
189               vslpnow (:,:,:)   = zvslp (:,:,:) 
190               wslpinow(:,:,:)   = zwslpi(:,:,:) 
191               wslpjnow(:,:,:)   = zwslpj(:,:,:) 
192            ENDIF
193         ENDIF
194         IF( sf_dyn(jf_tem)%ln_tint )  THEN
195            ztinta =  REAL( isecsbc - sf_dyn(jf_tem)%nrec_b(2), wp )  &
196               &    / REAL( sf_dyn(jf_tem)%nrec_a(2) - sf_dyn(jf_tem)%nrec_b(2), wp )
197            ztintb =  1. - ztinta
198            uslp (:,:,:) = ztintb * uslpdta (:,:,:,1)  + ztinta * uslpdta (:,:,:,2) 
199            vslp (:,:,:) = ztintb * vslpdta (:,:,:,1)  + ztinta * vslpdta (:,:,:,2) 
200            wslpi(:,:,:) = ztintb * wslpidta(:,:,:,1)  + ztinta * wslpidta(:,:,:,2) 
201            wslpj(:,:,:) = ztintb * wslpjdta(:,:,:,1)  + ztinta * wslpjdta(:,:,:,2) 
202         ELSE
203            uslp (:,:,:) = uslpnow (:,:,:)
204            vslp (:,:,:) = vslpnow (:,:,:)
205            wslpi(:,:,:) = wslpinow(:,:,:)
206            wslpj(:,:,:) = wslpjnow(:,:,:)
207         ENDIF
208      ENDIF
209      !
210      IF( ln_dynwzv )  THEN    ! compute vertical velocity from u/v
211         iswap_uwd = 0
212         IF(  kt /= nit000 .AND. ( sf_dyn(jf_uwd)%nrec_a(2) - nrecprev_uwd ) /= 0 )  iswap_uwd = 1
213         IF( ( isecsbc > sf_dyn(jf_uwd)%nrec_b(2) .AND. iswap_uwd == 1 ) .OR. kt == nit000 )  THEN    ! read/update the after data
214            IF(lwp) WRITE(numout,*) ' Compute new vertical velocity at kt = ', kt
215            IF(lwp) WRITE(numout,*)
216            IF( sf_dyn(jf_uwd)%ln_tint ) THEN                 ! time interpolation of data
217               IF( kt /= nit000 )  THEN
218                  wdta(:,:,:,1) =  wdta(:,:,:,2)     ! swap the data for initialisation
219               ENDIF
220               zu(:,:,:) = sf_dyn(jf_uwd)%fdta(:,:,:,2)
221               zv(:,:,:) = sf_dyn(jf_vwd)%fdta(:,:,:,2)
222               CALL dta_dyn_wzv( zu, zv, zw )
223               wdta(:,:,:,2) = zw(:,:,:) * tmask(:,:,:)
224            ELSE
225               zu(:,:,:) = sf_dyn(jf_uwd)%fnow(:,:,:) 
226               zv(:,:,:) = sf_dyn(jf_vwd)%fnow(:,:,:)
227               CALL dta_dyn_wzv( zu, zv, zw )
228               wnow(:,:,:)  = zw(:,:,:) * tmask(:,:,:)
229            ENDIF
230         ENDIF
231         IF( sf_dyn(jf_uwd)%ln_tint )  THEN
232            ztinta =  REAL( isecsbc - sf_dyn(jf_uwd)%nrec_b(2), wp )  &
233               &    / REAL( sf_dyn(jf_uwd)%nrec_a(2) - sf_dyn(jf_uwd)%nrec_b(2), wp )
234            ztintb =  1. - ztinta
235            wn(:,:,:) = ztintb * wdta(:,:,:,1)  + ztinta * wdta(:,:,:,2) 
236         ELSE
237            wn(:,:,:) = wnow(:,:,:)
238         ENDIF
239      ENDIF
240      !
241      tsn(:,:,:,jp_tem) = sf_dyn(jf_tem)%fnow(:,:,:)  * tmask(:,:,:)    ! temperature
242      tsn(:,:,:,jp_sal) = sf_dyn(jf_sal)%fnow(:,:,:)  * tmask(:,:,:)    ! salinity
243      !
244      !
245      CALL eos    ( tsn, rhd, rhop, gdept_0(:,:,:) ) ! In any case, we need rhop
246      CALL eos_rab( tsn, rab_n )       ! now    local thermal/haline expension ratio at T-points
247      CALL bn2    ( tsn, rab_n, rn2 ) ! before Brunt-Vaisala frequency need for zdfmxl
248
249      rn2b(:,:,:) = rn2(:,:,:)         ! need for zdfmxl
250      CALL zdf_mxl( kt )                                                   ! In any case, we need mxl
251      !
252      avt(:,:,:)       = sf_dyn(jf_avt)%fnow(:,:,:)  * tmask(:,:,:)    ! vertical diffusive coefficient
253      un (:,:,:)       = sf_dyn(jf_uwd)%fnow(:,:,:)  * umask(:,:,:)    ! u-velocity
254      vn (:,:,:)       = sf_dyn(jf_vwd)%fnow(:,:,:)  * vmask(:,:,:)    ! v-velocity
255      IF( .NOT.ln_dynwzv ) &                                          ! w-velocity read in file
256         wn (:,:,:)    = sf_dyn(jf_wwd)%fnow(:,:,:) * tmask(:,:,:)   
257      hmld(:,:)        = sf_dyn(jf_mld)%fnow(:,:,1) * tmask(:,:,1)    ! mixed layer depht
258      wndm(:,:)        = sf_dyn(jf_wnd)%fnow(:,:,1) * tmask(:,:,1)    ! wind speed - needed for gas exchange
259      emp (:,:)        = sf_dyn(jf_emp)%fnow(:,:,1) * tmask(:,:,1)    ! E-P
260      fmmflx(:,:)      = sf_dyn(jf_fmf)%fnow(:,:,1) * tmask(:,:,1)    ! downward salt flux (v3.5+)
261      fr_i(:,:)        = sf_dyn(jf_ice)%fnow(:,:,1) * tmask(:,:,1)    ! Sea-ice fraction
262      qsr (:,:)        = sf_dyn(jf_qsr)%fnow(:,:,1) * tmask(:,:,1)    ! solar radiation
263      IF( ln_dynrnf ) &
264      rnf (:,:)        = sf_dyn(jf_rnf)%fnow(:,:,1) * tmask(:,:,1)    ! river runoffs
265
266      !                                               ! update eddy diffusivity coeff. and/or eiv coeff. at kt
267      IF( l_ldftra_time .OR. l_ldfeiv_time )   CALL ldf_tra( kt ) 
268      !                                                      ! bbl diffusive coef
269#if defined key_trabbl && ! defined key_c1d
270      IF( ln_dynbbl ) THEN                                        ! read in a file
271         ahu_bbl(:,:)  = sf_dyn(jf_ubl)%fnow(:,:,1) * umask(:,:,1)
272         ahv_bbl(:,:)  = sf_dyn(jf_vbl)%fnow(:,:,1) * vmask(:,:,1)
273      ELSE                                                        ! Compute bbl coefficients if needed
274         tsb(:,:,:,:) = tsn(:,:,:,:)
275         CALL bbl( kt, nit000, 'TRC')
276      END IF
277#endif
278      !
279      IF(ln_ctl) THEN                  ! print control
280         CALL prt_ctl(tab3d_1=tsn(:,:,:,jp_tem), clinfo1=' tn      - : ', mask1=tmask, ovlap=1, kdim=jpk   )
281         CALL prt_ctl(tab3d_1=tsn(:,:,:,jp_sal), clinfo1=' sn      - : ', mask1=tmask, ovlap=1, kdim=jpk   )
282         CALL prt_ctl(tab3d_1=un               , clinfo1=' un      - : ', mask1=umask, ovlap=1, kdim=jpk   )
283         CALL prt_ctl(tab3d_1=vn               , clinfo1=' vn      - : ', mask1=vmask, ovlap=1, kdim=jpk   )
284         CALL prt_ctl(tab3d_1=wn               , clinfo1=' wn      - : ', mask1=tmask, ovlap=1, kdim=jpk   )
285         CALL prt_ctl(tab3d_1=avt              , clinfo1=' kz      - : ', mask1=tmask, ovlap=1, kdim=jpk   )
286         CALL prt_ctl(tab2d_1=fr_i             , clinfo1=' fr_i    - : ', mask1=tmask, ovlap=1 )
287         CALL prt_ctl(tab2d_1=hmld             , clinfo1=' hmld    - : ', mask1=tmask, ovlap=1 )
288         CALL prt_ctl(tab2d_1=fmmflx           , clinfo1=' fmmflx  - : ', mask1=tmask, ovlap=1 )
289         CALL prt_ctl(tab2d_1=emp              , clinfo1=' emp     - : ', mask1=tmask, ovlap=1 )
290         CALL prt_ctl(tab2d_1=wndm             , clinfo1=' wspd    - : ', mask1=tmask, ovlap=1 )
291         CALL prt_ctl(tab2d_1=qsr              , clinfo1=' qsr     - : ', mask1=tmask, ovlap=1 )
292      ENDIF
293      !
294      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_stop( 'dta_dyn')
295      !
296   END SUBROUTINE dta_dyn
297
298
299   SUBROUTINE dta_dyn_init
300      !!----------------------------------------------------------------------
301      !!                  ***  ROUTINE dta_dyn_init  ***
302      !!
303      !! ** Purpose :   Initialisation of the dynamical data     
304      !! ** Method  : - read the data namdta_dyn namelist
305      !!
306      !! ** Action  : - read parameters
307      !!----------------------------------------------------------------------
308      INTEGER  :: ierr, ierr0, ierr1, ierr2, ierr3   ! return error code
309      INTEGER  :: ifpr                               ! dummy loop indice
310      INTEGER  :: jfld                               ! dummy loop arguments
311      INTEGER  :: inum, idv, idimv                   ! local integer
312      INTEGER  :: ios                                ! Local integer output status for namelist read
313      !!
314      CHARACTER(len=100)            ::  cn_dir   !   Root directory for location of core files
315      TYPE(FLD_N), DIMENSION(jpfld) ::  slf_d    ! array of namelist informations on the fields to read
316      TYPE(FLD_N) :: sn_tem, sn_sal, sn_mld, sn_emp, sn_ice, sn_qsr, sn_wnd, sn_rnf  ! informations about the fields to be read
317      TYPE(FLD_N) :: sn_uwd, sn_vwd, sn_wwd, sn_avt, sn_ubl, sn_vbl, sn_fmf          !   "                                 "
318      NAMELIST/namdta_dyn/cn_dir, ln_dynwzv, ln_dynbbl, ln_dynrnf,    &
319         &                sn_tem, sn_sal, sn_mld, sn_emp, sn_ice, sn_qsr, sn_wnd, sn_rnf,  &
320         &                sn_uwd, sn_vwd, sn_wwd, sn_avt, sn_ubl, sn_vbl, sn_fmf 
321      !!----------------------------------------------------------------------
322      !
323      REWIND( numnam_ref )              ! Namelist namdta_dyn in reference namelist : Offline: init. of dynamical data
324      READ  ( numnam_ref, namdta_dyn, IOSTAT = ios, ERR = 901)
325901   IF( ios /= 0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'namdta_dyn in reference namelist', lwp )
326
327      REWIND( numnam_cfg )              ! Namelist namdta_dyn in configuration namelist : Offline: init. of dynamical data
328      READ  ( numnam_cfg, namdta_dyn, IOSTAT = ios, ERR = 902 )
329902   IF( ios /= 0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'namdta_dyn in configuration namelist', lwp )
330      IF(lwm) WRITE ( numond, namdta_dyn )
331      !                                         ! store namelist information in an array
332      !                                         ! Control print
333      IF(lwp) THEN
334         WRITE(numout,*)
335         WRITE(numout,*) 'dta_dyn : offline dynamics '
336         WRITE(numout,*) '~~~~~~~ '
337         WRITE(numout,*) '   Namelist namdta_dyn'
338         WRITE(numout,*) '      vertical velocity read from file (T) or computed (F) ln_dynwzv  = ', ln_dynwzv
339         WRITE(numout,*) '      bbl coef read from file (T) or computed (F)          ln_dynbbl  = ', ln_dynbbl
340         WRITE(numout,*) '      river runoff option enabled (T) or not (F)           ln_dynrnf  = ', ln_dynrnf
341         WRITE(numout,*)
342      ENDIF
343      !
344      IF( ln_dynbbl .AND. ( .NOT.lk_trabbl .OR. lk_c1d ) ) THEN
345         CALL ctl_warn( 'dta_dyn_init: bbl option requires key_trabbl activated ; force ln_dynbbl to false' )
346         ln_dynbbl = .FALSE.
347      ENDIF
348
349      jf_tem = 1   ;   jf_sal = 2   ;  jf_mld = 3   ;  jf_emp = 4   ;   jf_fmf  = 5   ;  jf_ice = 6   ;   jf_qsr = 7
350      jf_wnd = 8   ;   jf_uwd = 9   ;  jf_vwd = 10  ;  jf_wwd = 11  ;   jf_avt  = 12  ;  jfld  = jf_avt
351      !
352      slf_d(jf_tem) = sn_tem   ;   slf_d(jf_sal)  = sn_sal   ;   slf_d(jf_mld) = sn_mld
353      slf_d(jf_emp) = sn_emp   ;   slf_d(jf_fmf ) = sn_fmf   ;   slf_d(jf_ice) = sn_ice 
354      slf_d(jf_qsr) = sn_qsr   ;   slf_d(jf_wnd)  = sn_wnd   ;   slf_d(jf_avt) = sn_avt 
355      slf_d(jf_uwd) = sn_uwd   ;   slf_d(jf_vwd)  = sn_vwd   ;   slf_d(jf_wwd) = sn_wwd
356
357      !
358      IF( ln_dynrnf ) THEN
359                jf_rnf = jfld + 1  ;  jfld  = jf_rnf
360         slf_d(jf_rnf) = sn_rnf
361      ELSE
362         rnf (:,:) = 0._wp
363      ENDIF
364
365      IF( ln_dynbbl ) THEN         ! eiv & bbl
366                 jf_ubl  = jfld + 1 ;        jf_vbl  = jfld + 2 ;  jfld = jf_vbl
367           slf_d(jf_ubl) = sn_ubl  ;   slf_d(jf_vbl) = sn_vbl
368      ENDIF
369
370
371      ALLOCATE( sf_dyn(jfld), STAT=ierr )         ! set sf structure
372      IF( ierr > 0 ) THEN
373         CALL ctl_stop( 'dta_dyn: unable to allocate sf structure' )   ;   RETURN
374      ENDIF
375      !                                         ! fill sf with slf_i and control print
376      CALL fld_fill( sf_dyn, slf_d, cn_dir, 'dta_dyn_init', 'Data in file', 'namdta_dyn' )
377      ! Open file for each variable to get his number of dimension
378      DO ifpr = 1, jfld
379         CALL fld_clopn( sf_dyn(ifpr), nyear, nmonth, nday )
380         idv   = iom_varid( sf_dyn(ifpr)%num , slf_d(ifpr)%clvar )        ! id of the variable sdjf%clvar
381         idimv = iom_file ( sf_dyn(ifpr)%num )%ndims(idv)                 ! number of dimension for variable sdjf%clvar
382         IF( sf_dyn(ifpr)%num /= 0 )   CALL iom_close( sf_dyn(ifpr)%num ) ! close file if already open
383         ierr1=0
384         IF( idimv == 3 ) THEN    ! 2D variable
385                                      ALLOCATE( sf_dyn(ifpr)%fnow(jpi,jpj,1)    , STAT=ierr0 )
386            IF( slf_d(ifpr)%ln_tint ) ALLOCATE( sf_dyn(ifpr)%fdta(jpi,jpj,1,2)  , STAT=ierr1 )
387         ELSE                     ! 3D variable
388                                      ALLOCATE( sf_dyn(ifpr)%fnow(jpi,jpj,jpk)  , STAT=ierr0 )
389            IF( slf_d(ifpr)%ln_tint ) ALLOCATE( sf_dyn(ifpr)%fdta(jpi,jpj,jpk,2), STAT=ierr1 )
390         ENDIF
391         IF( ierr0 + ierr1 > 0 ) THEN
392            CALL ctl_stop( 'dta_dyn_init : unable to allocate sf_dyn array structure' )   ;   RETURN
393         ENDIF
394      END DO
395      !
396      IF( l_ldfslp .AND. .NOT.lk_c1d ) THEN                  ! slopes
397         IF( sf_dyn(jf_tem)%ln_tint ) THEN      ! time interpolation
398            ALLOCATE( uslpdta (jpi,jpj,jpk,2), vslpdta (jpi,jpj,jpk,2),    &
399            &         wslpidta(jpi,jpj,jpk,2), wslpjdta(jpi,jpj,jpk,2), STAT=ierr2 )
400         ELSE
401            ALLOCATE( uslpnow (jpi,jpj,jpk)  , vslpnow (jpi,jpj,jpk)  ,    &
402            &         wslpinow(jpi,jpj,jpk)  , wslpjnow(jpi,jpj,jpk)  , STAT=ierr2 )
403         ENDIF
404         IF( ierr2 > 0 ) THEN
405            CALL ctl_stop( 'dta_dyn_init : unable to allocate slope arrays' )   ;   RETURN
406         ENDIF
407      ENDIF
408      IF( ln_dynwzv ) THEN                  ! slopes
409         IF( sf_dyn(jf_uwd)%ln_tint ) THEN      ! time interpolation
410            ALLOCATE( wdta(jpi,jpj,jpk,2), STAT=ierr3 )
411         ELSE
412            ALLOCATE( wnow(jpi,jpj,jpk)  , STAT=ierr3 )
413         ENDIF
414         IF( ierr3 > 0 ) THEN
415            CALL ctl_stop( 'dta_dyn_init : unable to allocate wdta arrays' )   ;   RETURN
416         ENDIF
417      ENDIF
418      !
419      CALL dta_dyn( nit000 )
420      !
421   END SUBROUTINE dta_dyn_init
422
423   SUBROUTINE dta_dyn_wzv( pu, pv, pw )
424      !!----------------------------------------------------------------------
425      !!                    ***  ROUTINE wzv  ***
426      !!
427      !! ** Purpose :   Compute the now vertical velocity after the array swap
428      !!
429      !! ** Method  : - compute the now divergence given by :
430      !!         * z-coordinate ONLY !!!!
431      !!         hdiv = 1/(e1t*e2t) [ di(e2u  u) + dj(e1v  v) ]
432      !!     - Using the incompressibility hypothesis, the vertical
433      !!      velocity is computed by integrating the horizontal divergence
434      !!      from the bottom to the surface.
435      !!        The boundary conditions are w=0 at the bottom (no flux).
436      !!----------------------------------------------------------------------
437      USE oce, ONLY:  zhdiv => hdivn
438      !
439      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk), INTENT(in   ) :: pu, pv    !:  horizontal velocities
440      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk), INTENT(  out) :: pw        !:  vertical velocity
441      !!
442      INTEGER  ::  ji, jj, jk
443      REAL(wp) ::  zu, zu1, zv, zv1, zet
444      !!----------------------------------------------------------------------
445      !
446      ! Computation of vertical velocity using horizontal divergence
447      zhdiv(:,:,:) = 0._wp
448      DO jk = 1, jpkm1
449         DO jj = 2, jpjm1
450            DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.
451               zu  = pu(ji  ,jj  ,jk) * umask(ji  ,jj  ,jk) * e2u(ji  ,jj  ) * fse3u(ji  ,jj  ,jk)
452               zu1 = pu(ji-1,jj  ,jk) * umask(ji-1,jj  ,jk) * e2u(ji-1,jj  ) * fse3u(ji-1,jj  ,jk)
453               zv  = pv(ji  ,jj  ,jk) * vmask(ji  ,jj  ,jk) * e1v(ji  ,jj  ) * fse3v(ji  ,jj  ,jk)
454               zv1 = pv(ji  ,jj-1,jk) * vmask(ji  ,jj-1,jk) * e1v(ji  ,jj-1) * fse3v(ji  ,jj-1,jk)
455               zet = 1. / ( e1e2t(ji,jj) * fse3t(ji,jj,jk) )
456               zhdiv(ji,jj,jk) = ( zu - zu1 + zv - zv1 ) * zet 
457            END DO
458         END DO
459      END DO
460      !                              !  update the horizontal divergence with the runoff inflow
461      IF( ln_dynrnf )  zhdiv(:,:,1) = zhdiv(:,:,1) - rnf(:,:) * r1_rau0 / fse3t(:,:,1)
462      !
463      CALL lbc_lnk( zhdiv, 'T', 1. )      ! Lateral boundary conditions on zhdiv
464      ! computation of vertical velocity from the bottom
465      pw(:,:,jpk) = 0._wp
466      DO jk = jpkm1, 1, -1
467         pw(:,:,jk) = pw(:,:,jk+1) - fse3t(:,:,jk) * zhdiv(:,:,jk)
468      END DO
469      !
470   END SUBROUTINE dta_dyn_wzv
471
472   SUBROUTINE dta_dyn_slp( kt, pts, puslp, pvslp, pwslpi, pwslpj )
473      !!---------------------------------------------------------------------
474      !!                    ***  ROUTINE dta_dyn_slp  ***
475      !!
476      !! ** Purpose : Computation of slope
477      !!
478      !!---------------------------------------------------------------------
479      INTEGER ,                              INTENT(in ) :: kt       ! time step
480      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk,jpts), INTENT(in ) :: pts      ! temperature/salinity
481      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk)     , INTENT(out) :: puslp    ! zonal isopycnal slopes
482      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk)     , INTENT(out) :: pvslp    ! meridional isopycnal slopes
483      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk)     , INTENT(out) :: pwslpi   ! zonal diapycnal slopes
484      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk)     , INTENT(out) :: pwslpj   ! meridional diapycnal slopes
485      !!---------------------------------------------------------------------
486      IF( l_ldfslp .AND. .NOT.lk_c1d ) THEN    ! Computes slopes (here avt is used as workspace)                       
487         CALL eos    ( pts, rhd, rhop, gdept_0(:,:,:) )
488         CALL eos_rab( pts, rab_n )       ! now local thermal/haline expension ratio at T-points
489         CALL bn2    ( pts, rab_n, rn2  ) ! now    Brunt-Vaisala
490
491         ! Partial steps: before Horizontal DErivative
492         IF( ln_zps  .AND. .NOT. ln_isfcav)                            &
493            &            CALL zps_hde    ( kt, jpts, pts, gtsu, gtsv,  &  ! Partial steps: before horizontal gradient
494            &                                        rhd, gru , grv    )  ! of t, s, rd at the last ocean level
495         IF( ln_zps .AND.        ln_isfcav)                            &
496            &            CALL zps_hde_isf( kt, jpts, pts, gtsu, gtsv,  &    ! Partial steps for top cell (ISF)
497            &                                        rhd, gru , grv , aru , arv , gzu , gzv , ge3ru , ge3rv ,   &
498            &                                 gtui, gtvi, grui, grvi, arui, arvi, gzui, gzvi, ge3rui, ge3rvi    ) ! of t, s, rd at the first ocean level
499
500         rn2b(:,:,:) = rn2(:,:,:)         ! need for zdfmxl
501         CALL zdf_mxl( kt )            ! mixed layer depth
502         CALL ldf_slp( kt, rhd, rn2 )  ! slopes
503         puslp (:,:,:) = uslp (:,:,:) 
504         pvslp (:,:,:) = vslp (:,:,:) 
505         pwslpi(:,:,:) = wslpi(:,:,:) 
506         pwslpj(:,:,:) = wslpj(:,:,:) 
507     ELSE
508         puslp (:,:,:) = 0.            ! to avoid warning when compiling
509         pvslp (:,:,:) = 0.
510         pwslpi(:,:,:) = 0.
511         pwslpj(:,:,:) = 0.
512     ENDIF
513      !
514   END SUBROUTINE dta_dyn_slp
515   !!======================================================================
516END MODULE dtadyn
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.