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trcbc.F90 in trunk/NEMOGCM/NEMO/TOP_SRC – NEMO

source: trunk/NEMOGCM/NEMO/TOP_SRC/trcbc.F90 @ 4528

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dev_LOCEAN_CMCC_INGV_2013 : merge LOCEAN & CMCC_INGV branches, see ticket #1182
File size: 15.4 KB
Line 
1MODULE trcbc
2   !!======================================================================
3   !!                     ***  MODULE  trcdta  ***
4   !! TOP :  module for passive tracer boundary conditions
5   !!=====================================================================
6   !!----------------------------------------------------------------------
7#if  defined key_top 
8   !!----------------------------------------------------------------------
9   !!   'key_top'                                                TOP model
10   !!----------------------------------------------------------------------
11   !!   trc_dta    : read and time interpolated passive tracer data
12   !!----------------------------------------------------------------------
13   USE par_trc       !  passive tracers parameters
14   USE oce_trc       !  shared variables between ocean and passive tracers
15   USE trc           !  passive tracers common variables
16   USE iom           !  I/O manager
17   USE lib_mpp       !  MPP library
18   USE fldread       !  read input fields
19
20   IMPLICIT NONE
21   PRIVATE
22
23   PUBLIC   trc_bc_init    ! called in trcini.F90
24   PUBLIC   trc_bc_read    ! called in trcstp.F90 or within
25
26   INTEGER  , SAVE, PUBLIC                             :: nb_trcobc   ! number of tracers with open BC
27   INTEGER  , SAVE, PUBLIC                             :: nb_trcsbc   ! number of tracers with surface BC
28   INTEGER  , SAVE, PUBLIC                             :: nb_trccbc   ! number of tracers with coastal BC
29   INTEGER  , SAVE, PUBLIC, ALLOCATABLE, DIMENSION(:)  :: n_trc_indobc ! index of tracer with OBC data
30   INTEGER  , SAVE, PUBLIC, ALLOCATABLE, DIMENSION(:)  :: n_trc_indsbc ! index of tracer with SBC data
31   INTEGER  , SAVE, PUBLIC, ALLOCATABLE, DIMENSION(:)  :: n_trc_indcbc ! index of tracer with CBC data
32   INTEGER  , SAVE, PUBLIC                             :: ntra_obc     ! MAX( 1, nb_trcxxx ) to avoid compilation error with bounds checking
33   INTEGER  , SAVE, PUBLIC                             :: ntra_sbc     ! MAX( 1, nb_trcxxx ) to avoid compilation error with bounds checking
34   INTEGER  , SAVE, PUBLIC                             :: ntra_cbc     ! MAX( 1, nb_trcxxx ) to avoid compilation error with bounds checking
35   REAL(wp) , SAVE, PUBLIC, ALLOCATABLE, DIMENSION(:)  :: rf_trofac   ! multiplicative factor for OBCtracer values
36   TYPE(FLD), SAVE, PUBLIC, ALLOCATABLE, DIMENSION(:)  :: sf_trcobc   ! structure of data input OBC (file informations, fields read)
37   REAL(wp) , SAVE, PUBLIC, ALLOCATABLE, DIMENSION(:)  :: rf_trsfac   ! multiplicative factor for SBC tracer values
38   TYPE(FLD), SAVE, PUBLIC, ALLOCATABLE, DIMENSION(:)  :: sf_trcsbc   ! structure of data input SBC (file informations, fields read)
39   REAL(wp) , SAVE, PUBLIC, ALLOCATABLE, DIMENSION(:)  :: rf_trcfac   ! multiplicative factor for CBC tracer values
40   TYPE(FLD), SAVE, PUBLIC, ALLOCATABLE, DIMENSION(:)  :: sf_trccbc   ! structure of data input CBC (file informations, fields read)
41
42   !! * Substitutions
43#  include "domzgr_substitute.h90"
44   !!----------------------------------------------------------------------
45   !! NEMO/OPA 3.3 , NEMO Consortium (2010)
46   !! $Id: trcdta.F90 2977 2011-10-22 13:46:41Z cetlod $
47   !! Software governed by the CeCILL licence     (NEMOGCM/NEMO_CeCILL.txt)
48   !!----------------------------------------------------------------------
49CONTAINS
50
51   SUBROUTINE trc_bc_init(ntrc)
52      !!----------------------------------------------------------------------
53      !!                   ***  ROUTINE trc_bc_init  ***
54      !!                   
55      !! ** Purpose :   initialisation of passive tracer BC data
56      !!
57      !! ** Method  : - Read namtsd namelist
58      !!              - allocates passive tracer BC data structure
59      !!----------------------------------------------------------------------
60      !
61      INTEGER,INTENT(IN) :: ntrc                           ! number of tracers
62      INTEGER            :: jl, jn                         ! dummy loop indices
63      INTEGER            :: ierr0, ierr1, ierr2, ierr3     ! temporary integers
64      INTEGER            ::  ios                           ! Local integer output status for namelist read
65      CHARACTER(len=100) :: clndta, clntrc
66      !
67      CHARACTER(len=100) :: cn_dir
68      TYPE(FLD_N), ALLOCATABLE, DIMENSION(:) :: slf_i  ! local array of namelist informations on the fields to read
69      TYPE(FLD_N), DIMENSION(jpmaxtrc) :: sn_trcobc    ! open
70      TYPE(FLD_N), DIMENSION(jpmaxtrc) :: sn_trcsbc    ! surface
71      TYPE(FLD_N), DIMENSION(jpmaxtrc) :: sn_trccbc    ! coastal
72      REAL(wp)   , DIMENSION(jpmaxtrc) :: rn_trofac    ! multiplicative factor for tracer values
73      REAL(wp)   , DIMENSION(jpmaxtrc) :: rn_trsfac    ! multiplicative factor for tracer values
74      REAL(wp)   , DIMENSION(jpmaxtrc) :: rn_trcfac    ! multiplicative factor for tracer values
75      !!
76      NAMELIST/namtrc_bc/ cn_dir, sn_trcobc, rn_trofac, sn_trcsbc, rn_trsfac, sn_trccbc, rn_trcfac 
77      !!----------------------------------------------------------------------
78      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_start('trc_bc_init')
79      !
80      !  Initialisation and local array allocation
81      ierr0 = 0  ;  ierr1 = 0  ;  ierr2 = 0  ;  ierr3 = 0 
82      ALLOCATE( slf_i(ntrc), STAT=ierr0 )
83      IF( ierr0 > 0 ) THEN
84         CALL ctl_stop( 'trc_bc_init: unable to allocate local slf_i' )   ;   RETURN
85      ENDIF
86
87      ! Compute the number of tracers to be initialised with open, surface and boundary data
88      ALLOCATE( n_trc_indobc(ntrc), STAT=ierr0 )
89      IF( ierr0 > 0 ) THEN
90         CALL ctl_stop( 'trc_bc_init: unable to allocate n_trc_indobc' )   ;   RETURN
91      ENDIF
92      nb_trcobc      = 0
93      n_trc_indobc(:) = 0
94      !
95      ALLOCATE( n_trc_indsbc(ntrc), STAT=ierr0 )
96      IF( ierr0 > 0 ) THEN
97         CALL ctl_stop( 'trc_bc_init: unable to allocate n_trc_indsbc' )   ;   RETURN
98      ENDIF
99      nb_trcsbc      = 0
100      n_trc_indsbc(:) = 0
101      !
102      ALLOCATE( n_trc_indcbc(ntrc), STAT=ierr0 )
103      IF( ierr0 > 0 ) THEN
104         CALL ctl_stop( 'trc_bc_init: unable to allocate n_trc_indcbc' )   ;   RETURN
105      ENDIF
106      nb_trccbc      = 0
107      n_trc_indcbc(:) = 0
108      !
109      DO jn = 1, ntrc
110         IF( ln_trc_obc(jn) ) THEN
111             nb_trcobc       = nb_trcobc + 1 
112             n_trc_indobc(jn) = nb_trcobc 
113         ENDIF
114         IF( ln_trc_sbc(jn) ) THEN
115             nb_trcsbc       = nb_trcsbc + 1
116             n_trc_indsbc(jn) = nb_trcsbc
117         ENDIF
118         IF( ln_trc_cbc(jn) ) THEN
119             nb_trccbc       = nb_trccbc + 1
120             n_trc_indcbc(jn) = nb_trccbc
121         ENDIF
122      ENDDO
123      ntra_obc = MAX( 1, nb_trcobc )   ! To avoid compilation error with bounds checking
124      IF( lwp ) WRITE(numout,*) ' '
125      IF( lwp ) WRITE(numout,*) ' Number of passive tracers to be initialized with open boundary data :', nb_trcobc
126      IF( lwp ) WRITE(numout,*) ' '
127      ntra_sbc = MAX( 1, nb_trcsbc )   ! To avoid compilation error with bounds checking
128      IF( lwp ) WRITE(numout,*) ' '
129      IF( lwp ) WRITE(numout,*) ' Number of passive tracers to be initialized with surface boundary data :', nb_trcsbc
130      IF( lwp ) WRITE(numout,*) ' '
131      ntra_cbc = MAX( 1, nb_trccbc )   ! To avoid compilation error with bounds checking
132      IF( lwp ) WRITE(numout,*) ' '
133      IF( lwp ) WRITE(numout,*) ' Number of passive tracers to be initialized with coastal boundary data :', nb_trccbc
134      IF( lwp ) WRITE(numout,*) ' '
135
136      REWIND( numnat_ref )              ! Namelist namtrc_bc in reference namelist : Passive tracer data structure
137      READ  ( numnat_ref, namtrc_bc, IOSTAT = ios, ERR = 901)
138901   IF( ios /= 0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'namtrc_bc in reference namelist', lwp )
139
140      REWIND( numnat_cfg )              ! Namelist namtrc_bc in configuration namelist : Passive tracer data structure
141      READ  ( numnat_cfg, namtrc_bc, IOSTAT = ios, ERR = 902 )
142902   IF( ios /= 0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'namtrc_bc in configuration namelist', lwp )
143      WRITE ( numont, namtrc_bc )
144
145      ! print some information for each
146      IF( lwp ) THEN
147         DO jn = 1, ntrc
148            IF( ln_trc_obc(jn) )  THEN   
149               clndta = TRIM( sn_trcobc(jn)%clvar ) 
150               IF(lwp) WRITE(numout,*) 'Preparing to read OBC data file for passive tracer number :', jn, ' name : ', clndta, & 
151               &               ' multiplicative factor : ', rn_trofac(jn)
152            ENDIF
153            IF( ln_trc_sbc(jn) )  THEN   
154               clndta = TRIM( sn_trcsbc(jn)%clvar ) 
155               IF(lwp) WRITE(numout,*) 'Preparing to read SBC data file for passive tracer number :', jn, ' name : ', clndta, & 
156               &               ' multiplicative factor : ', rn_trsfac(jn)
157            ENDIF
158            IF( ln_trc_cbc(jn) )  THEN   
159               clndta = TRIM( sn_trccbc(jn)%clvar ) 
160               IF(lwp) WRITE(numout,*) 'Preparing to read CBC data file for passive tracer number :', jn, ' name : ', clndta, & 
161               &               ' multiplicative factor : ', rn_trcfac(jn)
162            ENDIF
163         END DO
164      ENDIF
165      !
166      ! The following code is written this way to reduce memory usage and repeated for each boundary data
167      ! MAV: note that this is just a placeholder and the dimensions must be changed according to
168      !      what will be done with BDY. A new structure will probably need to be included
169      !
170      ! OPEN Lateral boundary conditions
171      IF( nb_trcobc > 0 ) THEN       !  allocate only if the number of tracer to initialise is greater than zero
172         ALLOCATE( sf_trcobc(nb_trcobc), rf_trofac(nb_trcobc), STAT=ierr1 )
173         IF( ierr1 > 0 ) THEN
174            CALL ctl_stop( 'trc_bc_init: unable to allocate  sf_trcobc structure' )   ;   RETURN
175         ENDIF
176         !
177         DO jn = 1, ntrc
178            IF( ln_trc_obc(jn) ) THEN      ! update passive tracers arrays with input data read from file
179               jl = n_trc_indobc(jn)
180               slf_i(jl)    = sn_trcobc(jn)
181               rf_trofac(jl) = rn_trofac(jn)
182                                            ALLOCATE( sf_trcobc(jl)%fnow(jpi,jpj,jpk)   , STAT=ierr2 )
183               IF( sn_trcobc(jn)%ln_tint )  ALLOCATE( sf_trcobc(jl)%fdta(jpi,jpj,jpk,2) , STAT=ierr3 )
184               IF( ierr2 + ierr3 > 0 ) THEN
185                 CALL ctl_stop( 'trc_bc_init : unable to allocate passive tracer OBC data arrays' )   ;   RETURN
186               ENDIF
187            ENDIF
188            !   
189         ENDDO
190         !                         ! fill sf_trcdta with slf_i and control print
191         CALL fld_fill( sf_trcobc, slf_i, cn_dir, 'trc_bc_init', 'Passive tracer OBC data', 'namtrc_bc' )
192         !
193      ENDIF
194      !
195      ! SURFACE Boundary conditions
196      IF( nb_trcsbc > 0 ) THEN       !  allocate only if the number of tracer to initialise is greater than zero
197         ALLOCATE( sf_trcsbc(nb_trcsbc), rf_trsfac(nb_trcsbc), STAT=ierr1 )
198         IF( ierr1 > 0 ) THEN
199            CALL ctl_stop( 'trc_bc_init: unable to allocate  sf_trcsbc structure' )   ;   RETURN
200         ENDIF
201         !
202         DO jn = 1, ntrc
203            IF( ln_trc_sbc(jn) ) THEN      ! update passive tracers arrays with input data read from file
204               jl = n_trc_indsbc(jn)
205               slf_i(jl)    = sn_trcsbc(jn)
206               rf_trsfac(jl) = rn_trsfac(jn)
207                                            ALLOCATE( sf_trcsbc(jl)%fnow(jpi,jpj,1)   , STAT=ierr2 )
208               IF( sn_trcsbc(jn)%ln_tint )  ALLOCATE( sf_trcsbc(jl)%fdta(jpi,jpj,1,2) , STAT=ierr3 )
209               IF( ierr2 + ierr3 > 0 ) THEN
210                 CALL ctl_stop( 'trc_bc_init : unable to allocate passive tracer SBC data arrays' )   ;   RETURN
211               ENDIF
212            ENDIF
213            !   
214         ENDDO
215         !                         ! fill sf_trcsbc with slf_i and control print
216         CALL fld_fill( sf_trcsbc, slf_i, cn_dir, 'trc_bc_init', 'Passive tracer SBC data', 'namtrc_bc' )
217         !
218      ENDIF
219      !
220      ! COSTAL Boundary conditions
221      IF( nb_trccbc > 0 ) THEN       !  allocate only if the number of tracer to initialise is greater than zero
222         ALLOCATE( sf_trccbc(nb_trccbc), rf_trcfac(nb_trccbc), STAT=ierr1 )
223         IF( ierr1 > 0 ) THEN
224            CALL ctl_stop( 'trc_bc_ini: unable to allocate  sf_trccbc structure' )   ;   RETURN
225         ENDIF
226         !
227         DO jn = 1, ntrc
228            IF( ln_trc_cbc(jn) ) THEN      ! update passive tracers arrays with input data read from file
229               jl = n_trc_indcbc(jn)
230               slf_i(jl)    = sn_trccbc(jn)
231               rf_trcfac(jl) = rn_trcfac(jn)
232                                            ALLOCATE( sf_trccbc(jl)%fnow(jpi,jpj,1)   , STAT=ierr2 )
233               IF( sn_trccbc(jn)%ln_tint )  ALLOCATE( sf_trccbc(jl)%fdta(jpi,jpj,1,2) , STAT=ierr3 )
234               IF( ierr2 + ierr3 > 0 ) THEN
235                 CALL ctl_stop( 'trc_bc_ini : unable to allocate passive tracer CBC data arrays' )   ;   RETURN
236               ENDIF
237            ENDIF
238            !   
239         ENDDO
240         !                         ! fill sf_trccbc with slf_i and control print
241         CALL fld_fill( sf_trccbc, slf_i, cn_dir, 'trc_bc_init', 'Passive tracer CBC data', 'namtrc_bc' )
242         !
243      ENDIF
244 
245      DEALLOCATE( slf_i )          ! deallocate local field structure
246      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_stop('trc_bc_init')
247
248   END SUBROUTINE trc_bc_init
249
250
251   SUBROUTINE trc_bc_read(kt)
252      !!----------------------------------------------------------------------
253      !!                   ***  ROUTINE trc_bc_init  ***
254      !!
255      !! ** Purpose :  Read passive tracer Boundary Conditions data
256      !!
257      !! ** Method  :  Read BC inputs and update data structures using fldread
258      !!             
259      !!----------------------------------------------------------------------
260   
261      ! NEMO
262      USE fldread
263     
264      !! * Arguments
265      INTEGER, INTENT( in ) ::   kt      ! ocean time-step index
266
267      !!---------------------------------------------------------------------
268      !
269      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_start('trc_bc_read')
270
271      IF( kt == nit000 ) THEN
272         IF(lwp) WRITE(numout,*)
273         IF(lwp) WRITE(numout,*) 'trc_bc_read : Surface boundary conditions for passive tracers.'
274         IF(lwp) WRITE(numout,*) '~~~~~~~ '
275      ENDIF
276
277      ! OPEN boundary conditions: DOES NOT WORK. Waiting for stable BDY
278      IF( nb_trcobc > 0 ) THEN
279        if (lwp) write(numout,'(a,i5,a,i5)') '   reading OBC data for ', nb_trcobc ,' variables at step ', kt
280        CALL fld_read(kt,1,sf_trcobc)
281        ! vertical interpolation on s-grid and partial step to be added
282      ENDIF
283
284      ! SURFACE boundary conditions       
285      IF( nb_trcsbc > 0 ) THEN
286        if (lwp) write(numout,'(a,i5,a,i5)') '   reading SBC data for ', nb_trcsbc ,' variables at step ', kt
287        CALL fld_read(kt,1,sf_trcsbc)
288      ENDIF
289
290      ! COASTAL boundary conditions       
291      IF( nb_trccbc > 0 ) THEN
292        if (lwp) write(numout,'(a,i5,a,i5)') '   reading CBC data for ', nb_trccbc ,' variables at step ', kt
293        CALL fld_read(kt,1,sf_trccbc)
294      ENDIF   
295      !
296      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_stop('trc_bc_read')
297      !       
298
299   END SUBROUTINE trc_bc_read
300#else
301   !!----------------------------------------------------------------------
302   !!   Dummy module                              NO 3D passive tracer data
303   !!----------------------------------------------------------------------
304CONTAINS
305   SUBROUTINE trc_bc_read( kt )        ! Empty routine
306      WRITE(*,*) 'trc_bc_read: You should not have seen this print! error?', kt
307   END SUBROUTINE trc_bc_read
308#endif
309
310   !!======================================================================
311END MODULE trcbc
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.