source: palm/trunk/SOURCE/parin.f90 @ 4495

Last change on this file since 4495 was 4495, checked in by raasch, 4 years ago

restart data handling with MPI-IO added, first part

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 36.0 KB
RevLine 
[1682]1!> @file parin.f90
[2000]2!------------------------------------------------------------------------------!
[2696]3! This file is part of the PALM model system.
[1036]4!
[2000]5! PALM is free software: you can redistribute it and/or modify it under the
6! terms of the GNU General Public License as published by the Free Software
7! Foundation, either version 3 of the License, or (at your option) any later
8! version.
[1036]9!
10! PALM is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
11! WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR
12! A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License for more details.
13!
14! You should have received a copy of the GNU General Public License along with
15! PALM. If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
16!
[4360]17! Copyright 1997-2020 Leibniz Universitaet Hannover
[2000]18!------------------------------------------------------------------------------!
[1036]19!
[257]20! Current revisions:
[1484]21! -----------------
[2233]22!
[3747]23!
[2233]24! Former revisions:
25! -----------------
26! $Id: parin.f90 4495 2020-04-13 20:11:20Z raasch $
[4495]27! restart data handling with MPI-IO added
28!
29! 4360 2020-01-07 11:25:50Z suehring
[4301]30! removed recycling_yshift
31!
32! 4227 2019-09-10 18:04:34Z gronemeier
[4227]33! implement new palm_date_time_mod
34!
35! 4146 2019-08-07 07:47:36Z gronemeier
[4196]36! added rotation_angle to initialization_parameters
37!
38! 4191 2019-08-27 15:45:07Z gronemeier
[4191]39! bugfix: add recycling_method_for_thermodynamic_quantities to inipar namelist
40!
41! 4183 2019-08-23 07:33:16Z oliver.maas
[4183]42! replaced recycle_absolute_quantities by recycling_method_for_thermodynamic_quantities
43!
44! 4182 2019-08-22 15:20:23Z scharf
[4182]45! Corrected "Former revisions" section
46!
47! 4176 2019-08-20 14:10:41Z oliver.maas
[4176]48! added recycle_absolute_quantities to initialization_parameters namelist
49!
50! 4173 2019-08-20 12:04:06Z gronemeier
[4173]51! add vdi_internal_controls
52!
53! 4131 2019-08-02 11:06:18Z monakurppa
[4131]54! Allocate hom and hom_sum to allow profile output for salsa variables.
55!
56! 4079 2019-07-09 18:04:41Z suehring
[4079]57! +monotonic_limiter_z
58!
59! 4022 2019-06-12 11:52:39Z suehring
[4022]60! Change default top boundary condition for pressure to Neumann in offline
61! nesting case
62!
63! 4017 2019-06-06 12:16:46Z schwenkel
[3987]64! Introduce alternative switch for debug output during timestepping
65!
66! 3885 2019-04-11 11:29:34Z kanani
[3885]67! Changes related to global restructuring of location messages and introduction
68! of additional debug messages
69!
70! 3806 2019-03-21 12:45:50Z raasch
[3806]71! additional check for lateral boundary conditions added
72!
73! 3747 2019-02-16 15:15:23Z gronemeier
[3747]74! removed setting of parameter region
75!
76! 3746 2019-02-16 12:41:27Z gronemeier
[3668]77! Removed most_method
78!
79! 3649 2019-01-02 16:52:21Z suehring
[3649]80! Delete debug-print statements
[3569]81!
[4182]82! Revision 1.1  1997/07/24 11:22:50  raasch
83! Initial revision
84!
85!
[1]86! Description:
87! ------------
[1682]88!> This subroutine reads variables controling the run from the NAMELIST files
[3298]89!>
90!> @todo: Revise max_pr_cs (profiles for chemistry)
[1]91!------------------------------------------------------------------------------!
[1682]92 SUBROUTINE parin
93 
[1]94
[1320]95    USE arrays_3d,                                                             &
[3274]96        ONLY:  pt_init, q_init, ref_state, s_init, sa_init,                    &
[2696]97               ug, u_init, v_init, vg
[1320]98
[2696]99    USE chem_modules
[1320]100
[1762]101    USE control_parameters
[1320]102
103    USE cpulog,                                                                &
104        ONLY:  cpu_log_barrierwait
105
106    USE grid_variables,                                                        &
107        ONLY:  dx, dy
108
109    USE indices,                                                               &
110        ONLY:  nx, ny, nz
111
[1764]112    USE kinds
113
[2338]114    USE model_1d_mod,                                                          &
[1320]115        ONLY:  damp_level_1d, dt_pr_1d, dt_run_control_1d, end_time_1d
116
[3637]117    USE module_interface,                                                      &
118        ONLY:  module_interface_parin
[3159]119
[1783]120    USE netcdf_interface,                                                      &
121        ONLY:  netcdf_data_format, netcdf_deflate, netcdf_precision
122
[2696]123    USE pegrid
[3448]124
[1764]125    USE pmc_interface,                                                         &
[1933]126        ONLY:  nested_run, nesting_mode
[1764]127
[1320]128    USE profil_parameter,                                                      &
[2298]129        ONLY:  cross_profiles, profile_columns, profile_rows
[1320]130
[1402]131    USE progress_bar,                                                          &
[3313]132        ONLY :  progress_bar_disabled
[1402]133
[2894]134    USE read_restart_data_mod,                                                 &
[3637]135        ONLY:  rrd_global
[2894]136
[1320]137    USE statistics,                                                            &
[3746]138        ONLY:  hom, hom_sum, pr_palm, statistic_regions
[1320]139
[3083]140    USE turbulence_closure_mod,                                                &
141        ONLY:  rans_const_c, rans_const_sigma
142
[2365]143    USE vertical_nesting_mod,                                                  &
144        ONLY:  vnest_start_time
[1914]145
[2696]146
[1]147    IMPLICIT NONE
148
[2849]149    CHARACTER (LEN=80) ::  line  !< dummy string that contains the current line of the parameter file
150
[2600]151    INTEGER(iwp) ::  global_id      !< process id with respect to MPI_COMM_WORLD
152    INTEGER(iwp) ::  global_procs   !< # of procs with respect to MPI_COMM_WORLD
153    INTEGER(iwp) ::  i              !<
154    INTEGER(iwp) ::  ioerr          !< error flag for open/read/write
[1]155
[3274]156    NAMELIST /inipar/  alpha_surface, approximation, bc_e_b,     &
[2375]157                       bc_lr, bc_ns, bc_p_b, bc_p_t, bc_pt_b, bc_pt_t, bc_q_b, &
[3294]158             bc_q_t,bc_s_b, bc_s_t, bc_uv_b, bc_uv_t,                 &
159             building_height, building_length_x,          &
[1429]160             building_length_y, building_wall_left, building_wall_south,       &
[2881]161             calc_soil_moisture_during_spinup,                                 &
[3274]162             call_psolver_at_all_substeps,  &
[1484]163             canyon_height,                                                    &
[1429]164             canyon_width_x, canyon_width_y, canyon_wall_left,                 &
[3274]165             canyon_wall_south, cfl_factor, cloud_droplets,   &
166             collective_wait, complex_terrain,           &
[2550]167             conserve_volume_flow,                                             &
[1691]168             conserve_volume_flow_mode, constant_flux_layer,                   &
[3274]169             coupling_start_time,             &
[1831]170             cycle_mg, damp_level_1d,                                          &
[2296]171             data_output_during_spinup,                                        &
[4227]172             origin_date_time,                                                 &
[1429]173             dissipation_1d,                                                   &
[3274]174             dp_external, dp_level_b, dp_smooth, dpdxy,    &
[2296]175             dt, dt_pr_1d, dt_run_control_1d, dt_spinup, dx, dy, dz, dz_max,   &
[3065]176             dz_stretch_factor, dz_stretch_level, dz_stretch_level_start,      &
177             dz_stretch_level_end, end_time_1d, ensemble_member_nr, e_init,    &
[3182]178             e_min, fft_method, flux_input_mode, flux_output_mode,             &
[2037]179             galilei_transformation, humidity,                                 &
[1429]180             inflow_damping_height, inflow_damping_width,                      &
181             inflow_disturbance_begin, inflow_disturbance_end,                 &
[1484]182             initializing_actions, km_constant,                                &
[2575]183             large_scale_forcing, large_scale_subsidence, latitude,            &
[3274]184             longitude,                                 &
[2011]185             loop_optimization, lsf_exception, masking_method, mg_cycles,      &
[1429]186             mg_switch_to_pe0_level, mixing_length_1d, momentum_advec,         &
[4079]187             monotonic_limiter_z,                                              &
[3182]188             netcdf_precision, neutral, ngsrb,                                 &
[3294]189             nsor, nsor_ini, nudging, nx, ny, nz, ocean_mode, omega,           &
190             omega_sor, outflow_source_plane, passive_scalar,                  &
[3274]191             prandtl_number, psolver, pt_damping_factor,        &
[1429]192             pt_damping_width, pt_reference, pt_surface,                       &
193             pt_surface_initial_change, pt_vertical_gradient,                  &
194             pt_vertical_gradient_level, q_surface, q_surface_initial_change,  &
195             q_vertical_gradient, q_vertical_gradient_level,                   &
[3083]196             random_generator, random_heatflux, rans_const_c, rans_const_sigma,&
[1560]197             rayleigh_damping_factor, rayleigh_damping_height,                 &
[4301]198             recycling_method_for_thermodynamic_quantities, recycling_width,   &
[1429]199             reference_state, residual_limit,                                  &
[4196]200             rotation_angle,                                                   &
[3294]201             roughness_length,                                                 &
202             scalar_advec,   &
[3274]203             scalar_rayleigh_damping,                              &
[2296]204             spinup_time, spinup_pt_amplitude, spinup_pt_mean,                 &
[1429]205             statistic_regions, subs_vertical_gradient,                        &
[785]206             subs_vertical_gradient_level, surface_heatflux, surface_pressure, &
[1429]207             surface_scalarflux, surface_waterflux,                            &
208             s_surface, s_surface_initial_change, s_vertical_gradient,         &
[4227]209             s_vertical_gradient_level, timestep_scheme,                       &
[1429]210             topography, topography_grid_convention, top_heatflux,             &
[3294]211             top_momentumflux_u, top_momentumflux_v,                           &
[2232]212             top_scalarflux, transpose_compute_overlap,                        &
213             tunnel_height, tunnel_length, tunnel_width_x, tunnel_width_y,     &
[2696]214             tunnel_wall_depth, turbulence_closure,                            &
[2232]215             turbulent_inflow, turbulent_outflow,                              &
[1429]216             use_subsidence_tendencies, ug_surface, ug_vertical_gradient,      &
[3157]217             use_free_convection_scaling,                                      &
[1429]218             ug_vertical_gradient_level, use_surface_fluxes, use_cmax,         &
219             use_top_fluxes, use_ug_for_galilei_tr, use_upstream_for_tke,      &
[4173]220             uv_heights, u_bulk, u_profile, vdi_checks, vg_surface,            &
221             vg_vertical_gradient,  &
[3274]222             vg_vertical_gradient_level, v_bulk, v_profile,&
[1429]223             wall_adjustment, wall_heatflux, wall_humidityflux,                &
[3294]224             wall_scalarflux, y_shift, zeta_max, zeta_min,  &
[2372]225             z0h_factor
[2932]226
[3294]227    NAMELIST /initialization_parameters/  alpha_surface,                       &
[2932]228             approximation, bc_e_b,                                            &
229             bc_lr, bc_ns, bc_p_b, bc_p_t, bc_pt_b, bc_pt_t, bc_q_b,           &
[3294]230             bc_q_t,bc_s_b, bc_s_t, bc_uv_b, bc_uv_t,                          &
231             building_height, building_length_x,                               &
[2932]232             building_length_y, building_wall_left, building_wall_south,       &
233             calc_soil_moisture_during_spinup,                                 &
[3294]234             call_psolver_at_all_substeps,                                     &
[2932]235             canyon_height,                                                    &
236             canyon_width_x, canyon_width_y, canyon_wall_left,                 &
[3294]237             canyon_wall_south, cfl_factor, cloud_droplets,                    &
238             collective_wait, complex_terrain,                                 &
[2932]239             conserve_volume_flow,                                             &
240             conserve_volume_flow_mode, constant_flux_layer,                   &
[3294]241             coupling_start_time,                                              &
[2932]242             cycle_mg, damp_level_1d,                                          &
243             data_output_during_spinup,                                        &
[4227]244             origin_date_time,                                                 &
[2932]245             dissipation_1d,                                                   &
[3294]246             dp_external, dp_level_b, dp_smooth, dpdxy,                        &
[2932]247             dt, dt_pr_1d, dt_run_control_1d, dt_spinup, dx, dy, dz, dz_max,   &
[3065]248             dz_stretch_factor, dz_stretch_level, dz_stretch_level_start,      &
249             dz_stretch_level_end, end_time_1d, ensemble_member_nr, e_init,    &
[3182]250             e_min, fft_method, flux_input_mode, flux_output_mode,             &
[2932]251             galilei_transformation, humidity,                                 &
252             inflow_damping_height, inflow_damping_width,                      &
253             inflow_disturbance_begin, inflow_disturbance_end,                 &
254             initializing_actions, km_constant,                                &
255             large_scale_forcing, large_scale_subsidence, latitude,            &
[3294]256             longitude,                                                        &
[2932]257             loop_optimization, lsf_exception, masking_method, mg_cycles,      &
258             mg_switch_to_pe0_level, mixing_length_1d, momentum_advec,         &
[4079]259             monotonic_limiter_z,                                              &
[3182]260             netcdf_precision, neutral, ngsrb,                                 &
[3294]261             nsor, nsor_ini, nudging, nx, ny, nz, ocean_mode, omega,           &
262             omega_sor, outflow_source_plane, passive_scalar,                  &
263             prandtl_number, psolver, pt_damping_factor,                       &
[2932]264             pt_damping_width, pt_reference, pt_surface,                       &
265             pt_surface_initial_change, pt_vertical_gradient,                  &
266             pt_vertical_gradient_level, q_surface, q_surface_initial_change,  &
267             q_vertical_gradient, q_vertical_gradient_level,                   &
[3083]268             random_generator, random_heatflux, rans_const_c, rans_const_sigma,&
[2932]269             rayleigh_damping_factor, rayleigh_damping_height,                 &
[4301]270             recycling_method_for_thermodynamic_quantities, recycling_width,   &
[2932]271             reference_state, residual_limit,                                  &
[4495]272             restart_data_format, restart_data_format_input, restart_data_format_output,           &
[4196]273             rotation_angle,                                                   &
[3294]274             roughness_length, scalar_advec,                                   &
275             scalar_rayleigh_damping,                                          &
[2932]276             spinup_time, spinup_pt_amplitude, spinup_pt_mean,                 &
277             statistic_regions, subs_vertical_gradient,                        &
278             subs_vertical_gradient_level, surface_heatflux, surface_pressure, &
279             surface_scalarflux, surface_waterflux,                            &
280             s_surface, s_surface_initial_change, s_vertical_gradient,         &
[4227]281             s_vertical_gradient_level, timestep_scheme,                       &
[2932]282             topography, topography_grid_convention, top_heatflux,             &
[3294]283             top_momentumflux_u, top_momentumflux_v,                           &
[2932]284             top_scalarflux, transpose_compute_overlap,                        &
285             tunnel_height, tunnel_length, tunnel_width_x, tunnel_width_y,     &
286             tunnel_wall_depth, turbulence_closure,                            &
287             turbulent_inflow, turbulent_outflow,                              &
288             use_subsidence_tendencies, ug_surface, ug_vertical_gradient,      &
289             ug_vertical_gradient_level, use_surface_fluxes, use_cmax,         &
290             use_top_fluxes, use_ug_for_galilei_tr, use_upstream_for_tke,      &
[3157]291             use_free_convection_scaling,                                      &
[4173]292             uv_heights, u_bulk, u_profile, vdi_checks,                        &
293             vg_surface, vg_vertical_gradient,  &
[3294]294             vg_vertical_gradient_level, v_bulk, v_profile,                    &
[2932]295             wall_adjustment, wall_heatflux, wall_humidityflux,                &
[3294]296             wall_scalarflux, y_shift, zeta_max, zeta_min, z0h_factor
[2932]297             
[1429]298    NAMELIST /d3par/  averaging_interval, averaging_interval_pr,               &
299             cpu_log_barrierwait, create_disturbances,                         &
[2298]300             cross_profiles, data_output, data_output_masks,                   &
[3885]301             data_output_pr, data_output_2d_on_each_pe,                        &
302             debug_output,                                                     &
[3987]303             debug_output_timestep,                                            &
[3885]304             disturbance_amplitude,                                            &
[1429]305             disturbance_energy_limit, disturbance_level_b,                    &
[1327]306             disturbance_level_t, do2d_at_begin, do3d_at_begin,                &
[1429]307             dt, dt_averaging_input, dt_averaging_input_pr,                    &
308             dt_coupling, dt_data_output, dt_data_output_av, dt_disturb,       &
309             dt_domask, dt_dopr, dt_dopr_listing, dt_dots, dt_do2d_xy,         &
310             dt_do2d_xz, dt_do2d_yz, dt_do3d, dt_max, dt_restart,              &
[3435]311             dt_run_control,end_time, force_print_header, mask_k_over_surface, &
[3448]312             mask_scale_x,                                                     &
[1429]313             mask_scale_y, mask_scale_z, mask_x, mask_y, mask_z, mask_x_loop,  &
[1783]314             mask_y_loop, mask_z_loop, netcdf_data_format, netcdf_deflate,     &
315             normalizing_region, npex, npey, nz_do3d,                          &
[3274]316             profile_columns, profile_rows,     &
[1783]317             restart_time, section_xy, section_xz, section_yz,                 &
318             skip_time_data_output, skip_time_data_output_av, skip_time_dopr,  &
319             skip_time_do2d_xy, skip_time_do2d_xz, skip_time_do2d_yz,          &
320             skip_time_do3d, skip_time_domask, synchronous_exchange,           &
[3045]321             termination_time_needed, vnest_start_time
[1]322
[2932]323    NAMELIST /runtime_parameters/  averaging_interval, averaging_interval_pr,  &
324             cpu_log_barrierwait, create_disturbances,                         &
325             cross_profiles, data_output, data_output_masks,                   &
[3885]326             data_output_pr, data_output_2d_on_each_pe,                        &
327             debug_output,                                                     &
[3987]328             debug_output_timestep,                                            &
[3885]329             disturbance_amplitude,                                            &
[2932]330             disturbance_energy_limit, disturbance_level_b,                    &
331             disturbance_level_t, do2d_at_begin, do3d_at_begin,                &
332             dt, dt_averaging_input, dt_averaging_input_pr,                    &
333             dt_coupling, dt_data_output, dt_data_output_av, dt_disturb,       &
334             dt_domask, dt_dopr, dt_dopr_listing, dt_dots, dt_do2d_xy,         &
335             dt_do2d_xz, dt_do2d_yz, dt_do3d, dt_max, dt_restart,              &
[3435]336             dt_run_control,end_time, force_print_header, mask_k_over_surface, &
[3448]337             mask_scale_x,                                                     &
[2932]338             mask_scale_y, mask_scale_z, mask_x, mask_y, mask_z, mask_x_loop,  &
339             mask_y_loop, mask_z_loop, netcdf_data_format, netcdf_deflate,     &
340             normalizing_region, npex, npey, nz_do3d,                          &
[3274]341             profile_columns, profile_rows,     &
[2932]342             restart_time, section_xy, section_xz, section_yz,                 &
[4495]343             restart_data_format, restart_data_format_input, restart_data_format_output,           &
[2932]344             skip_time_data_output, skip_time_data_output_av, skip_time_dopr,  &
345             skip_time_do2d_xy, skip_time_do2d_xz, skip_time_do2d_yz,          &
346             skip_time_do3d, skip_time_domask, synchronous_exchange,           &
[3045]347             termination_time_needed, vnest_start_time
[1]348
[4017]349    NAMELIST /envpar/  progress_bar_disabled, host,                            &
[1429]350                       maximum_cpu_time_allowed, maximum_parallel_io_streams,  &
[2906]351                       read_svf, revision, run_identifier, tasks_per_node,     &
352                       write_binary, write_svf
[1]353
354!
[759]355!-- First read values of environment variables (this NAMELIST file is
[3045]356!-- generated by palmrun)
[3885]357    CALL location_message( 'reading environment parameters from ENVPAR', 'start' )
[2310]358
359    OPEN ( 90, FILE='ENVPAR', STATUS='OLD', FORM='FORMATTED', IOSTAT=ioerr )
360
361    IF ( ioerr /= 0 )  THEN
362       message_string = 'local file ENVPAR not found' //                       &
[3046]363                        '&some variables for steering may not be properly set'
[2310]364       CALL message( 'parin', 'PA0276', 0, 1, 0, 6, 0 )
365    ELSE
366       READ ( 90, envpar, IOSTAT=ioerr )
367       IF ( ioerr < 0 )  THEN
368          message_string = 'no envpar-NAMELIST found in local file '  //       &
[3046]369                           'ENVPAR& or some variables for steering may '  //   &
[2310]370                           'not be properly set'
371          CALL message( 'parin', 'PA0278', 0, 1, 0, 6, 0 )
372       ELSEIF ( ioerr > 0 )  THEN
373          message_string = 'errors in local file ENVPAR' //                    &
[3046]374                           '&some variables for steering may not be properly set'
[2310]375          CALL message( 'parin', 'PA0277', 0, 1, 0, 6, 0 )
376       ENDIF
377       CLOSE ( 90 )
378    ENDIF
379
[3885]380    CALL location_message( 'reading environment parameters from ENVPAR', 'finished' )
[1]381!
[759]382!-- Calculate the number of groups into which parallel I/O is split.
383!-- The default for files which are opened by all PEs (or where each
384!-- PE opens his own independent file) is, that all PEs are doing input/output
385!-- in parallel at the same time. This might cause performance or even more
386!-- severe problems depending on the configuration of the underlying file
387!-- system.
[2600]388!-- Calculation of the number of blocks and the I/O group must be based on all
389!-- PEs involved in this run. Since myid and numprocs are related to the
390!-- comm2d communicator, which gives only a subset of all PEs in case of
391!-- nested runs, that information must be inquired again from the global
392!-- communicator.
[759]393!-- First, set the default:
[2967]394#if defined( __parallel )
[2600]395    CALL MPI_COMM_RANK( MPI_COMM_WORLD, global_id, ierr )
396    CALL MPI_COMM_SIZE( MPI_COMM_WORLD, global_procs, ierr )
[2967]397#else
398    global_id    = 0
399    global_procs = 1
400#endif
[1429]401    IF ( maximum_parallel_io_streams == -1  .OR.                               &
[2600]402         maximum_parallel_io_streams > global_procs )  THEN
403       maximum_parallel_io_streams = global_procs
[759]404    ENDIF
405!
406!-- Now calculate the number of io_blocks and the io_group to which the
407!-- respective PE belongs. I/O of the groups is done in serial, but in parallel
408!-- for all PEs belonging to the same group.
[2600]409    io_blocks = global_procs / maximum_parallel_io_streams
410    io_group  = MOD( global_id+1, io_blocks )
[2599]411   
[3885]412    CALL location_message( 'reading NAMELIST parameters from PARIN', 'start' )
[759]413!
414!-- Data is read in parallel by groups of PEs
415    DO  i = 0, io_blocks-1
416       IF ( i == io_group )  THEN
[559]417
[1]418!
[759]419!--       Open the NAMELIST-file which is send with this job
420          CALL check_open( 11 )
[559]421
[1]422!
[759]423!--       Read the control parameters for initialization.
[996]424!--       The namelist "inipar" must be provided in the NAMELIST-file.
[2932]425          READ ( 11, initialization_parameters, ERR=10, END=11 )
[3246]426          GOTO 14
427         
428 10       BACKSPACE( 11 )
[3248]429          READ( 11 , '(A)') line
430          CALL parin_fail_message( 'initialization_parameters', line )
[807]431
[2932]432 11       REWIND ( 11 )
[3246]433          READ ( 11, inipar, ERR=12, END=13 )
[2932]434 
[3046]435          message_string = 'namelist inipar is deprecated and will be ' //    &
436                          'removed in near future. & Please use namelist ' // &
437                          'initialization_parameters instead'
[3045]438          CALL message( 'parin', 'PA0017', 0, 1, 0, 6, 0 )
[2932]439 
[3246]440          GOTO 14
[2932]441 
[3246]442 12       BACKSPACE( 11 )
[3248]443          READ( 11 , '(A)') line
444          CALL parin_fail_message( 'inipar', line )
[3246]445
446 13       message_string = 'no initialization_parameters-namelist found'
[759]447          CALL message( 'parin', 'PA0272', 1, 2, 0, 6, 0 )
448
[146]449!
[2894]450!--       Try to read runtime parameters given by the user for this run
[2932]451!--       (namelist "runtime_parameters"). The namelist "runtime_parmeters"   
452!--       can be omitted. In that case default values are used for the         
453!--       parameters.
[3246]454 14       line = ' '
[2894]455
456          REWIND ( 11 )
457          line = ' '
[3248]458          DO WHILE ( INDEX( line, '&runtime_parameters' ) == 0 )
[3246]459             READ ( 11, '(A)', END=16 )  line
[2894]460          ENDDO
461          BACKSPACE ( 11 )
462
463!
464!--       Read namelist
[3246]465          READ ( 11, runtime_parameters, ERR = 15 )
466          GOTO 18
[2932]467
[3246]468 15       BACKSPACE( 11 )
[3248]469          READ( 11 , '(A)') line
470          CALL parin_fail_message( 'runtime_parameters', line )
[3246]471
472 16       REWIND ( 11 )
[2932]473          line = ' '
[3248]474          DO WHILE ( INDEX( line, '&d3par' ) == 0 )
[3246]475             READ ( 11, '(A)', END=18 )  line
[2932]476          ENDDO
477          BACKSPACE ( 11 )
[3246]478
479!
[2932]480!--       Read namelist
[3246]481          READ ( 11, d3par, ERR = 17, END = 18 )
482
[2932]483          message_string = 'namelist d3par is deprecated and will be ' //      &
[3046]484                          'removed in near future. &Please use namelist ' //   &
[2932]485                          'runtime_parameters instead'
486          CALL message( 'parin', 'PA0487', 0, 1, 0, 6, 0 )
[2894]487
[3246]488          GOTO 18
489
490 17       BACKSPACE( 11 )
[3248]491          READ( 11 , '(A)') line
492          CALL parin_fail_message( 'd3par', line )
[3246]493
494 18       CONTINUE
495
[2894]496!
[3294]497!--       Check for module namelists and read them
[3637]498          CALL module_interface_parin
[2894]499
500!
[759]501!--       If required, read control parameters from restart file (produced by
502!--       a prior run). All PEs are reading from file created by PE0 (see
503!--       check_open)
[2894]504          IF ( TRIM( initializing_actions ) == 'read_restart_data' )  THEN
[87]505
[4495]506!
507!--          If not set by the user in the runtime parameters, the data format for restart
508!--          input needs to be set now! This is normally done later in check parameters.
509             IF ( TRIM( restart_data_format ) /= 'fortran_binary'  .AND.                           &
510                  TRIM( restart_data_format ) /= 'mpi' )  THEN
511                message_string = 'illegal restart data format "' // TRIM( restart_data_format ) // '"'
512                CALL message( 'parin', 'PA....', 1, 2, 0, 6, 0 )
513             ENDIF
514             IF ( TRIM( restart_data_format_input ) == 'undefined' )  THEN
515                restart_data_format_input = restart_data_format
516             ENDIF
517
[2894]518             CALL rrd_global
[1]519!
[759]520!--          Increment the run count
521             runnr = runnr + 1
[3240]522!
523!--          In case of a restart run, the number of user-defined profiles on
524!--          the restart file (already stored in max_pr_user) has to match the
525!--          one given for the current run. max_pr_user_tmp is calculated in
526!--          user_parin and max_pr_user is read in via rrd_global.
527             IF ( max_pr_user /= max_pr_user_tmp )  THEN
528                WRITE( message_string, * ) 'the number of user-defined ',      &
529                      'profiles given in data_output_pr (', max_pr_user_tmp,   &
530                      ') does not match the one ',                             &
531                      'found in the restart file (', max_pr_user, ')'
532                CALL message( 'user_parin', 'UI0009', 1, 2, 0, 6, 0 )
533             ENDIF
534          ELSE
535             max_pr_user = max_pr_user_tmp
[759]536          ENDIF
[87]537!
[2921]538!--       Activate spinup
539          IF ( land_surface .OR. urban_surface )  THEN
540             IF ( spinup_time > 0.0_wp )  THEN
541                coupling_start_time = spinup_time
[2995]542                time_since_reference_point = simulated_time - coupling_start_time
[2921]543                IF ( spinup_pt_mean == 9999999.9_wp )  THEN
544                   spinup_pt_mean = pt_surface
545                ENDIF
546                end_time = end_time + spinup_time
[3646]547                IF ( TRIM( initializing_actions ) /= 'read_restart_data' )  THEN
[2941]548                   spinup = .TRUE.
[3646]549                ELSEIF (        TRIM( initializing_actions ) == 'read_restart_data'      &
550                         .AND.  time_since_reference_point > 0.0_wp )  THEN
551                   data_output_during_spinup = .FALSE.  !< required for correct ntdim calculation
552                                                        !< in check_parameters for restart run
553                ENDIF
[2921]554             ENDIF
555          ENDIF
556
557!
[1933]558!--       In case of nested runs, explicitly set nesting boundary conditions.
[2826]559!--       This will overwrite the user settings and basic defaults.
560!--       bc_lr and bc_ns always need to be cyclic for vertical nesting.
561          IF ( nested_run )  THEN
562             IF ( nesting_mode == 'vertical' )  THEN
563                IF (bc_lr /= 'cyclic' .OR. bc_ns /= 'cyclic' )  THEN
564                   WRITE ( message_string, *) 'bc_lr and bc_ns were set to ,', &
565                        'cyclic for vertical nesting'
566                   CALL message( 'parin', 'PA0428', 0, 0, 0, 6, 0 )
567                   bc_lr   = 'cyclic'
568                   bc_ns   = 'cyclic'
569                ENDIF
[3182]570                IF ( child_domain )  THEN
[2826]571                   bc_uv_t  = 'nested'
572                   bc_pt_t  = 'nested'
573                   bc_q_t   = 'nested'
574                   bc_s_t   = 'nested'
575                   bc_cs_t  = 'nested'
576                   bc_p_t   = 'neumann' 
577                ENDIF
[1933]578!
[2826]579!--          For other nesting modes only set boundary conditions for
580!--          nested domains.
581             ELSE
[3182]582                IF ( child_domain )  THEN
[2826]583                   bc_lr    = 'nested'
584                   bc_ns    = 'nested'
585                   bc_uv_t  = 'nested'
586                   bc_pt_t  = 'nested'
587                   bc_q_t   = 'nested'
588                   bc_s_t   = 'nested'
589                   bc_cs_t  = 'nested'
590                   bc_p_t   = 'neumann'
591                ENDIF
[1933]592             ENDIF
[1764]593          ENDIF
[3182]594!
595!--       Set boundary conditions also in case the model is offline-nested in
596!--       larger-scale models.
597          IF ( nesting_offline )  THEN
598             bc_lr    = 'nesting_offline'
599             bc_ns    = 'nesting_offline'
600             bc_uv_t  = 'nesting_offline'
601             bc_pt_t  = 'nesting_offline'
602             bc_q_t   = 'nesting_offline'
[4022]603           !  bc_s_t   = 'nesting_offline'  ! scalar boundary condition is not clear yet
[3184]604           !  bc_cs_t  = 'nesting_offline'  ! same for chemical species
[4022]605             bc_p_t   = 'neumann'
[2696]606          ENDIF
607
[1955]608!         
609!--       In case of nested runs, make sure that initializing_actions =
610!--       'set_constant_profiles' even though the constant-profiles
611!--       initializations for the prognostic variables will be overwritten
612!--       by pmci_child_initialize and pmci_parent_initialize. This is,
613!--       however, important e.g. to make sure that diagnostic variables
[2397]614!--       are set properly. An exception is made in case of restart runs and
615!--       if user decides to do everything by its own.
[3182]616          IF ( child_domain  .AND.  .NOT. (                                    &
[2980]617               TRIM( initializing_actions ) == 'read_restart_data'      .OR.   &
618               TRIM( initializing_actions ) == 'set_constant_profiles'  .OR.   &
[2938]619               TRIM( initializing_actions ) == 'by_user' ) )  THEN
[2975]620             message_string = 'initializing_actions = ' //                     &
621                              TRIM( initializing_actions ) // ' has been ' //  &
622                              'changed to set_constant_profiles in child ' //  &
623                              'domain.' 
624             CALL message( 'parin', 'PA0492', 0, 0, 0, 6, 0 )
625
[1955]626             initializing_actions = 'set_constant_profiles'
[3182]627          ENDIF           
[1764]628!
629!--       Check validity of lateral boundary conditions. This has to be done
630!--       here because they are already used in init_pegrid and init_grid and
631!--       therefore cannot be check in check_parameters
632          IF ( bc_lr /= 'cyclic'  .AND.  bc_lr /= 'dirichlet/radiation'  .AND. &
[2696]633               bc_lr /= 'radiation/dirichlet'  .AND.  bc_lr /= 'nested'  .AND. &
[3182]634               bc_lr /= 'nesting_offline' )  THEN
[1764]635             message_string = 'unknown boundary condition: bc_lr = "' // &
636                              TRIM( bc_lr ) // '"'
[2975]637             CALL message( 'parin', 'PA0049', 1, 2, 0, 6, 0 )
[1764]638          ENDIF
639          IF ( bc_ns /= 'cyclic'  .AND.  bc_ns /= 'dirichlet/radiation'  .AND. &
[2696]640               bc_ns /= 'radiation/dirichlet'  .AND.  bc_ns /= 'nested'  .AND. &
[3182]641               bc_ns /= 'nesting_offline' )  THEN
[1764]642             message_string = 'unknown boundary condition: bc_ns = "' // &
643                              TRIM( bc_ns ) // '"'
[2975]644             CALL message( 'parin', 'PA0050', 1, 2, 0, 6, 0 )
[1764]645          ENDIF
646!
647!--       Set internal variables used for speed optimization in if clauses
648          IF ( bc_lr /= 'cyclic' )               bc_lr_cyc    = .FALSE.
649          IF ( bc_lr == 'dirichlet/radiation' )  bc_lr_dirrad = .TRUE.
650          IF ( bc_lr == 'radiation/dirichlet' )  bc_lr_raddir = .TRUE.
651          IF ( bc_ns /= 'cyclic' )               bc_ns_cyc    = .FALSE.
652          IF ( bc_ns == 'dirichlet/radiation' )  bc_ns_dirrad = .TRUE.
653          IF ( bc_ns == 'radiation/dirichlet' )  bc_ns_raddir = .TRUE.
654!
[3806]655!--       Radiation-Dirichlet conditions are allowed along one of the horizontal directions only.
656!--       In general, such conditions along x and y may work, but require a) some code changes
657!--       (e.g. concerning allocation of c_u, c_v ... arrays), and b) a careful model setup by the
658!--       user, in order to guarantee that there is a clearly defined outflow at two sides.
659!--       Otherwise, the radiation condition may produce wrong results.
660          IF ( ( bc_lr_dirrad .OR. bc_lr_raddir )  .AND.  ( bc_ns_dirrad .OR. bc_ns_raddir ) )  THEN
661             message_string = 'bc_lr = "' // TRIM( bc_lr ) // '" and bc_ns = "' //                 &
662                              TRIM( bc_ns ) // '" are not allowed to be set at the same time'
663             CALL message( 'parin', 'PA0589', 1, 2, 0, 6, 0 )
664          ENDIF
665!
[759]666!--       Check in case of initial run, if the grid point numbers are well
667!--       defined and allocate some arrays which are already needed in
668!--       init_pegrid or check_parameters. During restart jobs, these arrays
[2894]669!--       will be allocated in rrd_global. All other arrays are allocated
[759]670!--       in init_3d_model.
671          IF ( TRIM( initializing_actions ) /= 'read_restart_data' )  THEN
[667]672
[759]673             IF ( nx <= 0 )  THEN
[1429]674                WRITE( message_string, * ) 'no value or wrong value given',    &
[759]675                                           ' for nx: nx=', nx
676                CALL message( 'parin', 'PA0273', 1, 2, 0, 6, 0 )
677             ENDIF
678             IF ( ny <= 0 )  THEN
[1429]679                WRITE( message_string, * ) 'no value or wrong value given',    &
[759]680                                           ' for ny: ny=', ny
681                CALL message( 'parin', 'PA0274', 1, 2, 0, 6, 0 )
682             ENDIF
683             IF ( nz <= 0 )  THEN
[1429]684                WRITE( message_string, * ) 'no value or wrong value given',    &
[759]685                                           ' for nz: nz=', nz
686                CALL message( 'parin', 'PA0275', 1, 2, 0, 6, 0 )
687             ENDIF
[3204]688
[759]689!
[3204]690!--          As a side condition, routine flow_statistics require at least 14
691!--          vertical grid levels (they are used to store time-series data)
692!>           @todo   Remove this restriction
693             IF ( nz < 14 )  THEN
694                WRITE( message_string, * ) 'nz >= 14 is required'
695                CALL message( 'parin', 'PA0362', 1, 2, 0, 6, 0 )
696             ENDIF
697
698!
[759]699!--          ATTENTION: in case of changes to the following statement please
[2894]700!--                  also check the allocate statement in routine rrd_global
[1960]701             ALLOCATE( pt_init(0:nz+1), q_init(0:nz+1), s_init(0:nz+1),        &
[1429]702                       ref_state(0:nz+1), sa_init(0:nz+1), ug(0:nz+1),         &
703                       u_init(0:nz+1), v_init(0:nz+1), vg(0:nz+1),             &
[4131]704                    hom(0:nz+1,2,pr_palm+max_pr_user+max_pr_cs+max_pr_salsa,0:statistic_regions),  &
705                    hom_sum(0:nz+1,pr_palm+max_pr_user+max_pr_cs+max_pr_salsa,0:statistic_regions) )
[1]706
[1353]707             hom = 0.0_wp
[1]708
[759]709          ENDIF
710
[1]711!
[759]712!--       NAMELIST-file is not needed anymore
713          CALL close_file( 11 )
[1]714
[759]715       ENDIF
[1804]716#if defined( __parallel )
[759]717       CALL MPI_BARRIER( MPI_COMM_WORLD, ierr )
718#endif
719    ENDDO
720
[3885]721    CALL location_message( 'reading NAMELIST parameters from PARIN', 'finished' )
[1384]722
[1]723 END SUBROUTINE parin
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.