source: palm/trunk/SOURCE/parin.f90 @ 4680

Last change on this file since 4680 was 4680, checked in by gronemeier, 22 months 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
Line 
1!> @file parin.f90
2!------------------------------------------------------------------------------!
3! This file is part of the PALM model system.
4!
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.
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!
17! Copyright 1997-2020 Leibniz Universitaet Hannover
18!------------------------------------------------------------------------------!
19!
20! Current revisions:
21! -----------------
22!
23!
24! Former revisions:
25! -----------------
26! $Id: parin.f90 4680 2020-09-16 10:20:34Z gronemeier $
27! Add option to fix date or time of the simulation
28!
29! 4565 2020-06-15 08:30:38Z oliver.maas
30! added pt_surface_heating_rate
31!
32! 4564 2020-06-12 14:03:36Z raasch
33! Vertical nesting method of Huq et al. (2019) removed
34!
35! 4536 2020-05-17 17:24:13Z raasch
36! bugfix for restart data format query
37!
38! 4505 2020-04-20 15:37:15Z schwenkel
39! Add flag for saturation check
40!
41! 4495 2020-04-13 20:11:20Z raasch
42! restart data handling with MPI-IO added
43!
44! 4360 2020-01-07 11:25:50Z suehring
45! removed recycling_yshift
46!
47! 4227 2019-09-10 18:04:34Z gronemeier
48! implement new palm_date_time_mod
49!
50! 4146 2019-08-07 07:47:36Z gronemeier
51! added rotation_angle to initialization_parameters
52!
53! 4191 2019-08-27 15:45:07Z gronemeier
54! bugfix: add recycling_method_for_thermodynamic_quantities to inipar namelist
55!
56! 4183 2019-08-23 07:33:16Z oliver.maas
57! replaced recycle_absolute_quantities by recycling_method_for_thermodynamic_quantities
58!
59! 4182 2019-08-22 15:20:23Z scharf
60! Corrected "Former revisions" section
61!
62! 4176 2019-08-20 14:10:41Z oliver.maas
63! added recycle_absolute_quantities to initialization_parameters namelist
64!
65! 4173 2019-08-20 12:04:06Z gronemeier
66! add vdi_internal_controls
67!
68! 4131 2019-08-02 11:06:18Z monakurppa
69! Allocate hom and hom_sum to allow profile output for salsa variables.
70!
71! 4079 2019-07-09 18:04:41Z suehring
72! +monotonic_limiter_z
73!
74! 4022 2019-06-12 11:52:39Z suehring
75! Change default top boundary condition for pressure to Neumann in offline
76! nesting case
77!
78! 4017 2019-06-06 12:16:46Z schwenkel
79! Introduce alternative switch for debug output during timestepping
80!
81! 3885 2019-04-11 11:29:34Z kanani
82! Changes related to global restructuring of location messages and introduction
83! of additional debug messages
84!
85! 3806 2019-03-21 12:45:50Z raasch
86! additional check for lateral boundary conditions added
87!
88! 3747 2019-02-16 15:15:23Z gronemeier
89! removed setting of parameter region
90!
91! 3746 2019-02-16 12:41:27Z gronemeier
92! Removed most_method
93!
94! 3649 2019-01-02 16:52:21Z suehring
95! Delete debug-print statements
96!
97! Revision 1.1  1997/07/24 11:22:50  raasch
98! Initial revision
99!
100!
101! Description:
102! ------------
103!> This subroutine reads variables controling the run from the NAMELIST files
104!>
105!> @todo: Revise max_pr_cs (profiles for chemistry)
106!------------------------------------------------------------------------------!
107 SUBROUTINE parin
108
109
110    USE arrays_3d,                                                             &
111        ONLY:  pt_init, q_init, ref_state, s_init, sa_init,                    &
112               ug, u_init, v_init, vg
113
114    USE chem_modules
115
116    USE control_parameters
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
127    USE kinds
128
129    USE model_1d_mod,                                                          &
130        ONLY:  damp_level_1d, dt_pr_1d, dt_run_control_1d, end_time_1d
131
132    USE module_interface,                                                      &
133        ONLY:  module_interface_parin
134
135    USE netcdf_interface,                                                      &
136        ONLY:  netcdf_data_format, netcdf_deflate, netcdf_precision
137
138    USE pegrid
139
140    USE pmc_interface,                                                         &
141        ONLY:  nested_run, nesting_mode
142
143    USE profil_parameter,                                                      &
144        ONLY:  cross_profiles, profile_columns, profile_rows
145
146    USE progress_bar,                                                          &
147        ONLY :  progress_bar_disabled
148
149    USE read_restart_data_mod,                                                 &
150        ONLY:  rrd_global
151
152    USE statistics,                                                            &
153        ONLY:  hom, hom_sum, pr_palm, statistic_regions
154
155    USE turbulence_closure_mod,                                                &
156        ONLY:  rans_const_c, rans_const_sigma
157
158
159    IMPLICIT NONE
160
161    CHARACTER (LEN=80) ::  line  !< dummy string that contains the current line of the parameter file
162
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
167
168    NAMELIST /inipar/  alpha_surface, approximation, bc_e_b,     &
169                       bc_lr, bc_ns, bc_p_b, bc_p_t, bc_pt_b, bc_pt_t, bc_q_b, &
170             bc_q_t,bc_s_b, bc_s_t, bc_uv_b, bc_uv_t,                 &
171             building_height, building_length_x,          &
172             building_length_y, building_wall_left, building_wall_south,       &
173             calc_soil_moisture_during_spinup,                                 &
174             call_psolver_at_all_substeps,  &
175             canyon_height,                                                    &
176             canyon_width_x, canyon_width_y, canyon_wall_left,                 &
177             canyon_wall_south, cfl_factor, check_realistic_q, cloud_droplets, &
178             collective_wait, complex_terrain,           &
179             conserve_volume_flow,                                             &
180             conserve_volume_flow_mode, constant_flux_layer,                   &
181             coupling_start_time,             &
182             cycle_mg, damp_level_1d,                                          &
183             data_output_during_spinup,                                        &
184             origin_date_time,                                                 &
185             dissipation_1d,                                                   &
186             dp_external, dp_level_b, dp_smooth, dpdxy,    &
187             dt, dt_pr_1d, dt_run_control_1d, dt_spinup, dx, dy, dz, dz_max,   &
188             dz_stretch_factor, dz_stretch_level, dz_stretch_level_start,      &
189             dz_stretch_level_end, end_time_1d, ensemble_member_nr, e_init,    &
190             e_min, fft_method, flux_input_mode, flux_output_mode,             &
191             galilei_transformation, humidity,                                 &
192             inflow_damping_height, inflow_damping_width,                      &
193             inflow_disturbance_begin, inflow_disturbance_end,                 &
194             initializing_actions, km_constant,                                &
195             large_scale_forcing, large_scale_subsidence, latitude,            &
196             longitude,                                 &
197             loop_optimization, lsf_exception, masking_method, mg_cycles,      &
198             mg_switch_to_pe0_level, mixing_length_1d, momentum_advec,         &
199             monotonic_limiter_z,                                              &
200             netcdf_precision, neutral, ngsrb,                                 &
201             nsor, nsor_ini, nudging, nx, ny, nz, ocean_mode, omega,           &
202             omega_sor, outflow_source_plane, passive_scalar,                  &
203             prandtl_number, psolver, pt_damping_factor,  pt_damping_width,    &
204             pt_reference, pt_surface, pt_surface_heating_rate,                &
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,                   &
208             random_generator, random_heatflux, rans_const_c, rans_const_sigma,&
209             rayleigh_damping_factor, rayleigh_damping_height,                 &
210             recycling_method_for_thermodynamic_quantities, recycling_width,   &
211             reference_state, residual_limit,                                  &
212             rotation_angle,                                                   &
213             roughness_length,                                                 &
214             scalar_advec,   &
215             scalar_rayleigh_damping,                              &
216             spinup_time, spinup_pt_amplitude, spinup_pt_mean,                 &
217             statistic_regions, subs_vertical_gradient,                        &
218             subs_vertical_gradient_level, surface_heatflux, surface_pressure, &
219             surface_scalarflux, surface_waterflux,                            &
220             s_surface, s_surface_initial_change, s_vertical_gradient,         &
221             s_vertical_gradient_level, timestep_scheme,                       &
222             topography, topography_grid_convention, top_heatflux,             &
223             top_momentumflux_u, top_momentumflux_v,                           &
224             top_scalarflux, transpose_compute_overlap,                        &
225             tunnel_height, tunnel_length, tunnel_width_x, tunnel_width_y,     &
226             tunnel_wall_depth, turbulence_closure,                            &
227             turbulent_inflow, turbulent_outflow,                              &
228             use_subsidence_tendencies, ug_surface, ug_vertical_gradient,      &
229             use_fixed_date, use_fixed_time,                                   &
230             use_free_convection_scaling,                                      &
231             ug_vertical_gradient_level, use_surface_fluxes, use_cmax,         &
232             use_top_fluxes, use_ug_for_galilei_tr, use_upstream_for_tke,      &
233             uv_heights, u_bulk, u_profile, vdi_checks, vg_surface,            &
234             vg_vertical_gradient,  &
235             vg_vertical_gradient_level, v_bulk, v_profile,&
236             wall_adjustment, wall_heatflux, wall_humidityflux,                &
237             wall_scalarflux, y_shift, zeta_max, zeta_min,  &
238             z0h_factor
239
240    NAMELIST /initialization_parameters/  alpha_surface,                       &
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,           &
243             bc_q_t,bc_s_b, bc_s_t, bc_uv_b, bc_uv_t,                          &
244             building_height, building_length_x,                               &
245             building_length_y, building_wall_left, building_wall_south,       &
246             calc_soil_moisture_during_spinup,                                 &
247             call_psolver_at_all_substeps,                                     &
248             canyon_height,                                                    &
249             canyon_width_x, canyon_width_y, canyon_wall_left,                 &
250             canyon_wall_south, cfl_factor, check_realistic_q, cloud_droplets, &
251             collective_wait, complex_terrain,                                 &
252             conserve_volume_flow,                                             &
253             conserve_volume_flow_mode, constant_flux_layer,                   &
254             coupling_start_time,                                              &
255             cycle_mg, damp_level_1d,                                          &
256             data_output_during_spinup,                                        &
257             origin_date_time,                                                 &
258             dissipation_1d,                                                   &
259             dp_external, dp_level_b, dp_smooth, dpdxy,                        &
260             dt, dt_pr_1d, dt_run_control_1d, dt_spinup, dx, dy, dz, dz_max,   &
261             dz_stretch_factor, dz_stretch_level, dz_stretch_level_start,      &
262             dz_stretch_level_end, end_time_1d, ensemble_member_nr, e_init,    &
263             e_min, fft_method, flux_input_mode, flux_output_mode,             &
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,            &
269             longitude,                                                        &
270             loop_optimization, lsf_exception, masking_method, mg_cycles,      &
271             mg_switch_to_pe0_level, mixing_length_1d, momentum_advec,         &
272             monotonic_limiter_z,                                              &
273             netcdf_precision, neutral, ngsrb,                                 &
274             nsor, nsor_ini, nudging, nx, ny, nz, ocean_mode, omega,           &
275             omega_sor, outflow_source_plane, passive_scalar,                  &
276             prandtl_number, psolver, pt_damping_factor, pt_damping_width,     &
277             pt_surface_heating_rate, pt_reference, pt_surface,                &
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,                   &
281             random_generator, random_heatflux, rans_const_c, rans_const_sigma,&
282             rayleigh_damping_factor, rayleigh_damping_height,                 &
283             recycling_method_for_thermodynamic_quantities, recycling_width,   &
284             reference_state, residual_limit,                                  &
285             restart_data_format, restart_data_format_input, restart_data_format_output,           &
286             rotation_angle,                                                   &
287             roughness_length, scalar_advec,                                   &
288             scalar_rayleigh_damping,                                          &
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,         &
294             s_vertical_gradient_level, timestep_scheme,                       &
295             topography, topography_grid_convention, top_heatflux,             &
296             top_momentumflux_u, top_momentumflux_v,                           &
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,      &
304             use_fixed_date, use_fixed_time,                                   &
305             use_free_convection_scaling,                                      &
306             uv_heights, u_bulk, u_profile, vdi_checks,                        &
307             vg_surface, vg_vertical_gradient,  &
308             vg_vertical_gradient_level, v_bulk, v_profile,                    &
309             wall_adjustment, wall_heatflux, wall_humidityflux,                &
310             wall_scalarflux, y_shift, zeta_max, zeta_min, z0h_factor
311
312    NAMELIST /d3par/  averaging_interval, averaging_interval_pr,               &
313             cpu_log_barrierwait, create_disturbances,                         &
314             cross_profiles, data_output, data_output_masks,                   &
315             data_output_pr, data_output_2d_on_each_pe,                        &
316             debug_output,                                                     &
317             debug_output_timestep,                                            &
318             disturbance_amplitude,                                            &
319             disturbance_energy_limit, disturbance_level_b,                    &
320             disturbance_level_t, do2d_at_begin, do3d_at_begin,                &
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,              &
325             dt_run_control,end_time, force_print_header, mask_k_over_surface, &
326             mask_scale_x,                                                     &
327             mask_scale_y, mask_scale_z, mask_x, mask_y, mask_z, mask_x_loop,  &
328             mask_y_loop, mask_z_loop, netcdf_data_format, netcdf_deflate,     &
329             normalizing_region, npex, npey, nz_do3d,                          &
330             profile_columns, profile_rows,     &
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,           &
335             termination_time_needed
336
337    NAMELIST /runtime_parameters/  averaging_interval, averaging_interval_pr,  &
338             cpu_log_barrierwait, create_disturbances,                         &
339             cross_profiles, data_output, data_output_masks,                   &
340             data_output_pr, data_output_2d_on_each_pe,                        &
341             debug_output,                                                     &
342             debug_output_timestep,                                            &
343             disturbance_amplitude,                                            &
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,              &
350             dt_run_control,end_time, force_print_header, mask_k_over_surface, &
351             mask_scale_x,                                                     &
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,                          &
355             profile_columns, profile_rows,     &
356             restart_time, section_xy, section_xz, section_yz,                 &
357             restart_data_format, restart_data_format_input, restart_data_format_output,           &
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,           &
361             termination_time_needed
362
363    NAMELIST /envpar/  progress_bar_disabled, host,                            &
364                       maximum_cpu_time_allowed, maximum_parallel_io_streams,  &
365                       read_svf, revision, run_identifier, tasks_per_node,     &
366                       write_binary, write_svf
367
368!
369!-- First read values of environment variables (this NAMELIST file is
370!-- generated by palmrun)
371    CALL location_message( 'reading environment parameters from ENVPAR', 'start' )
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' //                       &
377                        '&some variables for steering may not be properly set'
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 '  //       &
383                           'ENVPAR& or some variables for steering may '  //   &
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' //                    &
388                           '&some variables for steering may not be properly set'
389          CALL message( 'parin', 'PA0277', 0, 1, 0, 6, 0 )
390       ENDIF
391       CLOSE ( 90 )
392    ENDIF
393
394    CALL location_message( 'reading environment parameters from ENVPAR', 'finished' )
395!
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.
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.
407!-- First, set the default:
408#if defined( __parallel )
409    CALL MPI_COMM_RANK( MPI_COMM_WORLD, global_id, ierr )
410    CALL MPI_COMM_SIZE( MPI_COMM_WORLD, global_procs, ierr )
411#else
412    global_id    = 0
413    global_procs = 1
414#endif
415    IF ( maximum_parallel_io_streams == -1  .OR.                               &
416         maximum_parallel_io_streams > global_procs )  THEN
417       maximum_parallel_io_streams = global_procs
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.
423    io_blocks = global_procs / maximum_parallel_io_streams
424    io_group  = MOD( global_id+1, io_blocks )
425
426    CALL location_message( 'reading NAMELIST parameters from PARIN', 'start' )
427!
428!-- Data is read in parallel by groups of PEs
429    DO  i = 0, io_blocks-1
430       IF ( i == io_group )  THEN
431
432!
433!--       Open the NAMELIST-file which is send with this job
434          CALL check_open( 11 )
435
436!
437!--       Read the control parameters for initialization.
438!--       The namelist "inipar" must be provided in the NAMELIST-file.
439          READ ( 11, initialization_parameters, ERR=10, END=11 )
440          GOTO 14
441
442 10       BACKSPACE( 11 )
443          READ( 11 , '(A)') line
444          CALL parin_fail_message( 'initialization_parameters', line )
445
446 11       REWIND ( 11 )
447          READ ( 11, inipar, ERR=12, END=13 )
448
449          message_string = 'namelist inipar is deprecated and will be ' //    &
450                          'removed in near future. & Please use namelist ' // &
451                          'initialization_parameters instead'
452          CALL message( 'parin', 'PA0017', 0, 1, 0, 6, 0 )
453
454          GOTO 14
455
456 12       BACKSPACE( 11 )
457          READ( 11 , '(A)') line
458          CALL parin_fail_message( 'inipar', line )
459
460 13       message_string = 'no initialization_parameters-namelist found'
461          CALL message( 'parin', 'PA0272', 1, 2, 0, 6, 0 )
462
463!
464!--       Try to read runtime parameters given by the user for this run
465!--       (namelist "runtime_parameters"). The namelist "runtime_parmeters"
466!--       can be omitted. In that case default values are used for the
467!--       parameters.
468 14       line = ' '
469
470          REWIND ( 11 )
471          line = ' '
472          DO WHILE ( INDEX( line, '&runtime_parameters' ) == 0 )
473             READ ( 11, '(A)', END=16 )  line
474          ENDDO
475          BACKSPACE ( 11 )
476
477!
478!--       Read namelist
479          READ ( 11, runtime_parameters, ERR = 15 )
480          GOTO 18
481
482 15       BACKSPACE( 11 )
483          READ( 11 , '(A)') line
484          CALL parin_fail_message( 'runtime_parameters', line )
485
486 16       REWIND ( 11 )
487          line = ' '
488          DO WHILE ( INDEX( line, '&d3par' ) == 0 )
489             READ ( 11, '(A)', END=18 )  line
490          ENDDO
491          BACKSPACE ( 11 )
492
493!
494!--       Read namelist
495          READ ( 11, d3par, ERR = 17, END = 18 )
496
497          message_string = 'namelist d3par is deprecated and will be ' //      &
498                          'removed in near future. &Please use namelist ' //   &
499                          'runtime_parameters instead'
500          CALL message( 'parin', 'PA0487', 0, 1, 0, 6, 0 )
501
502          GOTO 18
503
504 17       BACKSPACE( 11 )
505          READ( 11 , '(A)') line
506          CALL parin_fail_message( 'd3par', line )
507
508 18       CONTINUE
509
510!
511!--       Check for module namelists and read them
512          CALL module_interface_parin
513
514!
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)
518          IF ( TRIM( initializing_actions ) == 'read_restart_data' )  THEN
519
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.                           &
524                  TRIM( restart_data_format ) /= 'mpi'             .AND.                           &
525                  TRIM( restart_data_format ) /= 'mpi_shared_memory' )  THEN
526                message_string = 'illegal restart data format "' // TRIM( restart_data_format ) // '"'
527                CALL message( 'parin', 'PA0724', 1, 2, 0, 6, 0 )
528             ENDIF
529             IF ( TRIM( restart_data_format_input ) == 'undefined' )  THEN
530                restart_data_format_input = restart_data_format
531             ENDIF
532
533             CALL rrd_global
534!
535!--          Increment the run count
536             runnr = runnr + 1
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
540!--          one given for the current run. max_pr_user_tmp is calculated in
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
551          ENDIF
552!
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
557                time_since_reference_point = simulated_time - coupling_start_time
558                IF ( spinup_pt_mean == 9999999.9_wp )  THEN
559                   spinup_pt_mean = pt_surface
560                ENDIF
561                end_time = end_time + spinup_time
562                IF ( TRIM( initializing_actions ) /= 'read_restart_data' )  THEN
563                   spinup = .TRUE.
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
569             ENDIF
570          ENDIF
571
572!
573!--       In case of nested runs, explicitly set nesting boundary conditions.
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
585                IF ( child_domain )  THEN
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'
591                   bc_p_t   = 'neumann'
592                ENDIF
593!
594!--          For other nesting modes only set boundary conditions for
595!--          nested domains.
596             ELSE
597                IF ( child_domain )  THEN
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
607             ENDIF
608          ENDIF
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'
618           !  bc_s_t   = 'nesting_offline'  ! scalar boundary condition is not clear yet
619           !  bc_cs_t  = 'nesting_offline'  ! same for chemical species
620             bc_p_t   = 'neumann'
621          ENDIF
622
623!
624!--       In case of nested runs, make sure that initializing_actions =
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
629!--       are set properly. An exception is made in case of restart runs and
630!--       if user decides to do everything by its own.
631          IF ( child_domain  .AND.  .NOT. (                                    &
632               TRIM( initializing_actions ) == 'read_restart_data'      .OR.   &
633               TRIM( initializing_actions ) == 'set_constant_profiles'  .OR.   &
634               TRIM( initializing_actions ) == 'by_user' ) )  THEN
635             message_string = 'initializing_actions = ' //                     &
636                              TRIM( initializing_actions ) // ' has been ' //  &
637                              'changed to set_constant_profiles in child ' //  &
638                              'domain.'
639             CALL message( 'parin', 'PA0492', 0, 0, 0, 6, 0 )
640
641             initializing_actions = 'set_constant_profiles'
642          ENDIF
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. &
648               bc_lr /= 'radiation/dirichlet'  .AND.  bc_lr /= 'nested'  .AND. &
649               bc_lr /= 'nesting_offline' )  THEN
650             message_string = 'unknown boundary condition: bc_lr = "' // &
651                              TRIM( bc_lr ) // '"'
652             CALL message( 'parin', 'PA0049', 1, 2, 0, 6, 0 )
653          ENDIF
654          IF ( bc_ns /= 'cyclic'  .AND.  bc_ns /= 'dirichlet/radiation'  .AND. &
655               bc_ns /= 'radiation/dirichlet'  .AND.  bc_ns /= 'nested'  .AND. &
656               bc_ns /= 'nesting_offline' )  THEN
657             message_string = 'unknown boundary condition: bc_ns = "' // &
658                              TRIM( bc_ns ) // '"'
659             CALL message( 'parin', 'PA0050', 1, 2, 0, 6, 0 )
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!
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!
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
684!--       will be allocated in rrd_global. All other arrays are allocated
685!--       in init_3d_model.
686          IF ( TRIM( initializing_actions ) /= 'read_restart_data' )  THEN
687
688             IF ( nx <= 0 )  THEN
689                WRITE( message_string, * ) 'no value or wrong value given',    &
690                                           ' for nx: nx=', nx
691                CALL message( 'parin', 'PA0273', 1, 2, 0, 6, 0 )
692             ENDIF
693             IF ( ny <= 0 )  THEN
694                WRITE( message_string, * ) 'no value or wrong value given',    &
695                                           ' for ny: ny=', ny
696                CALL message( 'parin', 'PA0274', 1, 2, 0, 6, 0 )
697             ENDIF
698             IF ( nz <= 0 )  THEN
699                WRITE( message_string, * ) 'no value or wrong value given',    &
700                                           ' for nz: nz=', nz
701                CALL message( 'parin', 'PA0275', 1, 2, 0, 6, 0 )
702             ENDIF
703
704!
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!
714!--          ATTENTION: in case of changes to the following statement please
715!--                  also check the allocate statement in routine rrd_global
716             ALLOCATE( pt_init(0:nz+1), q_init(0:nz+1), s_init(0:nz+1),        &
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),             &
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) )
721
722             hom = 0.0_wp
723
724          ENDIF
725
726!
727!--       NAMELIST-file is not needed anymore
728          CALL close_file( 11 )
729
730       ENDIF
731#if defined( __parallel )
732       CALL MPI_BARRIER( MPI_COMM_WORLD, ierr )
733#endif
734    ENDDO
735
736    CALL location_message( 'reading NAMELIST parameters from PARIN', 'finished' )
737
738 END SUBROUTINE parin
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.