source: palm/trunk/SOURCE/parin.f90 @ 4708

Last change on this file since 4708 was 4680, checked in by gronemeier, 4 years ago

Add option to fix date and time of the simulation; renamed set_reference_date_time to init_date_time (palm_date_time_mod, init_3d_model, modules, parin)

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 36.5 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! -----------------
[4680]22!
23!
[2233]24! Former revisions:
25! -----------------
26! $Id: parin.f90 4680 2020-09-16 10:20:34Z suehring $
[4680]27! Add option to fix date or time of the simulation
28!
29! 4565 2020-06-15 08:30:38Z oliver.maas
[4565]30! added pt_surface_heating_rate
[4680]31!
[4565]32! 4564 2020-06-12 14:03:36Z raasch
[4564]33! Vertical nesting method of Huq et al. (2019) removed
[4680]34!
[4564]35! 4536 2020-05-17 17:24:13Z raasch
[4535]36! bugfix for restart data format query
[4680]37!
[4535]38! 4505 2020-04-20 15:37:15Z schwenkel
[4505]39! Add flag for saturation check
[4680]40!
[4505]41! 4495 2020-04-13 20:11:20Z raasch
[4495]42! restart data handling with MPI-IO added
[4680]43!
[4495]44! 4360 2020-01-07 11:25:50Z suehring
[4301]45! removed recycling_yshift
[4680]46!
[4301]47! 4227 2019-09-10 18:04:34Z gronemeier
[4227]48! implement new palm_date_time_mod
[4680]49!
[4227]50! 4146 2019-08-07 07:47:36Z gronemeier
[4196]51! added rotation_angle to initialization_parameters
[4680]52!
[4196]53! 4191 2019-08-27 15:45:07Z gronemeier
[4191]54! bugfix: add recycling_method_for_thermodynamic_quantities to inipar namelist
[4680]55!
[4191]56! 4183 2019-08-23 07:33:16Z oliver.maas
[4183]57! replaced recycle_absolute_quantities by recycling_method_for_thermodynamic_quantities
[4680]58!
[4183]59! 4182 2019-08-22 15:20:23Z scharf
[4182]60! Corrected "Former revisions" section
[4680]61!
[4182]62! 4176 2019-08-20 14:10:41Z oliver.maas
[4176]63! added recycle_absolute_quantities to initialization_parameters namelist
[4680]64!
[4176]65! 4173 2019-08-20 12:04:06Z gronemeier
[4173]66! add vdi_internal_controls
[4680]67!
[4173]68! 4131 2019-08-02 11:06:18Z monakurppa
[4131]69! Allocate hom and hom_sum to allow profile output for salsa variables.
[4680]70!
[4131]71! 4079 2019-07-09 18:04:41Z suehring
[4079]72! +monotonic_limiter_z
[4680]73!
[4079]74! 4022 2019-06-12 11:52:39Z suehring
[4022]75! Change default top boundary condition for pressure to Neumann in offline
76! nesting case
[4680]77!
[4022]78! 4017 2019-06-06 12:16:46Z schwenkel
[3987]79! Introduce alternative switch for debug output during timestepping
[4680]80!
[3987]81! 3885 2019-04-11 11:29:34Z kanani
[4680]82! Changes related to global restructuring of location messages and introduction
[3885]83! of additional debug messages
[4680]84!
[3885]85! 3806 2019-03-21 12:45:50Z raasch
[3806]86! additional check for lateral boundary conditions added
[4680]87!
[3806]88! 3747 2019-02-16 15:15:23Z gronemeier
[3747]89! removed setting of parameter region
[4680]90!
[3747]91! 3746 2019-02-16 12:41:27Z gronemeier
[3668]92! Removed most_method
[4680]93!
[3668]94! 3649 2019-01-02 16:52:21Z suehring
[3649]95! Delete debug-print statements
[3569]96!
[4182]97! Revision 1.1  1997/07/24 11:22:50  raasch
98! Initial revision
99!
100!
[1]101! Description:
102! ------------
[1682]103!> This subroutine reads variables controling the run from the NAMELIST files
[3298]104!>
105!> @todo: Revise max_pr_cs (profiles for chemistry)
[1]106!------------------------------------------------------------------------------!
[1682]107 SUBROUTINE parin
[1]108
[4680]109
[1320]110    USE arrays_3d,                                                             &
[3274]111        ONLY:  pt_init, q_init, ref_state, s_init, sa_init,                    &
[2696]112               ug, u_init, v_init, vg
[1320]113
[2696]114    USE chem_modules
[1320]115
[1762]116    USE control_parameters
[1320]117
118    USE cpulog,                                                                &
119        ONLY:  cpu_log_barrierwait
120
121    USE grid_variables,                                                        &
122        ONLY:  dx, dy
123
124    USE indices,                                                               &
125        ONLY:  nx, ny, nz
126
[1764]127    USE kinds
128
[2338]129    USE model_1d_mod,                                                          &
[1320]130        ONLY:  damp_level_1d, dt_pr_1d, dt_run_control_1d, end_time_1d
131
[3637]132    USE module_interface,                                                      &
133        ONLY:  module_interface_parin
[3159]134
[1783]135    USE netcdf_interface,                                                      &
136        ONLY:  netcdf_data_format, netcdf_deflate, netcdf_precision
137
[2696]138    USE pegrid
[3448]139
[1764]140    USE pmc_interface,                                                         &
[1933]141        ONLY:  nested_run, nesting_mode
[1764]142
[1320]143    USE profil_parameter,                                                      &
[2298]144        ONLY:  cross_profiles, profile_columns, profile_rows
[1320]145
[1402]146    USE progress_bar,                                                          &
[3313]147        ONLY :  progress_bar_disabled
[1402]148
[2894]149    USE read_restart_data_mod,                                                 &
[3637]150        ONLY:  rrd_global
[2894]151
[1320]152    USE statistics,                                                            &
[3746]153        ONLY:  hom, hom_sum, pr_palm, statistic_regions
[1320]154
[3083]155    USE turbulence_closure_mod,                                                &
156        ONLY:  rans_const_c, rans_const_sigma
157
[1914]158
[1]159    IMPLICIT NONE
160
[4680]161    CHARACTER (LEN=80) ::  line  !< dummy string that contains the current line of the parameter file
[2849]162
[2600]163    INTEGER(iwp) ::  global_id      !< process id with respect to MPI_COMM_WORLD
164    INTEGER(iwp) ::  global_procs   !< # of procs with respect to MPI_COMM_WORLD
165    INTEGER(iwp) ::  i              !<
166    INTEGER(iwp) ::  ioerr          !< error flag for open/read/write
[1]167
[3274]168    NAMELIST /inipar/  alpha_surface, approximation, bc_e_b,     &
[2375]169                       bc_lr, bc_ns, bc_p_b, bc_p_t, bc_pt_b, bc_pt_t, bc_q_b, &
[3294]170             bc_q_t,bc_s_b, bc_s_t, bc_uv_b, bc_uv_t,                 &
171             building_height, building_length_x,          &
[1429]172             building_length_y, building_wall_left, building_wall_south,       &
[2881]173             calc_soil_moisture_during_spinup,                                 &
[3274]174             call_psolver_at_all_substeps,  &
[1484]175             canyon_height,                                                    &
[1429]176             canyon_width_x, canyon_width_y, canyon_wall_left,                 &
[4505]177             canyon_wall_south, cfl_factor, check_realistic_q, cloud_droplets, &
[3274]178             collective_wait, complex_terrain,           &
[2550]179             conserve_volume_flow,                                             &
[1691]180             conserve_volume_flow_mode, constant_flux_layer,                   &
[3274]181             coupling_start_time,             &
[1831]182             cycle_mg, damp_level_1d,                                          &
[2296]183             data_output_during_spinup,                                        &
[4227]184             origin_date_time,                                                 &
[1429]185             dissipation_1d,                                                   &
[3274]186             dp_external, dp_level_b, dp_smooth, dpdxy,    &
[2296]187             dt, dt_pr_1d, dt_run_control_1d, dt_spinup, dx, dy, dz, dz_max,   &
[3065]188             dz_stretch_factor, dz_stretch_level, dz_stretch_level_start,      &
189             dz_stretch_level_end, end_time_1d, ensemble_member_nr, e_init,    &
[3182]190             e_min, fft_method, flux_input_mode, flux_output_mode,             &
[2037]191             galilei_transformation, humidity,                                 &
[1429]192             inflow_damping_height, inflow_damping_width,                      &
193             inflow_disturbance_begin, inflow_disturbance_end,                 &
[1484]194             initializing_actions, km_constant,                                &
[2575]195             large_scale_forcing, large_scale_subsidence, latitude,            &
[3274]196             longitude,                                 &
[2011]197             loop_optimization, lsf_exception, masking_method, mg_cycles,      &
[1429]198             mg_switch_to_pe0_level, mixing_length_1d, momentum_advec,         &
[4079]199             monotonic_limiter_z,                                              &
[3182]200             netcdf_precision, neutral, ngsrb,                                 &
[3294]201             nsor, nsor_ini, nudging, nx, ny, nz, ocean_mode, omega,           &
202             omega_sor, outflow_source_plane, passive_scalar,                  &
[4565]203             prandtl_number, psolver, pt_damping_factor,  pt_damping_width,    &
204             pt_reference, pt_surface, pt_surface_heating_rate,                &
[1429]205             pt_surface_initial_change, pt_vertical_gradient,                  &
206             pt_vertical_gradient_level, q_surface, q_surface_initial_change,  &
207             q_vertical_gradient, q_vertical_gradient_level,                   &
[3083]208             random_generator, random_heatflux, rans_const_c, rans_const_sigma,&
[1560]209             rayleigh_damping_factor, rayleigh_damping_height,                 &
[4301]210             recycling_method_for_thermodynamic_quantities, recycling_width,   &
[1429]211             reference_state, residual_limit,                                  &
[4196]212             rotation_angle,                                                   &
[3294]213             roughness_length,                                                 &
214             scalar_advec,   &
[3274]215             scalar_rayleigh_damping,                              &
[2296]216             spinup_time, spinup_pt_amplitude, spinup_pt_mean,                 &
[1429]217             statistic_regions, subs_vertical_gradient,                        &
[785]218             subs_vertical_gradient_level, surface_heatflux, surface_pressure, &
[1429]219             surface_scalarflux, surface_waterflux,                            &
220             s_surface, s_surface_initial_change, s_vertical_gradient,         &
[4227]221             s_vertical_gradient_level, timestep_scheme,                       &
[1429]222             topography, topography_grid_convention, top_heatflux,             &
[3294]223             top_momentumflux_u, top_momentumflux_v,                           &
[2232]224             top_scalarflux, transpose_compute_overlap,                        &
225             tunnel_height, tunnel_length, tunnel_width_x, tunnel_width_y,     &
[2696]226             tunnel_wall_depth, turbulence_closure,                            &
[2232]227             turbulent_inflow, turbulent_outflow,                              &
[1429]228             use_subsidence_tendencies, ug_surface, ug_vertical_gradient,      &
[4680]229             use_fixed_date, use_fixed_time,                                   &
[3157]230             use_free_convection_scaling,                                      &
[1429]231             ug_vertical_gradient_level, use_surface_fluxes, use_cmax,         &
232             use_top_fluxes, use_ug_for_galilei_tr, use_upstream_for_tke,      &
[4173]233             uv_heights, u_bulk, u_profile, vdi_checks, vg_surface,            &
234             vg_vertical_gradient,  &
[3274]235             vg_vertical_gradient_level, v_bulk, v_profile,&
[1429]236             wall_adjustment, wall_heatflux, wall_humidityflux,                &
[3294]237             wall_scalarflux, y_shift, zeta_max, zeta_min,  &
[2372]238             z0h_factor
[2932]239
[3294]240    NAMELIST /initialization_parameters/  alpha_surface,                       &
[2932]241             approximation, bc_e_b,                                            &
242             bc_lr, bc_ns, bc_p_b, bc_p_t, bc_pt_b, bc_pt_t, bc_q_b,           &
[3294]243             bc_q_t,bc_s_b, bc_s_t, bc_uv_b, bc_uv_t,                          &
244             building_height, building_length_x,                               &
[2932]245             building_length_y, building_wall_left, building_wall_south,       &
246             calc_soil_moisture_during_spinup,                                 &
[3294]247             call_psolver_at_all_substeps,                                     &
[2932]248             canyon_height,                                                    &
249             canyon_width_x, canyon_width_y, canyon_wall_left,                 &
[4505]250             canyon_wall_south, cfl_factor, check_realistic_q, cloud_droplets, &
[3294]251             collective_wait, complex_terrain,                                 &
[2932]252             conserve_volume_flow,                                             &
253             conserve_volume_flow_mode, constant_flux_layer,                   &
[3294]254             coupling_start_time,                                              &
[2932]255             cycle_mg, damp_level_1d,                                          &
256             data_output_during_spinup,                                        &
[4227]257             origin_date_time,                                                 &
[2932]258             dissipation_1d,                                                   &
[3294]259             dp_external, dp_level_b, dp_smooth, dpdxy,                        &
[2932]260             dt, dt_pr_1d, dt_run_control_1d, dt_spinup, dx, dy, dz, dz_max,   &
[3065]261             dz_stretch_factor, dz_stretch_level, dz_stretch_level_start,      &
262             dz_stretch_level_end, end_time_1d, ensemble_member_nr, e_init,    &
[3182]263             e_min, fft_method, flux_input_mode, flux_output_mode,             &
[2932]264             galilei_transformation, humidity,                                 &
265             inflow_damping_height, inflow_damping_width,                      &
266             inflow_disturbance_begin, inflow_disturbance_end,                 &
267             initializing_actions, km_constant,                                &
268             large_scale_forcing, large_scale_subsidence, latitude,            &
[3294]269             longitude,                                                        &
[2932]270             loop_optimization, lsf_exception, masking_method, mg_cycles,      &
271             mg_switch_to_pe0_level, mixing_length_1d, momentum_advec,         &
[4079]272             monotonic_limiter_z,                                              &
[3182]273             netcdf_precision, neutral, ngsrb,                                 &
[3294]274             nsor, nsor_ini, nudging, nx, ny, nz, ocean_mode, omega,           &
275             omega_sor, outflow_source_plane, passive_scalar,                  &
[4565]276             prandtl_number, psolver, pt_damping_factor, pt_damping_width,     &
277             pt_surface_heating_rate, pt_reference, pt_surface,                &
[2932]278             pt_surface_initial_change, pt_vertical_gradient,                  &
279             pt_vertical_gradient_level, q_surface, q_surface_initial_change,  &
280             q_vertical_gradient, q_vertical_gradient_level,                   &
[3083]281             random_generator, random_heatflux, rans_const_c, rans_const_sigma,&
[2932]282             rayleigh_damping_factor, rayleigh_damping_height,                 &
[4301]283             recycling_method_for_thermodynamic_quantities, recycling_width,   &
[2932]284             reference_state, residual_limit,                                  &
[4495]285             restart_data_format, restart_data_format_input, restart_data_format_output,           &
[4196]286             rotation_angle,                                                   &
[3294]287             roughness_length, scalar_advec,                                   &
288             scalar_rayleigh_damping,                                          &
[2932]289             spinup_time, spinup_pt_amplitude, spinup_pt_mean,                 &
290             statistic_regions, subs_vertical_gradient,                        &
291             subs_vertical_gradient_level, surface_heatflux, surface_pressure, &
292             surface_scalarflux, surface_waterflux,                            &
293             s_surface, s_surface_initial_change, s_vertical_gradient,         &
[4227]294             s_vertical_gradient_level, timestep_scheme,                       &
[2932]295             topography, topography_grid_convention, top_heatflux,             &
[3294]296             top_momentumflux_u, top_momentumflux_v,                           &
[2932]297             top_scalarflux, transpose_compute_overlap,                        &
298             tunnel_height, tunnel_length, tunnel_width_x, tunnel_width_y,     &
299             tunnel_wall_depth, turbulence_closure,                            &
300             turbulent_inflow, turbulent_outflow,                              &
301             use_subsidence_tendencies, ug_surface, ug_vertical_gradient,      &
302             ug_vertical_gradient_level, use_surface_fluxes, use_cmax,         &
303             use_top_fluxes, use_ug_for_galilei_tr, use_upstream_for_tke,      &
[4680]304             use_fixed_date, use_fixed_time,                                   &
[3157]305             use_free_convection_scaling,                                      &
[4173]306             uv_heights, u_bulk, u_profile, vdi_checks,                        &
307             vg_surface, vg_vertical_gradient,  &
[3294]308             vg_vertical_gradient_level, v_bulk, v_profile,                    &
[2932]309             wall_adjustment, wall_heatflux, wall_humidityflux,                &
[3294]310             wall_scalarflux, y_shift, zeta_max, zeta_min, z0h_factor
[4680]311
[1429]312    NAMELIST /d3par/  averaging_interval, averaging_interval_pr,               &
313             cpu_log_barrierwait, create_disturbances,                         &
[2298]314             cross_profiles, data_output, data_output_masks,                   &
[3885]315             data_output_pr, data_output_2d_on_each_pe,                        &
316             debug_output,                                                     &
[3987]317             debug_output_timestep,                                            &
[3885]318             disturbance_amplitude,                                            &
[1429]319             disturbance_energy_limit, disturbance_level_b,                    &
[1327]320             disturbance_level_t, do2d_at_begin, do3d_at_begin,                &
[1429]321             dt, dt_averaging_input, dt_averaging_input_pr,                    &
322             dt_coupling, dt_data_output, dt_data_output_av, dt_disturb,       &
323             dt_domask, dt_dopr, dt_dopr_listing, dt_dots, dt_do2d_xy,         &
324             dt_do2d_xz, dt_do2d_yz, dt_do3d, dt_max, dt_restart,              &
[3435]325             dt_run_control,end_time, force_print_header, mask_k_over_surface, &
[3448]326             mask_scale_x,                                                     &
[1429]327             mask_scale_y, mask_scale_z, mask_x, mask_y, mask_z, mask_x_loop,  &
[1783]328             mask_y_loop, mask_z_loop, netcdf_data_format, netcdf_deflate,     &
329             normalizing_region, npex, npey, nz_do3d,                          &
[3274]330             profile_columns, profile_rows,     &
[1783]331             restart_time, section_xy, section_xz, section_yz,                 &
332             skip_time_data_output, skip_time_data_output_av, skip_time_dopr,  &
333             skip_time_do2d_xy, skip_time_do2d_xz, skip_time_do2d_yz,          &
334             skip_time_do3d, skip_time_domask, synchronous_exchange,           &
[4564]335             termination_time_needed
[1]336
[2932]337    NAMELIST /runtime_parameters/  averaging_interval, averaging_interval_pr,  &
338             cpu_log_barrierwait, create_disturbances,                         &
339             cross_profiles, data_output, data_output_masks,                   &
[3885]340             data_output_pr, data_output_2d_on_each_pe,                        &
341             debug_output,                                                     &
[3987]342             debug_output_timestep,                                            &
[3885]343             disturbance_amplitude,                                            &
[2932]344             disturbance_energy_limit, disturbance_level_b,                    &
345             disturbance_level_t, do2d_at_begin, do3d_at_begin,                &
346             dt, dt_averaging_input, dt_averaging_input_pr,                    &
347             dt_coupling, dt_data_output, dt_data_output_av, dt_disturb,       &
348             dt_domask, dt_dopr, dt_dopr_listing, dt_dots, dt_do2d_xy,         &
349             dt_do2d_xz, dt_do2d_yz, dt_do3d, dt_max, dt_restart,              &
[3435]350             dt_run_control,end_time, force_print_header, mask_k_over_surface, &
[3448]351             mask_scale_x,                                                     &
[2932]352             mask_scale_y, mask_scale_z, mask_x, mask_y, mask_z, mask_x_loop,  &
353             mask_y_loop, mask_z_loop, netcdf_data_format, netcdf_deflate,     &
354             normalizing_region, npex, npey, nz_do3d,                          &
[3274]355             profile_columns, profile_rows,     &
[2932]356             restart_time, section_xy, section_xz, section_yz,                 &
[4495]357             restart_data_format, restart_data_format_input, restart_data_format_output,           &
[2932]358             skip_time_data_output, skip_time_data_output_av, skip_time_dopr,  &
359             skip_time_do2d_xy, skip_time_do2d_xz, skip_time_do2d_yz,          &
360             skip_time_do3d, skip_time_domask, synchronous_exchange,           &
[4564]361             termination_time_needed
[1]362
[4017]363    NAMELIST /envpar/  progress_bar_disabled, host,                            &
[1429]364                       maximum_cpu_time_allowed, maximum_parallel_io_streams,  &
[2906]365                       read_svf, revision, run_identifier, tasks_per_node,     &
366                       write_binary, write_svf
[1]367
368!
[759]369!-- First read values of environment variables (this NAMELIST file is
[3045]370!-- generated by palmrun)
[3885]371    CALL location_message( 'reading environment parameters from ENVPAR', 'start' )
[2310]372
373    OPEN ( 90, FILE='ENVPAR', STATUS='OLD', FORM='FORMATTED', IOSTAT=ioerr )
374
375    IF ( ioerr /= 0 )  THEN
376       message_string = 'local file ENVPAR not found' //                       &
[3046]377                        '&some variables for steering may not be properly set'
[2310]378       CALL message( 'parin', 'PA0276', 0, 1, 0, 6, 0 )
379    ELSE
380       READ ( 90, envpar, IOSTAT=ioerr )
381       IF ( ioerr < 0 )  THEN
382          message_string = 'no envpar-NAMELIST found in local file '  //       &
[3046]383                           'ENVPAR& or some variables for steering may '  //   &
[2310]384                           'not be properly set'
385          CALL message( 'parin', 'PA0278', 0, 1, 0, 6, 0 )
386       ELSEIF ( ioerr > 0 )  THEN
387          message_string = 'errors in local file ENVPAR' //                    &
[3046]388                           '&some variables for steering may not be properly set'
[2310]389          CALL message( 'parin', 'PA0277', 0, 1, 0, 6, 0 )
390       ENDIF
391       CLOSE ( 90 )
392    ENDIF
393
[3885]394    CALL location_message( 'reading environment parameters from ENVPAR', 'finished' )
[1]395!
[759]396!-- Calculate the number of groups into which parallel I/O is split.
397!-- The default for files which are opened by all PEs (or where each
398!-- PE opens his own independent file) is, that all PEs are doing input/output
399!-- in parallel at the same time. This might cause performance or even more
400!-- severe problems depending on the configuration of the underlying file
401!-- system.
[2600]402!-- Calculation of the number of blocks and the I/O group must be based on all
403!-- PEs involved in this run. Since myid and numprocs are related to the
404!-- comm2d communicator, which gives only a subset of all PEs in case of
405!-- nested runs, that information must be inquired again from the global
406!-- communicator.
[759]407!-- First, set the default:
[2967]408#if defined( __parallel )
[2600]409    CALL MPI_COMM_RANK( MPI_COMM_WORLD, global_id, ierr )
410    CALL MPI_COMM_SIZE( MPI_COMM_WORLD, global_procs, ierr )
[2967]411#else
412    global_id    = 0
413    global_procs = 1
414#endif
[1429]415    IF ( maximum_parallel_io_streams == -1  .OR.                               &
[2600]416         maximum_parallel_io_streams > global_procs )  THEN
417       maximum_parallel_io_streams = global_procs
[759]418    ENDIF
419!
420!-- Now calculate the number of io_blocks and the io_group to which the
421!-- respective PE belongs. I/O of the groups is done in serial, but in parallel
422!-- for all PEs belonging to the same group.
[2600]423    io_blocks = global_procs / maximum_parallel_io_streams
424    io_group  = MOD( global_id+1, io_blocks )
[4680]425
[3885]426    CALL location_message( 'reading NAMELIST parameters from PARIN', 'start' )
[759]427!
428!-- Data is read in parallel by groups of PEs
429    DO  i = 0, io_blocks-1
430       IF ( i == io_group )  THEN
[559]431
[1]432!
[759]433!--       Open the NAMELIST-file which is send with this job
434          CALL check_open( 11 )
[559]435
[1]436!
[759]437!--       Read the control parameters for initialization.
[996]438!--       The namelist "inipar" must be provided in the NAMELIST-file.
[2932]439          READ ( 11, initialization_parameters, ERR=10, END=11 )
[3246]440          GOTO 14
[4680]441
[3246]442 10       BACKSPACE( 11 )
[3248]443          READ( 11 , '(A)') line
444          CALL parin_fail_message( 'initialization_parameters', line )
[807]445
[2932]446 11       REWIND ( 11 )
[3246]447          READ ( 11, inipar, ERR=12, END=13 )
[4680]448
[3046]449          message_string = 'namelist inipar is deprecated and will be ' //    &
450                          'removed in near future. & Please use namelist ' // &
451                          'initialization_parameters instead'
[3045]452          CALL message( 'parin', 'PA0017', 0, 1, 0, 6, 0 )
[4680]453
[3246]454          GOTO 14
[4680]455
[3246]456 12       BACKSPACE( 11 )
[3248]457          READ( 11 , '(A)') line
458          CALL parin_fail_message( 'inipar', line )
[3246]459
460 13       message_string = 'no initialization_parameters-namelist found'
[759]461          CALL message( 'parin', 'PA0272', 1, 2, 0, 6, 0 )
462
[146]463!
[2894]464!--       Try to read runtime parameters given by the user for this run
[4680]465!--       (namelist "runtime_parameters"). The namelist "runtime_parmeters"
466!--       can be omitted. In that case default values are used for the
[2932]467!--       parameters.
[3246]468 14       line = ' '
[2894]469
470          REWIND ( 11 )
471          line = ' '
[3248]472          DO WHILE ( INDEX( line, '&runtime_parameters' ) == 0 )
[3246]473             READ ( 11, '(A)', END=16 )  line
[2894]474          ENDDO
475          BACKSPACE ( 11 )
476
477!
478!--       Read namelist
[3246]479          READ ( 11, runtime_parameters, ERR = 15 )
480          GOTO 18
[2932]481
[3246]482 15       BACKSPACE( 11 )
[3248]483          READ( 11 , '(A)') line
484          CALL parin_fail_message( 'runtime_parameters', line )
[3246]485
486 16       REWIND ( 11 )
[2932]487          line = ' '
[3248]488          DO WHILE ( INDEX( line, '&d3par' ) == 0 )
[3246]489             READ ( 11, '(A)', END=18 )  line
[2932]490          ENDDO
491          BACKSPACE ( 11 )
[3246]492
493!
[2932]494!--       Read namelist
[3246]495          READ ( 11, d3par, ERR = 17, END = 18 )
496
[2932]497          message_string = 'namelist d3par is deprecated and will be ' //      &
[3046]498                          'removed in near future. &Please use namelist ' //   &
[2932]499                          'runtime_parameters instead'
500          CALL message( 'parin', 'PA0487', 0, 1, 0, 6, 0 )
[2894]501
[3246]502          GOTO 18
503
504 17       BACKSPACE( 11 )
[3248]505          READ( 11 , '(A)') line
506          CALL parin_fail_message( 'd3par', line )
[3246]507
508 18       CONTINUE
509
[2894]510!
[3294]511!--       Check for module namelists and read them
[3637]512          CALL module_interface_parin
[2894]513
514!
[759]515!--       If required, read control parameters from restart file (produced by
516!--       a prior run). All PEs are reading from file created by PE0 (see
517!--       check_open)
[2894]518          IF ( TRIM( initializing_actions ) == 'read_restart_data' )  THEN
[87]519
[4495]520!
521!--          If not set by the user in the runtime parameters, the data format for restart
522!--          input needs to be set now! This is normally done later in check parameters.
523             IF ( TRIM( restart_data_format ) /= 'fortran_binary'  .AND.                           &
[4535]524                  TRIM( restart_data_format ) /= 'mpi'             .AND.                           &
525                  TRIM( restart_data_format ) /= 'mpi_shared_memory' )  THEN
[4495]526                message_string = 'illegal restart data format "' // TRIM( restart_data_format ) // '"'
[4536]527                CALL message( 'parin', 'PA0724', 1, 2, 0, 6, 0 )
[4495]528             ENDIF
529             IF ( TRIM( restart_data_format_input ) == 'undefined' )  THEN
530                restart_data_format_input = restart_data_format
531             ENDIF
532
[2894]533             CALL rrd_global
[1]534!
[759]535!--          Increment the run count
536             runnr = runnr + 1
[3240]537!
538!--          In case of a restart run, the number of user-defined profiles on
539!--          the restart file (already stored in max_pr_user) has to match the
[4680]540!--          one given for the current run. max_pr_user_tmp is calculated in
[3240]541!--          user_parin and max_pr_user is read in via rrd_global.
542             IF ( max_pr_user /= max_pr_user_tmp )  THEN
543                WRITE( message_string, * ) 'the number of user-defined ',      &
544                      'profiles given in data_output_pr (', max_pr_user_tmp,   &
545                      ') does not match the one ',                             &
546                      'found in the restart file (', max_pr_user, ')'
547                CALL message( 'user_parin', 'UI0009', 1, 2, 0, 6, 0 )
548             ENDIF
549          ELSE
550             max_pr_user = max_pr_user_tmp
[759]551          ENDIF
[87]552!
[2921]553!--       Activate spinup
554          IF ( land_surface .OR. urban_surface )  THEN
555             IF ( spinup_time > 0.0_wp )  THEN
556                coupling_start_time = spinup_time
[2995]557                time_since_reference_point = simulated_time - coupling_start_time
[2921]558                IF ( spinup_pt_mean == 9999999.9_wp )  THEN
559                   spinup_pt_mean = pt_surface
560                ENDIF
561                end_time = end_time + spinup_time
[3646]562                IF ( TRIM( initializing_actions ) /= 'read_restart_data' )  THEN
[2941]563                   spinup = .TRUE.
[3646]564                ELSEIF (        TRIM( initializing_actions ) == 'read_restart_data'      &
565                         .AND.  time_since_reference_point > 0.0_wp )  THEN
566                   data_output_during_spinup = .FALSE.  !< required for correct ntdim calculation
567                                                        !< in check_parameters for restart run
568                ENDIF
[2921]569             ENDIF
570          ENDIF
571
572!
[4680]573!--       In case of nested runs, explicitly set nesting boundary conditions.
[2826]574!--       This will overwrite the user settings and basic defaults.
575!--       bc_lr and bc_ns always need to be cyclic for vertical nesting.
576          IF ( nested_run )  THEN
577             IF ( nesting_mode == 'vertical' )  THEN
578                IF (bc_lr /= 'cyclic' .OR. bc_ns /= 'cyclic' )  THEN
579                   WRITE ( message_string, *) 'bc_lr and bc_ns were set to ,', &
580                        'cyclic for vertical nesting'
581                   CALL message( 'parin', 'PA0428', 0, 0, 0, 6, 0 )
582                   bc_lr   = 'cyclic'
583                   bc_ns   = 'cyclic'
584                ENDIF
[3182]585                IF ( child_domain )  THEN
[2826]586                   bc_uv_t  = 'nested'
587                   bc_pt_t  = 'nested'
588                   bc_q_t   = 'nested'
589                   bc_s_t   = 'nested'
590                   bc_cs_t  = 'nested'
[4680]591                   bc_p_t   = 'neumann'
[2826]592                ENDIF
[1933]593!
[4680]594!--          For other nesting modes only set boundary conditions for
[2826]595!--          nested domains.
[4680]596             ELSE
[3182]597                IF ( child_domain )  THEN
[2826]598                   bc_lr    = 'nested'
599                   bc_ns    = 'nested'
600                   bc_uv_t  = 'nested'
601                   bc_pt_t  = 'nested'
602                   bc_q_t   = 'nested'
603                   bc_s_t   = 'nested'
604                   bc_cs_t  = 'nested'
605                   bc_p_t   = 'neumann'
606                ENDIF
[1933]607             ENDIF
[1764]608          ENDIF
[3182]609!
610!--       Set boundary conditions also in case the model is offline-nested in
611!--       larger-scale models.
612          IF ( nesting_offline )  THEN
613             bc_lr    = 'nesting_offline'
614             bc_ns    = 'nesting_offline'
615             bc_uv_t  = 'nesting_offline'
616             bc_pt_t  = 'nesting_offline'
617             bc_q_t   = 'nesting_offline'
[4022]618           !  bc_s_t   = 'nesting_offline'  ! scalar boundary condition is not clear yet
[3184]619           !  bc_cs_t  = 'nesting_offline'  ! same for chemical species
[4022]620             bc_p_t   = 'neumann'
[2696]621          ENDIF
622
[4680]623!
[1955]624!--       In case of nested runs, make sure that initializing_actions =
[4680]625!--       'set_constant_profiles' even though the constant-profiles
626!--       initializations for the prognostic variables will be overwritten
627!--       by pmci_child_initialize and pmci_parent_initialize. This is,
628!--       however, important e.g. to make sure that diagnostic variables
[2397]629!--       are set properly. An exception is made in case of restart runs and
630!--       if user decides to do everything by its own.
[3182]631          IF ( child_domain  .AND.  .NOT. (                                    &
[2980]632               TRIM( initializing_actions ) == 'read_restart_data'      .OR.   &
633               TRIM( initializing_actions ) == 'set_constant_profiles'  .OR.   &
[2938]634               TRIM( initializing_actions ) == 'by_user' ) )  THEN
[2975]635             message_string = 'initializing_actions = ' //                     &
636                              TRIM( initializing_actions ) // ' has been ' //  &
637                              'changed to set_constant_profiles in child ' //  &
[4680]638                              'domain.'
[2975]639             CALL message( 'parin', 'PA0492', 0, 0, 0, 6, 0 )
640
[1955]641             initializing_actions = 'set_constant_profiles'
[4680]642          ENDIF
[1764]643!
644!--       Check validity of lateral boundary conditions. This has to be done
645!--       here because they are already used in init_pegrid and init_grid and
646!--       therefore cannot be check in check_parameters
647          IF ( bc_lr /= 'cyclic'  .AND.  bc_lr /= 'dirichlet/radiation'  .AND. &
[2696]648               bc_lr /= 'radiation/dirichlet'  .AND.  bc_lr /= 'nested'  .AND. &
[3182]649               bc_lr /= 'nesting_offline' )  THEN
[1764]650             message_string = 'unknown boundary condition: bc_lr = "' // &
651                              TRIM( bc_lr ) // '"'
[2975]652             CALL message( 'parin', 'PA0049', 1, 2, 0, 6, 0 )
[1764]653          ENDIF
654          IF ( bc_ns /= 'cyclic'  .AND.  bc_ns /= 'dirichlet/radiation'  .AND. &
[2696]655               bc_ns /= 'radiation/dirichlet'  .AND.  bc_ns /= 'nested'  .AND. &
[3182]656               bc_ns /= 'nesting_offline' )  THEN
[1764]657             message_string = 'unknown boundary condition: bc_ns = "' // &
658                              TRIM( bc_ns ) // '"'
[2975]659             CALL message( 'parin', 'PA0050', 1, 2, 0, 6, 0 )
[1764]660          ENDIF
661!
662!--       Set internal variables used for speed optimization in if clauses
663          IF ( bc_lr /= 'cyclic' )               bc_lr_cyc    = .FALSE.
664          IF ( bc_lr == 'dirichlet/radiation' )  bc_lr_dirrad = .TRUE.
665          IF ( bc_lr == 'radiation/dirichlet' )  bc_lr_raddir = .TRUE.
666          IF ( bc_ns /= 'cyclic' )               bc_ns_cyc    = .FALSE.
667          IF ( bc_ns == 'dirichlet/radiation' )  bc_ns_dirrad = .TRUE.
668          IF ( bc_ns == 'radiation/dirichlet' )  bc_ns_raddir = .TRUE.
669!
[3806]670!--       Radiation-Dirichlet conditions are allowed along one of the horizontal directions only.
671!--       In general, such conditions along x and y may work, but require a) some code changes
672!--       (e.g. concerning allocation of c_u, c_v ... arrays), and b) a careful model setup by the
673!--       user, in order to guarantee that there is a clearly defined outflow at two sides.
674!--       Otherwise, the radiation condition may produce wrong results.
675          IF ( ( bc_lr_dirrad .OR. bc_lr_raddir )  .AND.  ( bc_ns_dirrad .OR. bc_ns_raddir ) )  THEN
676             message_string = 'bc_lr = "' // TRIM( bc_lr ) // '" and bc_ns = "' //                 &
677                              TRIM( bc_ns ) // '" are not allowed to be set at the same time'
678             CALL message( 'parin', 'PA0589', 1, 2, 0, 6, 0 )
679          ENDIF
680!
[759]681!--       Check in case of initial run, if the grid point numbers are well
682!--       defined and allocate some arrays which are already needed in
683!--       init_pegrid or check_parameters. During restart jobs, these arrays
[2894]684!--       will be allocated in rrd_global. All other arrays are allocated
[759]685!--       in init_3d_model.
686          IF ( TRIM( initializing_actions ) /= 'read_restart_data' )  THEN
[667]687
[759]688             IF ( nx <= 0 )  THEN
[1429]689                WRITE( message_string, * ) 'no value or wrong value given',    &
[759]690                                           ' for nx: nx=', nx
691                CALL message( 'parin', 'PA0273', 1, 2, 0, 6, 0 )
692             ENDIF
693             IF ( ny <= 0 )  THEN
[1429]694                WRITE( message_string, * ) 'no value or wrong value given',    &
[759]695                                           ' for ny: ny=', ny
696                CALL message( 'parin', 'PA0274', 1, 2, 0, 6, 0 )
697             ENDIF
698             IF ( nz <= 0 )  THEN
[1429]699                WRITE( message_string, * ) 'no value or wrong value given',    &
[759]700                                           ' for nz: nz=', nz
701                CALL message( 'parin', 'PA0275', 1, 2, 0, 6, 0 )
702             ENDIF
[3204]703
[759]704!
[3204]705!--          As a side condition, routine flow_statistics require at least 14
706!--          vertical grid levels (they are used to store time-series data)
707!>           @todo   Remove this restriction
708             IF ( nz < 14 )  THEN
709                WRITE( message_string, * ) 'nz >= 14 is required'
710                CALL message( 'parin', 'PA0362', 1, 2, 0, 6, 0 )
711             ENDIF
712
713!
[759]714!--          ATTENTION: in case of changes to the following statement please
[2894]715!--                  also check the allocate statement in routine rrd_global
[1960]716             ALLOCATE( pt_init(0:nz+1), q_init(0:nz+1), s_init(0:nz+1),        &
[1429]717                       ref_state(0:nz+1), sa_init(0:nz+1), ug(0:nz+1),         &
718                       u_init(0:nz+1), v_init(0:nz+1), vg(0:nz+1),             &
[4131]719                    hom(0:nz+1,2,pr_palm+max_pr_user+max_pr_cs+max_pr_salsa,0:statistic_regions),  &
720                    hom_sum(0:nz+1,pr_palm+max_pr_user+max_pr_cs+max_pr_salsa,0:statistic_regions) )
[1]721
[1353]722             hom = 0.0_wp
[1]723
[759]724          ENDIF
725
[1]726!
[759]727!--       NAMELIST-file is not needed anymore
728          CALL close_file( 11 )
[1]729
[759]730       ENDIF
[1804]731#if defined( __parallel )
[759]732       CALL MPI_BARRIER( MPI_COMM_WORLD, ierr )
733#endif
734    ENDDO
735
[3885]736    CALL location_message( 'reading NAMELIST parameters from PARIN', 'finished' )
[1384]737
[1]738 END SUBROUTINE parin
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.