S-2010 is an ocean model developed by the SIROCCO system team (CNRS & Toulouse University). Physical frame: Boussinesq Hydrostatic, free surface. Horizontal Grid: C curvilinear. Vertical grid: sigma generalized. Numerical method: finite differences + energy conserving (Marsaleix et al 2008). Time stepping scheme: Leap Frog + LP/FD filters (Marsaleix et al, 2012). PGF: Pressure Jacobian (Marsaleix et al, 2009). EOS: TEOS10 (Marsaleix et al, 2011). Lateral boundaries: (Marsaleix et al, 2006).
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March 2012:

Users meeting & Training

Keywords

Notebooks       Forecast

Sources      Guide

Publications  Team

Training      PHD  
 
  Description des Notebooks pour la version 2010.14

Principal:
    notebook_list
La grille:
notebook_grid
notebook_bathy
notebook_vertcoord
notebook_spongelayer
La physique:
notebook_eqstate

notebook_advection
notebook_optical
notebook_visco
notebook_wave
Les forçages:
notebook_airseaflux_interp_online
notebook_nesting
notebook_obcforcing

notebook_rivers
notebook_tide_interp_online
Pré-Post Traitements:
notebook_time
notebook_graph
notebook_dateoutput
notebook_bouees
notebook_tracer
notebook_atlas

notebook_offline
Versions précédentes: symphonie2008
  Ligne notebook_list

Nom du repertoire general des sources: |../../REGION

NOMFICHIER(1)   |notebook_time
NOMFICHIER(2)   |notebook_grid
NOMFICHIER(3)   |notebook_bathy
NOMFICHIER(4)   |notebook_rivers
NOMFICHIER(5)   |notebook_advection
NOMFICHIER(6)   |notebook_streamf
NOMFICHIER(7)   |notebook_airseaflux_interp_online
NOMFICHIER(8)   |notebook_obcforcing_interp_online
NOMFICHIER(9)   |notebook_visco
NOMFICHIER(10) |notebook_tracer
NOMFICHIER(11) |notebook_tide_interp_online
NOMFICHIER(12) |notebook_bio
NOMFICHIER(13) |notebook_vertcoord
NOMFICHIER(14) |notebook_spongelayer
NOMFICHIER(15) |notebook_optical
NOMFICHIER(16) |notebook_bouees
NOMFICHIER(17) |notebook_eqstate
NOMFICHIER(18) |notebook_dateoutput
NOMFICHIER(19) |notebook_atlas
NOMFICHIER(20) |notebook_offline
NOMFICHIER(21) |notebook_graph
NOMFICHIER(22) |notebook_wave
  Explications du notebook_list:

notebook_list est le notebook_list principal contenant la liste (non exhaustive) des autres notebooks (lignes 3 à 15) et surtout le chemin d'accés (en ligne 1) à ces derniers. Seul notebook_list doit être impérativement placé dans le répertoire SYMPHONIE2008.

 

.....

Ligne notebook_grid
   
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
6700.0000        DXB grid boxe size Ox direction
6700.0000        DYB grid boxe size Oy direction
42.0000            PHI0 latitude of reference for the mercator projection
0.0000              LONGI0 longitude of grid node (I,J) = (I0,J0)
42.0000            LATIT0 latitude of grid node (I,J) = (I0,J0)
0.0000              ANGLE0 angle Oy/SN
1                      I0
1                      J0
6370949.          RAYONTERRE Earth radius (meters)
1                     TYPEGRID since symphonie2008.13
1                     I1D if 0 grid is 1DV, 1 for other cases
49 49 12          iglb jglb kmax

-1.03               POLE_LON longitude of the pole of the grid
45.82              POLE_LAT latitude of the pole of the grid
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
0.0074025975          DLON
0.0054331943          DLAT
none        
12.1999998              LONGI0
44.4780006              LATIT0
0.                                
1                              I0
1                              J0
6370949.                  RAYONTERRE
2                              TYPEGRID since symphonie2008.13              
1                              I1D
232 248 11                iglb jglb kmax
0.
0.
.....

Explications du notebook_grid:

     Dans notebook_grid on trouve le paramétrage de la grille horizontale. Deux méthodes sont possibles pour générer la grille. A chacune correspond un notebook_grid type. La première méthode est une projection Mercator (référence Haltiner & Williams). On active cette méthode en fixant TYPEGRID=1 (ligne 10). Un exemple de notebook_grid est donné ci-dessus à gauche (fond jaune). La deuxième méthode consiste à fixer la résolution en longitude et latitude. On active cette méthode en fixant TYPEGRID=2 (ligne 10). Un exemple de notebook_grid est donné ci-dessus à droite (fond bleu). La méthode 2 n'est pas disponible avant symphonie2008.13. Toutes les fonctionnalités d'imbrication de grille ne sont pas encore disponibles avec la méthode 2.


Méthode 1: projection Mercator: (exemple ci-dessus à gauche, fond jaune)

       Elle est activée en fixant TYPEGRID=1 (ligne 10). DXB et DYB (lignes 1 & 2) donnent la résolution, en mètres, pour les deux axes de la grille horizontales. Cette dernière n'est qu'indicative. Elle n'est exacte que lorsque la latitude correspond à une latitude de référence donnée par PHI0 (ligne 3). LONGI0 et LATIT0, (lignes 4 et 5), sont la longitude et la latitude (degrés) d'un point de référence sur la grille dont les indices horizontaux (i,j) sont donnés en lignes 7 et 8. ANGLE0 est un angle (degrés) de rotation de la grille par rapport à la direction Nord-Sud afin par exemple d'aligner les axes de la grille sur l'orientation locale de la ligne de côte, du talus,... Notons que si les angles sont entrés en degrés décimaux, les variables manipulées par le modèle sont converties en radians aprés lecture du fichier. RAYONTERRE (ligne 9) est le rayon de la terre en mètres. Depuis la version 2010.3 POLE_LON et POLE_LAT permettent de distinguer le pôle de la grille et le pôle Nord. Les paramètres entrés en lignes 3 à 5 sont relatifs au pôle de la grille.


Méthode 2: Incrément de longitude et latitude constant: (exemple ci-dessus à droite, fond bleu)

      Elle est activée en fixant TYPEGRID=2 (ligne 10 ). DLON et DLAT (lignes 1 & 2) donnent la résolution, en degrés, pour les deux axes de la grille horizontales. Ces derniers sont alignés sur les axes Ouest-Est & Nord-Sud, autrement dit la fonctionnalité ANGLE0 du cas précédent n'existe pas. LONGI0 et LATIT0, (lignes 4 et 5), sont la longitude et la latitude (degrés) d'un point de référence sur la grille dont les indices horizontaux (i,j) sont donnés en lignes 7 et 8. RAYONTERRE (ligne 9) est le rayon de la terre en mètres.

Modèle 2D barotrope: Il est possible d'utiliser Symphonie en mode barotrope uniquement, le modèle se résumant alors aux seules équations "shallow water", les termes de couplage avec la physique 3D étant annulés. Pour cela kmax (ligne 12) doit être égal à 1 (dans les fichiers notebook_grid et parameter).


Modèle 1D vertical: Il est possible d'utiliser Symphonie en mode 1D vertical en fixant I1D=0 (ligne 11). Pour les autres cas fixer I1D=1.

Dimensions de la grille: elles sont données par iglb jglb kmax (ligne 12). Attention, ces valeurs doivent concordées avec celles entrées dans le fichi
er parameter.

aaaa

Description of notebook_grid:

     Here we find the parameters related to the horizontal grid. Two methods are available in order to build the grid. Each of them corresponds to a particular notebook_grid. Method 1 is based on a Mercator projection (reference: Haltiner & Williams). Method 1 is activated if TYPEGRID=1 (line 10). An example of notebook_grid is given in the later case (see above, left panel, yellow font). Method 2 consists in fixing the horizontal resolution through constant longitude and latitude increments. Method 2 is activated if TYPEGRID=2 (line 10). An example of notebook_grid is given in this second case (see above, right panel, blue font). Beware that method 2 is not available before symphonie2008.13. Also note that some of the fonctionalities of the nesting strategy have not been implemented yet in the case of method 2.


Method 1: Mercator projection: (see the above example, left panel, yellow font)

        Method 1 is activated if TYPEGRID=1 (line 10). DXB and DYB (lines 1 & 2) give the resolution, in meters, for the two horizontal axis. Note that the later parameters are approximately indicative of the resolution. Resolution exactly corresponds to DXB and DYB when the latitude of grid nodes is equal to a latitude of reference defined by PHI0 (line 3). LONGI0 et LATIT0, (lines 4 et 5), are respectively the longitude and the latitude of a reference point. The position (i,j) of the later on the numerical grid is given by lines 7 & 8. ANGLE0 is the angle (degree) between the Oy grid axis and the South-North direction (grid can for instance be rotated in order to be in better accordance with the main direction of the coast line). Note that if angles are expressed in degrees, the corresponding model variables are converted into radians. RAYONTERRE (line 9) is the radius of earth, in meters. Since the 2010.3 version, POLE_LON and POLE_LAT permit to distinguish the pole of the grid and the North pole. Parameters specified on lines 3 to 5 are related to the grid pole.


Method 2: Constant longitude and latitude increment: (see the above example, right panel, blue font)

     Method 2 is activated if TYPEGRID=2 (line 10). DLON and DLAT (lines 1 & 2) give the resolution, in degrees, for the two horizontal grid axis. The laters coincide with the West-Est and South-North directions. In other words, the functionality ANGLE0 of the previous method is not yet available. LONGI0 et LATIT0, (lines 4 et 5), are respectively the longitude and the latitude of a reference point. The position (i,j) of the later on the numerical grid is given by lines 7 & 8. RAYONTERRE (line 9) is the radius of earth, in meters.

A two-dimensional barotropic model: it is possible to compute the external mode indepently from the full three-dimensional equations. The model then relies solely upon the "Shallow Water" equations, the coupling between the internal and external modes being ignored. This configuration is activated if kmax=1 (line 12). See also the parameter file.

A one-dimensional vertical model can be computed if I1D=0 (line 11). I1D=1 in the other cases (i.e. 2D, 3D).

Size of the grid: the number of grid nodes in the three directions is given by
iglb jglb kmax (line 12). Warning: the values entered in notebook_grid have to be the same as those entered in the parameter file.


  Ligne notebook_bathy
1
2
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7
8
9
10
../../REGION/bathycote_in.dat
0          : Activer options H: 1 (sinon 0)                     IOPTION
.5         : option borne inferieure pour H                    H_INF
3000.  : option borne superieure pour H                    H_SUP
0.2       : option Coef traitement erreurs troncature    RMAX
10        : option Nombre de lissages sur H               NSMOOTH
200.     : cas du modele 1D bathy par default            H1D
1.         : H extinction du pgf mode interne                WETDRY_CST1 introduit avec 2008.12
0.1          h for cancellation of barotropic velocities    WETDRY_CST2 introduit avec 2010.3
0.1          h for cancellation of traceur tendencies     WETDRY_CST3 introduit avec 2010.3
..... Ligne Explications du notebook_bathy:

       notebook_bathy indique le fichier contenant la valeur du masque terre/mer (0 ou 1) et de la bathymétrie (positive et en mètres) pour chaque point de la grille horizontale. Ce fichier, ascii, est lu par le sous-programme bathycote.F. Ce fichier est en 2 parties. La première partie est constituée du masque terre/mer au centre de la grille C (lieu du calcul des traceurs). Le format employé permet de "voir" la grille. Si vous employez un éditeur affichant les numéros de ligne et colonne, ces derniers correspondent trés exactement aux numéros des indices i et j de la grille horizontale. Cette information s'avère utile pour situer rapidement sur la grille la position de l'embouchure d'un fleuve. Des options de pré-traitement, appliquées durant la phase d'initialisation de la simulation, sont possibles. Si activées, ces options concernent les bornes min et max de la bathymétrie, un lissage local quand le critère "RMAX" proposé par Beckman et Haidvogel n'est pas respecté, un lissage global type Laplacien itératif (nombre d'itérations à déterminer).
      A signaler que l'imbrication dans un domaine de plus grande échelle amène à la création, durant la phase initiale du run, d'un fichier de bathymétrie améliorant la continuité de la bathymétrie des deux grilles aux niveaux des frontières. Par défaut, ce fichier se nomme bathy_nested.dat. On le trouve dans le répertoire SYMPHONIE2008. Il est possible de relancer la simulation en indiquant ce fichier en entrée de notebook_bathy (ligne 1), ce qui amène en principe à revoir les autres paramètres du notebook_bathy pour éviter de surlisser (bathy_nested contient une bathymétrie en principe déjà lissée à la suite du choix des options des lignes 5 et 6). Par conséquent, un fichier bathy_nested s'utilise en général avec RMAX=1 en ligne 5 et 0 en ligne 6.
     Voir ci-dessous une description ligne par ligne de notebook_bathy:
1 Indique le fichier contenant la valeur du masque terre/mer et la valeur de la bathymétrie au centre de la cellule de calcul (point de masse de la grille C). Ce fichier, ascii, est lu par le sous-programme bathycote.F.
2 Si 1 activer les options concernées par lignes 3 à 6. 0 sinon.
3 Borne inférieure pour la bathymétrie
4 Borne supérieure pour la bathymétrie
5 Entrer RMAX pour application du critère dH/2H < RMAX (voir article Beckman and Haidvogel JPO 1993 pp 1736-1753 ou Mellor & cie JAOT 1994 pp 1126-1134). La méthode retenue consiste à lisser (Laplacien 5 points) localement la bathymétrie jusqu'à respecter le critère. RMAX est compris entre 0 et 1 (aucun lissage). Valeurs conseillees entre 0.1 (drastique) et 0.6 (tolérant). Par defaut de nombreux auteurs suggèrent de prendre RMAX=0.2. Calcul dans lissebathy.F
6 Lissage itératif (entrer le nombre d'otération). Type: Laplacien 5 points. Par rapport à ligne 5 où le lissage dépend localement d'un critère, cette option de lissage est sans condition et s'applique de façon uniforme à toute la grille (coef de lissage constant). Calculs dans lissebathy.F
7 Entrer la valeur de la bathymétrie en cas de modélisation 1D verticale
8 Entrer le seuil d'épaisseur de la colonne d'eau en dessous duquel on applique la paramétrisation des bancs découvrants pour les vitesses du mode interne. Ce paramètre a été ajouté avec la version 2008.12
9 Entrer le seuil d'épaisseur de la colonne d'eau en dessous duquel on applique la paramétrisation des bancs découvrants pour les vitesses du mode externe. Ce paramètre a été ajouté avec la version 2010.3
10

Entrer le seuil d'épaisseur de la colonne d'eau en dessous duquel on applique la paramétrisation des bancs découvrants pour le calcul de T et S. Ce paramètre a été ajouté avec la version 2010.3


..... Ligne notebook_vertcoord


1
2
3
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10
11
CONSTRUCTION DE LA GRILLE VERTICALE
_______________________________________________________________________________

0         si 0 coordonnee sigma. si 1 coordonnée sigma generalisée         IGESIG
0         si 0 distribution sigma calculee, si 1 lue dans dsigma.in              ISIGFILE
100.   coef calibr. Sigma gener. Epaisseur distribution ideale des sigma   HGESIG
100.   % partition couche surface couche de fond. 100 optim couche surf PGESIG
0        Syst hybride: 0=Non, 1=à construire, 2=à lire dans un fichier.        IHYBSIG
9000 Nbre d'iteration pour calcul de la grille du systeme hybride              NHYBSIG
5        Nombre de niveaux verticaux dans zone peu profonde                   NBVSTEPMIN
3.       Valeur de H de la zone peu profonde en question                         HSTEPMIN
100.  Valeur de H au delà de laquelle on a tous les niveaux verticaux       HSTEPMAX
../../../REGION/z_level.txt
0        ! "Arbitray Lagrangian Eulerian" grid (1=yes, 0=no)                       ALE_SELECTED
_______________________________________________________________________________
....
Explications du notebook_vertcoord

      notebook_vertcoord concerne la coordonnée verticale. Il y a kmax cellules verticales au centre desquelles sont calculées u,v,T,S et kmax+1 bords de cellules où sont calculées la vitesse verticale et les paramètres de la turbulence. IGESIG (ligne 1) permet de choisir entre une coordonnée sigma standard (
IGESIG=0) et une coordonnée généralisée (IGESIG=1).

Coordonnée Sigma standard:
IGESIG=0. dz(i,j,k)=H(i,j)*ds(k), l'épaisseur d'une cellule de calcul, est le produit de H(i,j), l'épaisseur totale de la colonne d'eau, et de ds(k), une quantité sans dimension, ne dépendant que de l'indice vertical k. L'intégrale verticale ds(1:kmax) est égale à un. Si  ISIGFILE=0 (ligne 2) les couches verticales ont toutes la même épaisseur ds(k)=1/kmax. Voir calculs dans sigma_levels.F. Si  ISIGFILE=1 l'utilisateur définit lui même la distribution verticale dans un fichier dsigma.in placé dans le même répertoire que les fichiers notebook. Il s'agit d'un fichier ascii comportant kmax lignes, les numéros de ligne correspondant aux valeurs de l'indice vertical k. L'axe numérique vertical pointe vers le haut. La première ligne de dsigma.in (k=1) correspond à la couche de fond, et la dernière ligne (k=kmax) correspond à la couche de surface. Lecture du fichier dans sigma_levels.F. En toute rigueur, l'utilisateur devrait veiller à ce que les valeurs entrées dans le fichier vérifient que la somme verticale ds(1:kmax) est égale à un. Dans le cas contraire, le modèle ajustera au mieux les valeurs pour rétablir cette propriété.

Coordonnée généralisée:
IGESIG=1. dz(i,j,k)=H(i,j)*ds(i,j,k). Le fait que ds dépende des trois indices permet de mieux prendre en considération certaines contraintes comme par exemple le fait de préserver une résolution verticale suffisante près de la surface quand H(i,j) devient grand. Une grille verticale généralisée (une possible parmi tant d'autres) est proposée dans notebook_vertcoord. La construction de cette grille est en 2 étapes. L'étape 1 consiste à construire une grille sigma standard. L'étape 2 ajuste cette dernière à des contraintes paramétrées à l'aide de HGESIG et PGESIG (lignes 3 et 4). En ce qui concerne l'étape 1, l'utilisateur doit choisir entre ISIGFILE=0 et ISIGFILE=1 selon que l'on utilise une distribution constante ou une distribution lue dans le fichier dsigma.in. Le principe de l'étape 2 consiste à postuler que tant que la bathymétrie est inférieure à une valeur de référence, définie par HGESIG (ligne 3), la coordonnée sigma standard donne une résolution verticale satisfaisante et est donc appliquée. Quand la bathymétrie devient plus grande que HGESIG, on considère que la résolution des niveaux proches de la surface ou proche du fond devient insuffisante pour bien représenter la dynamique de la couche de surface (couche de mélange induite par le vent, couche euphotique pour un modèle bio couplé à la physique, etc...) ou la dynamique de la couche de fond (couche de mélange de fond, transport sédimentaire prés du fond, etc...). Le principe de l'étape 2 est de s'efforcer de rester proche de la résolution verticale obtenue quand la bathymétrie est égale à HGESIG. Selon la valeur de PGESIG (ligne 4) l'effort est davantage porté au maintien de la résolution des niveaux de surface ou de celle des niveaux du fond. Si PGESIG=100 l'effort est totalement porté sur la résolution près de la surface, et au contraire sur la résolution des niveaux près du fond si PGESIG=0. On peut choisir de maintenir des couches fines à la fois près du fond et de la surface en choisissant une valeur intermédiare comprise entre 0 et 100. Des détails (graphiques, formules) concernant la contruction de la grille généralisée sont donnés dans l'exposé de présentation générale de SYMPHONIE (ouvrir le document ppt).

Coordonnée hybride Sigma-Step: la coordonnée sigma a principalement deux défauts. Défaut 1: diminuer la précision des schémas numériques tels que le gradient de pression. Défaut 2: conduire à une possible surconcentration de niveaux de calcul dans les zones peu profondes. Une coordonnée hybride combinant les principes de la coordonnée sigma et des "marches d'escalier" du système cartésien est activée
si IHYBSIG (ligne 5) est différent de 0. Deux approches (éventuellement combinables) sont proposées.

Approche 1: Concernant le premier défaut cité (précision du gradient de pression) la stratégie est de "sauter une marche" si la pente de la bathymétrie est trop forte. Le critère retenu est l'inconsistence hydrostatique. La génération de la grille est basée sur une méthode itérative, NHYBSIG (ligne 6) fixant le nombre d'itérations. Voir calcul dans mix_sig_step.F. Ce dernier étant plutôt long (NHYBSIG
de l'ordre de 1000) la grille produite sera dans un premier temps archivée dans un fichier (IHYBSIG=1) afin d'être lue (IHYBSIG=2) par les simulations suivantes et ainsi alléger le coût de la phase d'initialisation.

Approche 2: Concernant le second défaut la stratégie est de limiter le nombre de niveaux en zones peu profondes. On définit deux valeurs de bathymétrie HSTEPMIN (ligne 8) et HSTEPMAX (ligne 9) entre lesquelles le nombre de cellules verticale varie linéairement de NBVSTEPMIN (ligne 7) à kmax. Le nombre de niveaux est borné: il ne peut pas être plus grand que kmax ni plus petit que NBVSTEPMIN. L'approche 2 peut être combinée à l'approche 1. Pour cela entrer une valeur non nulle pour NHYBSIG (ligne 6): on génére d'abord le fichier de grille (IHYBSIG=1) qui sera lu par les simulations suivantes (IHYBSIG=2). L'approche 2 peut être utilisée sans la procédure itérative de l'approche 1. Pour cela entrer NHYBSIG=0 (ligne 6) et IHYBSIG (ligne 5) différent de zéro (1 ou 2).

Coordonnée "Partial Step": Selectionner IGESIG=2 en ligne 1. En ligne 10 indiquez le fichier texte contenant la profondeur des niveaux de la grille 1DV géopotentielle (une colonne, partant de la surface, z<0). Avec la coordonnée "partial step" le niveau le plus profond est ajusté à la bathymétrie, les autres niveaux sont de type z, sauf le deuxième niveau au dessus du fond qui peut éventuellement être déplacée vers le haut afin d'empêcher la première couche d'être trop petite.

Coordonnée "Partial Step" combinée à coordonnée sigma: Selctionner IGESIG=3 en ligne 1. En ligne 10 indiquez le fichier texte contenant la profondeur des niveaux de la grille 1DV géopotentielle (une colonne, partant de la surface, z<0). La coordonnée est partial step pour les valeurs de la bathymétrie supérieure à HGESIG et de type sigma pour h<HGESIG. Afin de préserver la continuité du maillage, HGESIG doit correspondre à une des valeurs de la profondeur du fichier de grille 1DV (ligne 10). Attention par convention HGESIG>0 alors que les profondeurs du fichier de grille 1DV sont négatives.

Grille verticale mobile (méthode ALE): activer la méthode ALE en selectionnant ALE_SELECTED=1 (0 sinon) en ligne 11. Note que la méthode ALE ne peut pas être utilisée si la grille n'est pas en mode "Partial Step" ou "partial step combiné à coordonnée sigma".

Description of notebook_vertcoord

       Notebook_vertcoord concerns the choice of the vertical coordinate. There are kmax cell boxes at the center of wich are computed u,v,T,S and kmax+1 upper and lower facets where the vertical velocity and the turbulence variables are computed. IGESIG (line 1) permits to choose between a standard sigma coordinate (IGESIG=0) and a generalised coordinate (IGESIG=1).

Sigma standard coordinate:
IGESIG=0. dz(i,j,k)=H(i,j)*ds(k), the vertical size of the cell box, is the product of H(i,j), the total water column thickness, and ds(k), a dimensionless vertical scale factor only depending on the vertical index k. The vertical integral ds(1:kmax) is equal to 1. When ISIGFILE=0 (line 2) the vertical layers are homogeneous, i.e. ds(k)=1/kmax is constant. (see also the calculus performed in sigma_levels.F). If ISIGFILE=1 the user defines the vertical distribution ds in a specific file, dsigma.in, located in the notebook directory. It is an ascii file with kmax lines, each line corresponding to a level of the vertical grid. Note that the vertical axis is pointing upward. The first line dsigma.in (k=1) corresponds to the deepest layer et the last line, (k=kmax), corresponds to the surface layer. The file is read in the sigma_levels.F routine. The user should be aware that the vertical sum of ds should be equal to one. If not, the distribution is adjusted by the model during the initialisation stage.

Generalised coordinate:
IGESIG=1. dz(i,j,k)=H(i,j)*ds(i,j,k). Now ds dépends on the 3 grid indexes in order to take into account several constraints, for instance to maintain the vertical resolution near the surface when H(i,j) becomes important. A generalised vertical grid is proposed in notebook_vertcoord. The building of the grid is done in 2 steps. Step 1, that can be considered as a first guess, consists in building a sigma standard coordinate. Step 2 adjusts the first guess to a set of constraints that are controled by HGESIG and PGESIG (lines 3 et 4). As far as step 1 is concerned, users have to choose between ISIGFILE=0 ,if a constant vertical distribution is used, and ISIGFILE=1, if the vertical distribution is read from the dsigma.in file. Step 2 is based on the assumption that the standard sigma coordinate leads to a satisfying vertical resolution provided that the bathymetry remains lower than a reference bathymétry given by HGESIG (line 3). Consequently the standard sigma coordinate is used when h<HGESIG. When h>HGESIG, the vertical resolution provided by the standard sigma coordinate near the surface (or near the bottom) is considered insufficient to represent some major features of surface or bottom boundary layers (turbulent surface or bottom layers, euphotic layer, nepheloid layers,...). Step 2 thus aims at maintaining the resolution near the surface or near the bottom, by staying close to the resolution obtained with the standard sigma coordinate when h=HGESIG. Depending on the value of PGESIG (line 4), priority is given to enforce the resolution near the surface (PGESIG=100) or near the bottom (PGESIG=0). Intermediate values (0<PGESIG<100) enable to enforce the vertical resolution near the surface and the bottom.


Hybrid Sigma-Step Coordinate:
The sigma coordinate has two main shortcomings. The first one is to deteriorate the accuracy of the numerical schemes, notably the pressure gradient force accuracy. The second shortcoming is to possibly lead to an excess of resolution in very shallow areas. An hybrid coordinate combining the sigma coordinate and the geopotential coordinate is selected if IHYBSIG (line 5) is different from 0. This hybrid coordinate is expected to meet the advantages of the two systems (accuracy of the pgf, reasonable resolution in shallow areas, accuracy of the bathymetry and of the bottom boundary layer). Two approaches are proposed.

Approach 1: concerning the first aforementioned shortcoming (losing pgf accuracy) the strategy is to skip a level when the slope of the bathymetry (and thus the slope of the sigma level) is too important. The retained criterion is given by the well known concept of hydrostatic inconsistency. The generation of the grid is based on an iterative method, NHYBSIG (line 6) defining the number of iterations (see also the mix_sig_step.F90 routine). The cpu related to this step is rather important (NHYBSIG being of the order of 1000) the resulting grid is stored in a file, so that following simulations will not have to compute the grid again, but simply load if from its storage file.

Approach 2: Concerning the second shorcoming of the sigma coordinate, the followed strategy is to limit the number of vertical levels in shallow areas. two bounding values of bathymetry, HSTEPMIN (line 8) and HSTEPMAX (line 9) define a zone where the total number of vertical levels linearly varies from NBVSTEPMIN (line 7) to kmax. This number can not be higher than and lower than NBVSTEPMIN. Approach 2 can be combined witg approach 1 provided that a non zero value is specified for NHYBSIG (line 6): firt we generate the grid file (IHYBSIG=1) the grid of the following simulations will be loaded from (IHYBSIG=2). Approach 2 can be used without the iterative process of approach 1 provided that NHYBSIG=0 (line 6) and IHYBSIG (line 5) different from zero (i.e. 1 or2)

."Partial Step" coordinate: select IGESIG=2 on line 1. Line 10 indicates the text file containing the depth of the vertical of a 1D vertical geopotential grid (a single column starting form the surface, z<0). Thanks to the partial step coordinate, the lowest level is adjusted to the depth of the see floor, the other levels being geopotential (note that the second lowest level can be also adjusted in order to avoid that the lowest cell become to narrow).

"Partial Step" coordinate combined to a sigma coordinate: Select IGESIG=3 (line 1). Line 10 indicates the text file containing the depth of the vertical of a 1D vertical geopotential grid (a single column starting form the surface, z<0). A partial step coordinate is applied when the bathymetrie is greater than HGESIG (line 3) and on the other hand a sigma grid is used when h<HGESIG. In order to keep the continuity of the grid, HGESIG should correspond to one of the levels of the 1DV grid file (line 10). Be careful to the conventions: HGESIG is positive and the depth of the 1DV grid file are negative.

Lagrangian vertical gril Grille (ALE method): the ALE grid is used if ALE_SELECTED=1 (0 otherwise) on line 11. Note that the ALE method can not be selected if the "partial step" or the "partial step combined to the sigma coordinate" are not used.


..... Ligne notebook_spongelayer

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Define the parameters of the lateral nudging (or sponge) area and obc conditions
10      Width (in grid nodes) of the nudging/sponge layer         SPONGE_L
0.1     Nudging time scale (days) for barotropic velocity          RELAX_EXT
1.       Nudging time scale (days) for baroclinic velocity          RELAX_INT
********************************************************************************
-999.  Time scale (days) for a domain-averaged conserved ssh         RELAX_ES
********************************************************************************
0        OBC scheme in external mode. 0=Forced by OGCM, 1=Forced by LF     
10.     Nudging time scale (days) for T and S                                                       RELAX_TS
0        2=full grid (T,S) nudging 1=Sponge layer TS nudging 0=unchanged density  RELAXTYPE_TS
-999    UNUSED - Nudging time scale (days) for bottom pressurend            RELAX_BPC
0        Type d'OBC pour T et S.                                                                           OBCTYPE_TS
0        UNUSED - Scheme for P OBC
.....

Description of notebook_spongelayer

Define the parameters of the lateral nudging (or sponge) area and obc conditions.

Line 1:    
SPONGE_L: Width (in grid nodes) of the nudging/sponge layer        
Line 2:    
RELAX_EXT: Nudging time scale (days) for barotropic velocity          
Line 3:    
RELAX_INT: Nudging time scale (days) for baroclinic velocity          
Line 4:    
RELAX_ES: Time scale (days) for a domain-averaged conserved ssh (unused if <0)        
Line 5:    OBC scheme in external mode. 0=Forced by OGCM, 1=Forced by LF     
Line 6     
RELAX_TS: Nudging time scale (days) for T and S                                                       
Line 7:    
RELAXTYPE_TS: 2=full grid (T,S) nudging 1=Sponge layer TS nudging 0=unchanged density  
Line 8:    UNUSED - Nudging time scale (days) for bottom pressurend            
Line 9:    
OBCTYPE_TS: Type d'OBC pour T et S.                                                                           
Line 10:   UNUSED - Scheme for P OBC


Explications du notebook_spongelayer:

 Largeur de la zone de rappel: notebook_spongelayer sert essentiellement à paramétrer la zone périphérique à l'intérieure de laquelle les variables du modèles sont rappelées vers des variables de référence, en principe fournies par un modèle de plus grande emprise.
SPONGE_L (ligne 1) est la largeur (horizontale) de cette zone, exprimée en points de grille. Les termes de rappel s'ajoutent aux équations des tendances pour T, S, U et V. Ils décroissent de manière exponentielle en fonction de la distance à la frontière ouverte. Les échelles de temps associées à la force du rappel correspondent au rappel maximum, c'est à dire à une distance nulle. La force du rappel est 100 fois plus petite à une distance égale à SPONGE_L. Le rappel est imposé nul au delà. Voir initialisation de la zone de rappel dans init_sponge.F.

Echelles de temps: Elles sont exprimées en jours. Si les équations des tendances étaient réduites aux seuls termes de rappel, elles représenteraient le temps nécéssaire pour combler la différence entre la variable et la référence. La force du rappel est donc inversement proportionnelle aux échelles de temps.
RELAX_EXT (ligne 2) est l'échelle de temps associée au rappel des composantes du transport (mode externe), RELAX_INT (ligne 3) celle associée à la composante barocline (mode interne) du courant. L'échelle de temps pour la température et la salinité est RELAX_TS (ligne 6). Pour cette dernière, l'utilisateur peut choisir entre un rappel classique, (choisir RELAXTYPE_TS=1, ligne 7), et un rappel laissant la densité inchangée (RELAXTYPE_TS=0). Si RELAXTYPE_TS=2 le rappel s'efectue sur toute la grille (option depuis version 2010.23). Note: par convention le rappel est supprimé si les échelles de temps sont fixées à zéro (et non pas rappel infini).

Conservation de la ssh moyenne: il est possible d'ajuster le bilan de masse aux frontières ouvertes pour garantir que la ssh moyenne suive celle du champs de référence. Cette contrainte peut être vérifiée à chaque itération, auquel cas RELAX_ES=0 (ligne 4), ou répartie dans le temps, auquel cas RELAX_TS représente l'échelle de temps en question, en jours. Ceci étant dit l'expérience montre que cette contrainte est inutile lorsque l'on utilise la condition aux limites de Flather et nous conseillons de ne pas l'employer en fixant RELAX_TS à une valeur négative (convention).

Ne pas modifier: certains paramètres ont été placés dans notebook_spongelayer à la convenance du développeur afin de tester plus facilement telle ou telle option. Il est conseillé à l'utilisateur de ne pas modifier ces valeurs, ci-dessus apparaissant en bleu (lignes 5, 8, 9 & 10)


..... Ligne notebook_eqstate

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3                              EQS_STATE1
1                              EQS_STATE2
0                              EQS_STATE3
11.6352062               T0
35.1110878               S0
0.000184280361        ALP_T
0.000757332833        ALP_S
1026.74524               RHO

*****************************************************

..... Notebook_eqstate gives the parameters of the equation of state (EOS)

....
Potential density (line 1):
EQS_STATE1=0 -> Potential density given by a linear EOS
EQS_STATE1=1 -> Potential density given by the non-linear EOS80 Apel (1987, p145)
EQS_STATE1=2 -> Potential density given Wright (1997) EOS
EQS_STATE1=3 -> Potential density given McDougall et al. (2003) EOS with updated coefficients by Jackett et al. (2006)

....
Compressibility (line 2):
EQS_STATE2=0 -> compressibility ignored
EQS_STATE2=1 -> compressibility included

....
Additional options for the linear EOS case (line 3) (provided that EQS_STATE1=0)
EQS_STATE3=0 -> The coefficients of the linear EOS are deduced from the EOS80 complete formula using the (T,S) initial field
EQS_STATE3=1 -> The coefficients are set to their default value given in the subroutine set_parameters.F90
EQS_STATE3=2-> The coefficients are listed in the following lines of the present notebook_eqstate (lines 4 to 8)

..... Ligne notebook_advection

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TYPE DE SCHEMA D'ADVECTION:
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0              T & S.                                                         IADVEC_TS
0              Bio ou Sediment                                          IADVEC_BIO
1.           0.=0% 1.=100% du limiteur de flux horizontal CST_ADV_HOR
0.01           0.=0% 1.=100% du limiteur de flux vertical     CST_ADV_VER
0.5
                                                                              CST_ADV_VEL

..... Explications du notebook_advection:

Traceurs: l'utilisateur est invité à ne pas modifier
IADVEC_TS et IADVEC_BIO (lignes 1 et 2), ces paramètres ayant été placés dans notebook_advection à la convenance du développeur afin de tester plus facilement tel ou tel schéma d'advection. Le schéma d'advection pour T et S est un schéma hydride centré-upwind. Ce dernier peut être également considéré comme un schéma d'advection centré auquel se rajoute une diffusion de type Laplacien. La diffusivité associée à l'advection upwind par la vitesse horizontale u est est |u|dx/2. La combinaison centré-upwind dépend d'une fonction de régularité R comprise entre 0 et 1. Si le champ est régulier R est proche de 0, s'il est irrégulier R est proche de 1. CST_ADV_HOR et CST_ADV_VER (lignes 3 et 4) sont des paramètres empiriques compris entre 0 et 1 permettant à l'utilisateur d'atténuer l'effet de la diffusivité du schéma d'advection (autrement dit de renforcer la composante centrée du schéma hybride). En pratique les diffusivités horizontales et verticales induites par l'advection par les composantes u et w du courant sont respectivement:

     cst_adv_hor
.R.|u|.dx/2
     cst_adv_ver
.R.|w|.dz/2

Il n'y a pas, en dehors de l'effet diffusif de l'advection, de diffusion horizontale explicite supplémentaire dans le modèle. Il y a pas contre une diffusivité verticale supplémentaire associée au schéma de fermeture turbulente.

Vitesses: l'advection des vitesses est calculé par un schéma centré. La diffusion est de type Laplacien. Le coefficient de viscosité verticale est donné par la fermeture turbulente du modèle. Le coefficient de viscosité horizontale dépend du gradient de vitesse. L'utilisateur peut atténuer ou amplifier la viscosité
à l'aide de CST_ADV_VEL (ligne 5). En pratique les coefficients de viscosités dans l'équation pour u, respectivement dans les directions x et y sont données par:

     cst_adv_vel.| du/di |dx/2 (i indice de grille pour axe Ox)
    
cst_adv_vel.| du/dj| dy/2 (j indice de grille pour axe Oy)

...... Ligne notebook_time

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Enter the time for the start and the end of the simulation:
2009 01 13 00 00 00 ! Start time (yyyy mm dd mm hh ss)
2009 01 30 00 00 00 ! End time  (yyyy mm dd mm hh ss)
-----------------------------------------------------------------------------------
Initial state:
0 ! 0> Standard procedure >1 Start from the end the previous simulation INITIAL
0 ! 1> Periodicity (in days) of the creation of the restart files  RESTARTFILEPERIOD
-----------------------------------------------------------------------------------
Time step: set the CFL input parameters:
30  ! ratio dt_internal/dt_external                                       ITERATION2D_MAX_NOW
3.   ! A priori maximum value for the sea surface height (m) CFL_SSHMAX
3.   ! A priori maximum value for the current (m/s)               CFL_UMAX
0.9 ! A priori attenuation factor for the CFL first guess         CFL_REDUCE
-------------------------------------------------------------------------------------
0    ! 0> Standard procedure -1> Stop the simulation at the end of the initialization
RUN_OPTION
-------------------------------------------------------------------------------------

......

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Description of Notebook_time:

     This file is used to define the dates of the beginning and the end of the simulation (lines 1 and 2). You can choose to start a new simulation (line 3 INITIAL=0) or to continue a previous simulation that has been saved in a restartfile (line 3 INITIAL=1). When INITIAL=2 then the restart procedure also concerns the biogeochemical or the passive tracers. The simulation will write restart files at regular intervals provided that the interval of writting (given in days at line 4), i.e. RESTARTFILEPERIOD, is positive. No restart files will be written if RESTARTFILEPERIOD<=0. Restart files are written in the RDIR/CONFIG/restart_ouput directory. They will have to be moved in the RDIR/CONFIG/restart_input directory in order to restart a future run.

 External Mode:  
    ITERATION2D_MAX_NOW
(line 5) gives the number of iterations within an external mode interval, the latter corresponding to one internal mode time step. The internal time step is consequently the external mode time step multipled by ITERATION2D_MAX_NOW.

 CFL parameters of the External Mode:
    CFL_SSHMAX CFL_UMAX allow to refine the barotropic CFL used to estimate the biggest stable barotropic time step. They respectively represent a priori maximum values for the sea surface elevation and the background current. CFL_REDUCE is an attenuation factor close to one but smaller than one, required because the use of an Asselin filter lowers the stability of the Leap-Frog time stepping.

Line 9, RUN_OPTION is normally equal to 0. If RUN_OPTION=-1, the simulation is stopped at the end of the initialization stage. This can be useful to check the initial fields.


  Ligne notebook_optical
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0.35        LIGHT_ATT1
0.58        LIGHT_RAT1
23.
         LIGHT_ATT2
0.42        LIGHT_RAT2
  Description du notebook_optical:

L'atténuation de la lumière en fonction de la profondeur comptée à partir de la surface est parametrée de la manière suivante:

A1*exp(z/L1)+A2*exp(z/L2)

Avec 0<A1<1 0<A2<1 et A1+A2=1
A1 est LIGHT_RAT1 défini en ligne 2
A2 est LIGHT_RAT2 défini en ligne 4
L1 est LIGHT_ATT1 exprimé en metres et défini en ligne 1
L2 est LIGHT_ATT2 exprimé en metres et défini en ligne 3

  Ligne notebook_visco

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...............................................................................
10.                    Désactivé
...............................................................................
0.01                  Longueur de rugosité du fond par default Z0MER
...............................................................................
2.5E-3             Seuil minimum pour le Coef de frottement sur le fond CDSEUIL
...............................................................................
0                       fermeture turbulente: 0: gaspar ITURBULENCE
Schema de turbulence "Gaspar" :
1.E-8                Seuil minimum pour l'energie cinétique turbulente EMIN
0.1                    Coef n°1 CTKE1
0.7                    Coef n°2 CTKE2
Schéma de turbulence MY82:
16.6           B1 Désactivé TKEB1
0.17           (2**1.5)/B1 Désactivé TKEB2
0.39327    G2 Désactivé TKEG2
3.0858      G3 Désactivé TKEG3
34.676      G4 Désactivé TKEG4
6.1272      G5 Désactivé TKEG5
0.49393    G6 Désactivé TKEG6
...............................................................................
Conditions limites surface pour Ect: (voir Estournel et al, ECSS 2001)
0                si 0 PRODI, 1 CB TKE_SURF
0                si 1 ou 2 alors convection automatique activee. 0 sinon. CONVECT_YN
0.3            Coef d'Asselin modifie ASSEL0

  Description du notebook_visco:

Dans notebook_visco on définit la longueur de rugosité de fond en mètres (ligne 4), un seuil minimum pour le coefficient de rugosité (ligne 6). Un seul schéma de turbulence est actuellement disponible (ligne 8), celui de Gaspar et al. On définit en lignes 10, 11, 12, les trois paramètres clef du schéma de Gaspar, à savoir la TKE minimum et les 2 coefficients du schéma. Des options de conditions aux limites en surface pour la TKE sont définies en ligne 23 (voir Estournel et al, 2001). Des options de convection automatique sont proposées en ligne 24 (si 0 alors désactivées). La valeur du coefficient d'Asselin est définie en ligne 25.

  Ligne notebook_airseaflux_interp_online

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______________________________________________________________
Bilan rayonnement ondes courtes (soleil):
/data/marp/meteo_binrec/liste_solarfl
3.00
0.00
______________________________________________________________
Bilan rayonnement ondes longues atmospherique (IR DESCENDANT):
/data/marp/meteo_binrec/liste_ifrdown
3.00
0.00
______________________________________________________________
Composante Ouest->Est du vent à 10m:
/data/marp/meteo_binrec/liste_uwind10
3.00
0.00
______________________________________________________________
Composante Sud->Nord du vent à 10m:
/data/marp/meteo_binrec/liste_vwind10
3.0
0 0.00
______________________________________________________________
Pression au niveau de la mer:
/data/marp/meteo_binrec/liste_surfprs
3.00
0.00
______________________________________________________________
Temperature potentielle à 2m:
/data/marp/meteo_binrec/liste_tepot2m
3.00
0.00
______________________________________________________________
Humidité spécifique à 2m:
/data/marp/meteo_binrec/liste_humspec
3.00
0.00
______________________________________________________________
precipitations:
/data/marp/meteo_binrec/liste_precipi
3.00
0.00
______________________________________________________________
AN MOIS JOUR HEURE MINUTE SECONDE (date du premier fichier de la liste)
______________________________________________________________
2003 8 1 3 0 0 ! flux solaire
2003 8 1 3 0 0 ! flux thermique
2003 8 1 0 0 0 ! vent OE
2003 8 1 0 0 0 ! vent SN
2003 8 1 0 0 0 ! pression surf
2003 8 1 0 0 0 ! temp pot 2m
2003 8 1 0 0 0 ! hum spec 2m
2003 8 1 3 0 0 ! precipitations
______________________________________________________________

  Description du notebook_airseaflux_interp_online:
     
        L'interpolation des champs météorologiques est calculée pendant la simulation. Dans la configuration présente, les flux air/mer sont calculés par des formules bulk qui nécéssitent, en entrée, le vent à 10m, la pression atmosphérique à la surface de la mer, la température potentielle de l'air à 2m, l'humidité spécifique de l'air à 2m, les précipitations, les rayonnements courtes et grandes longueurs d'ondes. Les unités sont celles du système international. Les fichiers sont au format binaire à accés direct. Un fichier contient un paramètre pour une écheance. A chaque paramètre, correspond une liste contenant toutes les échéances, classées par ordre chronologique. Notebook_airseaflux_interp_online indique le chemin d'accés aux différentes listes (ligne 3), la date du premier fichier de chaque liste (lignes 5 et suivantes), le temps (en heures) entre deux fichiers successifs (ligne 4). En bleu, on indique des paramètres à ne pas modifier.


  Ligne notebook_nesting




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Menu pour forcer la simulation avec une "symphonie Maman"
................................................................................

0                                                  0 aucun 1 Forcage par une "Symphonie Maman" NEST_ONOFF_IN
../../REGION/OUTPUTS/    Chemin d'accés aux fichiers:                                    NEST_PATH_IN(0)
2004 01 02 12 00 00                A/M/J/H/M/S date création 1er fichier "Maman"    NEST_DT_IN(2)
24.                                               Périodicité du forçage en heures                            NEST_DT_IN(1)
7                                                  Tous les $1 fichiers il un gros fichier démarrage   NEST_FULL_IN
../../REGION/NOTEBOOK/ Accés notebook_grid Symphonie Maman             NEST_PATH_IN(1)
********************************************************************************
Menu pour forcer des "symphonie Filles"
................................................................................
1                                                            Nbre de "Symphonie Filles" à  guider (0 aucune) NEST_ONOFF_OUT
../GDL750M/OUTPUTS/                   Chemin d'accés aux fichiers:                                   NEST_PATH_OUT(0)
2007 12 04 01 00 00 !A/M/J/H/M/S Date création 1er fichier "Fille"                                NEST_DT_OUT(2)
2.                                                           Périodicité du forçage en heures                            NEST_DT_OUT(1)
12                                                         Tous les $1 fichiers il un gros fichier démarrage   NEST_FULL_OUT
../GDL250M/                                       Accés notebook_grid Symphonie Fille                   NEST_PATH_OUT(1)
  Description du notebook_nesting:

notebook_nesting permet de paramétrer une imbrication Symphonie/Symphonie de type "one way" par fichiers. Le fichier est divisé en 2 parties (mises en évidence par deux fonds de couleurs différentes). La première partie (fond gris) concerne le modèle qui reçoit le forçage (simulation "fille"). La deuxième partie (fond jaune) concerne le modèle qui produit le forçage (simulation "mère").

Au préalable: Afin de minimiser l'encombrement du disque dur, on a cherché à minimiser la taille des fichiers de sorties de la simulation "mère". Seules les informations utiles à la grille "fille" seront extraites de la simulation "mère", autrement dit les points de grille "mère" en dehors de la grille "fille" ne seront pas extraits. Ceci entraine certaines contraintes comme le fait de parfaitement connaître des détails de la grille "fille" avant de lancer la simulation "mère". Ceci implique de préalablement et définitivement paramétrer certains paramètres de la grille "fille". Cela concerne le masque terre/mer (voir notebook_bathy) et la zone périphérique de rappel (voir paramètre SPONGE_L dans notebook_spongelayer). L'utilisateur doit ensuite effectuer un run du modèle "fille" sur la phase d'initialisation (paramètre RUN_OPTION=-1 dans notebook_time). Le but de ce mini-run préliminaire est de produire un fichier descriptif de la grille à l'intention des simulations "mère". Ce fichier se nomme pour_maman.out. Ce fichier contient la position des points horizontaux, la valeur du masque terre/mer, la présence ou non d'une zone de rappel. Il est créé dans le répertoire où se trouvent les notebooks de la grille "fille". Les forçages de la simulation fille n'étant pas encore prêts, l'utilisateur signalera leur absence dans notebook_nesting (
NEST_ONOFF_IN=0 ligne 1). Comme les autres forçages (météo, rivières,...) ne sont éventuellement pas encore constitués, l'utilisateur configurera en conséquences les notebooks concernés. A ce stade préliminaire, il n'est pas non plus nécéssaire que la bathymétrie soit finalisée: seuls les masque terre/mer et l'emprise spatiale de la zone éponge doivent être définitivement établis.

La simulation "mère": Le paramétrage s'effectue dans le fichier notebook_nesting présent dans le repertoire des notebooks de la grille "mère". C'est la deuxième partie de notebook_nesting (fond jaune) qui est concernée. En pratique il est probable que NEST_ONOFF_IN=0 (ligne 1) sauf si cette simulation est elle même la "fille" d'une simulation de plus grande échelle. NEST_ONOFF_OUT=1 (ligne 7) indique la présence d'une grille "fille". Il est nul sinon. L'utilisateur indique un répertoire (NEST_PATH_OUT(0) ligne 8) où seront envoyés les fichiers de sorties, la date (NEST_DT_OUT(2) ligne 9) du premier archivage et la périodicité en heures (NEST_DT_OUT(1) ligne 10). Les champs sont moyénnés sur la période précédant l'archivage. Exemple: si la périodicité est de une heure, un champ archivé à 15h30 correspond à une moyenne effectuée entre 14h30 et 15h30. NEST_PATH_OUT(1) (ligne 12) indique le répertoire contenant les informations de la grille "fille". Les fichiers archivés serviront à initialiser la simulation "fille" et à lui donner un forçage aux limites, y compris dans la zone périphérique de rappel. L'initialisation nécessite des champs tridimensionnels complets alors que le forçage aux limites peut se contenter de fichiers plus petits, étendus à la seule zone de rappel. Afin de diminuer l'encombrement du disque dur, seules quelques échéances sont archivées sur une grille tridimensionnelle complète, les autres couvrant uniquement la zone de rappel. Le rapport (nombre de fichiers "limites") / (nombre de fichiers 3D) est indiqué par NEST_FULL_OUT (ligne 11). Les quelques fichiers 3D produits permettront autant de démarrages possibles pour la simulation "fille". L'utilisateur devra choisir une date de démarrage compatible avec les fichiers 3D disponibles. Il pourra s'aider d'un fichier nommé dates_depart_filles envoyé par la simulation "mère" dans le répertoire de ses notebooks. Ce fichier consigne l'archivage des fichiers 3D et liste les différentes dates possibles pour le démarrage de la future simulation "fille". Attention, la routine d'imbrication (nest_inout.F) requière de dimensionner à l'avance certains tableaux. Ces dimensions sont à indiquer dans le fichier parameter. Difficiles à connaître à priori, la stratégie consiste à lancer la simulation en utilisant des valeurs par défauts. Si ces dernières sont insuffisantes la simulation s'arrête en signalant à l'utilisateur les valeurs à introduire dans parameter. Attention, plusieurs essais sont éventuellement nécéssaires pour dimensionner totalement le problème.

La simulation "fille": Le paramétrage s'effectue dans le fichier notebook_nesting présent dans le repertoire des notebook de la grille "fille". C'est la première partie de notebook_nesting (fond gris) qui est concernée. En pratique il est probable que NEST_ONOFF_OUT=0 (ligne 7) sauf si cette simulation est elle même la "mère" d'une simulation imbriquée. NEST_ONOFF_IN=1 (ligne 1) indique la présence d'une grille "mère". Il est nul sinon. L'utilisateur indique le répertoire (NEST_PATH_IN(0) ligne 2) où ont été envoyés les fichiers produits par la simulation mère. La date du premier archivage (NEST_DT_IN(2) ligne 3), la périodicité en heures (NEST_DT_IN(1) ligne 4), ainsi que le rapport (nombre de fichiers "limites") / (nombre de fichiers 3D) NEST_FULL_IN (ligne 5), sont rappelés à l'identique. NEST_PATH_IN(1) (ligne 6) indique le répertoire contenant les informations de la grille "mère". Attention, la routine d'imbrication (nest_inout.F) requière de dimensionner à l'avance certains tableaux. Ces dimensions sont à indiquer dans le fichier parameter. Difficiles à connaître à priori, la stratégie consiste à lancer la simulation en utilisant des valeurs par défauts. Si ces dernières sont insuffisantes la simulation s'arrête en signalant à l'utilisateur les valeurs à introduire dans parameter. Attention, plusieurs essais sont éventuellement nécéssaires pour dimensionner totalement le problème.

Jonction des grilles: Il est possible d'assurer la continuité de la bathymétrie entre les grilles mère et fille aux abords des frontières ouvertes. Une imbrication des bathymétries des grilles mère et fille
est calculé pendant la phase d'initialisation du run fille
. Ce calcul, qui n'impacte en rien la bathymétrie définie par l'utilisateur à l'aide de notezbook_bathy, est seulement archivé dans un fichier nommé bathy_nested.dat que l'utilisateur trouvera dans le répertoire SYMPHONIE2008. L'utilisateur peut relancer le run en substituant bathy_nested.dat au fichier de bathymétrie initialement indiqué en ligne 1 de notebook_bathy. Cette nouvelle bathymétrie assure la continuité des deux grilles au niveau des conditions aux limites. La solution en sera localement améliorée. Attention, les paramètres de notebook_bathy relatifs au lissage sont en principe à revoir, puisque bathy_nested a déjà pris en compte les options de lissage du run précédent. Il ne faut donc pas les réintroduire dans les runs suivants. Par conséquent, un fichier bathy_nested s'utilise en général avec RMAX=1 en ligne 5 et 0 en ligne 6 de notebook_bathy.

Fichier parameter: par défaut MLR=NLR=NRLR=3, NEST_MAX=1, NEST_DIM0=0, NEST_DIM1=NEST_DIM2=NEST_DIM3=NEST_DIM4=NEST_DIM5=NEST_DIM6=NEST_DIM7=1


..... Ligne notebook_obcforcing

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*******************************************************************************
Organistion des conditions aux limites ouvertes sur l'ocean du large:
*******************************************************************************
MENU pour champs 3D grandes echelles:
1       ! 0=non, 1=oui
2
nemo_z
/home/marp/simulations/GASCOGNE/OLERON/liste_T
/home/marp/simulations/GASCOGNE/OLERON/liste_S
/home/marp/simulations/GASCOGNE/OLERON/liste_U
/home/marp/simulations/GASCOGNE/OLERON/liste_V
24.
! périodicité (en heures) du forçage OBCINFO(1)
...............................................................................
AN MOIS JOUR HEURE MINUTE SECONDE
...............................................................................
2007 01 01 12 00 00 ! date du premier fichier des listes
*******************************************************************************
1       !Apply the Inverse Barometer at the OBC      BI_ONOFF

*******************************************************************************
Organistion des conditions aux limites ouvertes sur l'ocean du large:
*******************************************************************************
MENU pour champs 3D grandes echelles:
1        ! 0=non, 1=oui
2
sympa
/home/marp/simulations/GASCOGNE/OLERON/liste_ogcm_uvts
/home/marp/simulations/GASCOGNE/OLERON/liste_ogcm_grid
none
none
24.
! périodicité (en heures) du forçage OBCINFO(1)
...............................................................................
AN MOIS JOUR HEURE MINUTE SECONDE
...............................................................................
2007 01 02 12 00 00 ! date du premier fichier des listes
******************************************************************************
0       !Apply the Inverse Barometer at the OBC      BI_ONOFF

.....
Description ofnotebook_obcforcing:
     
     This file gives informations required for the initialisation and the lateral open boundary conditions using the output fields of a general circulation model with a larger spatial extension. The interpolation is "online" i.e. computed by the model itself, during the simulation. This procedure is swichet on, provided that line 5 is equal to 1 (0 otherwise). The line in blue should not be modified. The "online" interpolation is compatible with the MERCATOR model outputs (line 7=nemo_z) or with the SYMPHONIE model outputs ligne 7=sympa). In the "sympa" case the fields have been created using the "offline" procedure whose parameter are defined in notebook_offline. Each field corresponds to a date. In the "nemo_z" case there are 4 files for a given date (one for the surface pressure and the temperatire, one for the salinity and two other files for the two components of the velocity). They all contain the corresponding grid parameters (longitude, latitude, depth). In the "sympa" case, there are two type of files. One for all the variables (T,S,u,v,ssh) and one for the grid parameter. In both cases, the files are listed in the chronological order in files lists whose path access is indicated in lines 8 to 11. Line 11 indicated the time interval between 2 consecutive fields. Line 15 gives the date of the first field of the file lists. Last line 16 indicates if the Inverse Barometer should be add to the open boundary conditions. This actually depends on the surface elevation that has bee stored in the file. If the atmospheric pressure has been removed from the surface elevation, the Inverse Barometer should be applied (BI_ONOFF=1). If the surface elevation contains the atmospheric pressure contribution, the Inverse Barometer should not be appied (BI_ONFF=0).


..... Ligne notebook_rivers

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7b
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2                     ! Nombre de Fleuves                                                  NRIVER
________________________________________________________________________________
Grand Rhone                                                                                  RIVERNAME
232                 ! position i embouchure                                               IRIVER
47                   ! position j embouchure                                               JRIVER
0                     ! longueur du canal                                                     L_RIVER
4                     !sens: 1=i croissant, 2=jcrois.., 3=idecrois.., 4=jdecroi  RIVERDIR(:)
10                    distance (grid indexes) from the mounth where upwind advection is applied
2000.             !debit en m3/s par defaut                                              RIVERFLUX(:,1)
5.                    !profondeur à la source                                                H_RIVER(:)
00.00             !salinite à la source                                                      RIVER_S(:)
08.00             !temperature à la source minimum annuelle                   RIVER_TMIN(:)
24.00             !temperature à la source maximum annuelle                  RIVER_TMAX(:)
1                     !1 lecture du debit dans un fichier 0 sinon                    REALRIVER(:)
24.                  !resolution temporelle (en heures) du fichier debit         RIVERINFO(:)
../../REGION/grand_rhone010198_031108.binrec
1998 01 01 12 00 00 ! an mois jour h m s pour NC=1
________________________________________________________________________________
Petit Rhone
199                 ! position i embouchure
87                   !position j embouchure
etc... etc....

.....

Explications du notebook_rivers:

notebook_rivers permet de paramétrer les fleuves. NRIVER (ligne 1) indique le nombre de point d'entrée.

Position: RIVERNAME (ligne 3) indique le nom du fleuve. IRIVER et JRIVER (lignes 4 et 5) indiquent la position (i,j) de l'embouchure sur la grille horizontale. Cette position doit correspondre à un point de grille continental (masque nul) contigu à un point de grille en mer (masque=1). Le fichier contenant le masque (fichier indiqué en ligne 1 de notebook_bathy) permet de visualiser rapidement la situation et vérifier la concordance de la position et du masque (si vous éditez le fichier avec un éditeur affichant les numéros de ligne et colonne, ces derniers correspondent exactement aux numéro des indices i et j dans le modèle). Si la concordance n'est pas bonne, la simulation est stoppée en phase initiale, un message d'avertissement s'affichant à l'écran.

Canal: Il est possible d'ajouter un canal dans le masque, pour mieux représenter un éventuel "coin salé", dans le cas où cette étape n'aurait pas été préalablement réalisée au stade de la création de la grille. Un canal peut être rajouté par le modèle lui même au moment de la phase d'initialisation. Pour cela, un canal de longueur non nulle sera indiqué par L_RIVER en ligne 6 (la longueur est exprimée en points de grille). Attention la longueur du canal peut être éventuellement tronquée au moment de la phase d'initialisation, dans le cas de la parallélisation MPI basée sur un découpage en sous-domaines. H_RIVER (ligne 9) indique la profondeur au niveau de la source (en amont du canal), sachant qu'une transition continue entre la bathymétrie à la source et la bathymétrie du premier point de mer, sera adoptée par le modèle pour les points intermédiares du canal (voir routine set_rivers.F).


Orientation: RIVERDIR (ligne 7) indique le sens de l'embouchure: 1 ou 3 si le flux est aligné sur l'axe i dans le sens croissant ou décroissant, 2 ou 4 si le flux est aligné sur l'axe j dans le sens croissant ou décroissant.

Schéma d'advection: en ligne 7b on indique la distance (donnée en points de grille depuis l'embouchure) d'application du schéma d'advection upwind sur les traceurs.

Conditions aux limites amont
: Si aucun fichier de débit n'est prévu, RIVERFLUX (ligne 8) indique un débit constant en m3/s. RIVER_S (ligne 10) indique la salinité entrante. RIVER_TMIN et RIVER_TMAX (lignes 11 et 12) indiquent les températures entrantes au moment le plus froid (février) et le plus chaud (aout) de l'année (transition par fonction cosinus).

Fichiers: REALRIVER=1 (ligne 13) si on dispose d'un fichier de débit, sinon REALRIVER=0. RIVERINFO (ligne 14) indique la résolution temporelle (en h) des données. La ligne 15 indique le fichier. La ligne 16 indique la date (an mois jour heure minute seconde) de la première donnée du fichier. Pour information, ce fichier est au format binaire avec accés direct (type réel, taille du record: RECL=4). La ligne 16 indique donc la date pour le record numéro 1. Les fichiers sont lus par la routine river_upd.F.


Fichier parameter
: DIM_RIVER>=NRIVER

aaaa

Description of notebook_rivers:

notebook_rivers permits to define the parameter of the rivers. NRIVER (line 1) indicates the number of grid points with a river input.

Location: RIVERNAME (line 3) indicates the name of the river. IRIVER et JRIVER (lines 4 and 5) indicate the location (i,j) of the river mouth on the horizontal grid. The location must correspond to an inland grid node (mask equal to zero) contiguous to a grid point located in the sea (mask equal to one). The file containing the mask (indicated on line 1 of notebook_bathy) enables a quick visualization of the situation so that the consistency of the IRVER and JRIVER with the grid mask can easily be checked. Note that if the mask file is openened with a text editor displaying the line and column number, the latter exactly corresponds to the indexes (i,j) of the grid node in the model. If IRIVER and JRIVER are not compatible with the mask, the simulation is stopped during the initialisation stage and a warning message is displayed on the screen.

Waterway: it is possible to introduced a waterway in the inland mask, in order to better represent a possible intrusion of sea water in the river mouth. Normally, waterways should be introduced at the stage of the mask processing. If not, they can be introduced by the model itself during the initialisation stage, provided that the lenght of each waterway is properly indicated by L_RIVER (line 6). L_RIVER=0 otherwise. The lenght of the waterway is expressed in grid nodes. Beware that the lenght of the waterway can be truncated during the initialisation phase in the case of our MPI parallelisation based on the splitting of the numerical domain into several sub-domains. H_RIVER (line 9) gives the bathymetry (m) at the upstream bound of the waterway. The bathymetry of the other grid nodes of the waterway will be interpolated from H_RIVER and the bathymetry at the downstream bound of the waterway, i.e. the first sea point in front of the river mouth (see set_rivers.F routine).

Direction: RIVERDIR (line 7) indicates the direction of the river mouth axis. The river flow is either along the i-increasing axis (RIVERDIR=1), the i-decreasing axis (RIVERDIR=3), the j-increasing axis (RIVERDIR=2) or the j-decreasing axis (RIVERDIR=4).

Advection scheme: line 7b gives the distance (grid indexes) from the mounth where upwind advection is applied

Upstream boundary conditions: in case no discharge file is available, RIVERFLUX (line 8) indicates a constant water input in m3/s. RIVER_S (line 10) gives the upstream salinity. RIVER_TMIN and RIVER_TMAX (lines 11 et 12) indicate the upstream temperature at the coldest time (february) and warmest time (Agust) of the year (using a cosinus transition in between).

Data files: REALRIVER=1 (line 13) if a water discharge file is available, otherwise REALRIVER=0. RIVERINFO (ligne 14) indicates the time (hours) between two consecutive data discharges. Line 15 indicates the file name (including the directory). Line 16 indicates the time (y, m, d, h, m, s) of the first data discharge of the file. Note that we use binary files with direct access a real data type (record length = 4). In other words line 16 gives the time of Record One. Files are read by the river_upd.F routine.

parameter
File: DIM_RIVER>=NRIVER


  Ligne notebook_tide_interp_online


1

.

2
3
4
5

.

6
7
8
9
10
11

********************************************************************************
2 ! number of tidal harmonics (0 if no tide)                                                                    KMAXTIDE
********************************************************************************
Forces (OBC, potential) & Post-Processing (harmonic analysis):
1        0 waves+2 pot., 1 waves+astro. pot., 2 waves+load. pot., 3 waves & no pot.           TIDEFORCES
1        1 harmonic analysis switched on, 0 off.                                                                TIDEANA_YESNO
1.       Spinup (days) before the harmonic analysis starts                                                 TIDEANA_SPINUP
0.1     Sampling (hours) of the simulation for the harmonic analysis (if <=0 each iteration)  TIDEANA_DELTA
_________________________________________________________________
/home/marp/simulations/GASCOGNE/TIDES/M2.nc
/home/marp/simulations/GASCOGNE/TIDES/M2.nc
/home/marp/simulations/GASCOGNE/TIDES/M2.nc
/home/marp/simulations/GASCOGNE/TIDES/2000/M2_nodal.txt

2                                         type                                                          NUTIDE(:)
0.242334                          Equilibrium Amplitude (m) (ref: Apel p215)       EQUITIDE(:)
_________________________________________________________________
/home/marp/simulations/GASCOGNE/TIDES/K2.nc
/home/marp/simulations/GASCOGNE/TIDES/K2.nc
/home/marp/simulations/GASCOGNE/TIDES/K2.nc
/home/marp/simulations/GASCOGNE/TIDES/2000/K2_nodal.txt

2
0.030704
_________________________________________________________________

.....
Explications de notebook_tide:

     notebook_tide permet de forcer le modèle avec les composantes harmoniques de la marée. Ces dernières auront été calculées par un modèle de marée, notamment le modèle T-UGO qui est un des modèles de SIROCCO. KMAXTIDE (ligne 1) indique le nombre de composantes harmonique (si 0 pas de marée). Les composantes harmoniques sont interpolées en ligne sur la grille du modèle. Les fichiers d'entrée doivent être au format netcdf norme T-UGO.

Recomposition du champ total: la recomposition du champ dynamique total à partir des composantes harmoniques et des paramètres nodaux, ainsi que le calcul du potentiel astronomique, sont détaillés dans l'Annexe
de Pairaud et al. 2008. Le principe est rappellé ici. Le champ d'élévation de surface associée à une des composantes harmoniques est sse = f.A.cos(w(t-t0)+V0+U-G). A et G sont respectivement l'amplitude et le retard de phase de l'onde pour l'harmonique considérée, l'élévation totale résultant de l'addition de toutes les composantes. L'amplitude et la phase de l'onde sont lues dans un fichier (un fichier par composante harmonique). En ligne 6 on indique le fichier pour l'élévation de la surface, en ligne 7 le fichier pour un éventuel fichier de potentiel de charge, en ligne 8 le fichier pour le courant. De manière analogue à l'élévation de la surface, le courant de marée et le potentiel de charge sont recomposés à partir d'une amplitude, d'une phase, des paramètres nodaux, f, V0, U, et de t0 la date de référence associée au calcul de ces derniers. En ligne 9 on indique le fichier contenant la fréquence de l'onde et l'historique des paramètres nodaux.


Potentiel astronomique: il est calculé par le modèle à partir des paramètres nodaux et de
EQUITIDE (ligne 11) l'amplitude d'équilibre (m). Les détails du calcul peuvent être trouvés dans Apel (1987, p 215) ou dans l'annexe de Pairaud et al, 2008. Ils dépendent, entre autres, de la nature de l'onde donnée par NUTIDE (ligne 10).

Le forçage dominant, dans le cas d'un modèle côtier, est en principe celui des ondes entrants aux frontières du domaine. Si
TIDEFORCES=1 (ligne 2) le calcul prend également en compte le potentiel astronomique ou le potentiel de charge (TIDEFORCES=2). Par défaut (TIDEFORCES=0) la simulation prend en compte le forçage aux frontières ouvertes et les deux type de potentiels générateurs. Dans le cas où TIDEFORCES=3, le forçage est réduit au forçage des ondes aux frontières ouvertes.

Post-traitement: l'analyse en composante harmonique de la solution du modèle est activée si
TIDEANA_YESNO=1 (ligne 3). TIDEANA_SPINUP (ligne 4) indique un délai (jours) avant de commencer l'analyse de la solution. Ce délai correspond à la phase de spin-up du modèle durant laquelle la périodicité de la marée n'est pas encore reproduite par le modèle. TIDEANA_DELTA (ligne 5, en heures) indique l'échantillonage de la solution. Le résultats de l'analyse harmonique est archivée à la fin de la simulation dans des fichiers jumeaux de ceux du forcage (avec extension .sym.nc).

Fichier parameter: ONOFF_TIDE=1 et
NTIDE >= KMAXTIDE. Pour supprimer l'occupation mémoire des tableaux de marée (simulation sans marée): ONOFF_TIDE=0 et NTIDE=1.

References:

Apel, J. R. (1987), Principles of ocean physics, 634 pp., Academic Press, London, international geophysics series 38.

Pairaud I. L., Lyard F., Auclair F., Letellier T., Marsaleix P., 2008, Dynamics of the semi-diurnal and quarter-diurnal internal tides in the Bay of Biscay. Part 1: Barotropic tides, Continental Shelf Research,28, 1294-1315.
 
Description of notebook_tide:

    notebook_tide permits to force the model with tidal harmonic components, previously computed by a tidal model, notably the T-UGO tidal model of the SIROCCO project. KMAXTIDE (line 1) indicates the number of harmonic components (0 in case of no tidal forcing).The tidal harmonic components are interpolated (on line) on the model grid. The tidal input fields have been stored according to the netcdf format of the T-UGO model.

Harmonic decomposition: the complete fields can be recomposed from the harmonic components and the nodal parameters. The details of the calculus,
including the tidal potential due to astronomical effects, can be found in Pairaud et al. 2008. The principle of the method is summarized here. The sea surface elevation field corresponding to a given harmonic component is
      sse = f.A.cos(w(t-t0)+V0+U-G).
A
and G are respectively the amplitude and the phase lag of the considered wave. The total field results from the sum of all the harmonic contributions. The amplitude and phase lag of waves are read from files (one file per harmonic component). The name of the file (including the path to the directory) for the surface elevation field is indicated on line 6. If available, the name of the file to compute the loading and self-attraction potential effect is indicated on line 7. Line 8 indicates the name of the tidal current file. In a similar way as for the sea surface elevation, the tidal current and the potential are obtained from the amplitude and the phase of the harmonic components,
the nodal parameters f, V0, U, and t0 a reference time related to the latter. Line 9 indicates the file containing the wave frequency and the time history of the nodal parameters.

The astronomical potential is computed by the model using the nodal parameters and
EQUITIDE (line 11), the equilibrium amplitude (m). Details of the calculus are given in Apel (1987, p 215) and in Pairaud et al., 2008. They depend, among others, of the type of the wave, given by NUTIDE (line 10).

The tidal forcing of a coastal model is likely dominated by the energy of entering waves at the open boundary conditions. If
TIDEFORCES=1 (line 3) the simulation takes also into account the effect of the astronomical potential, or, if TIDEFORCES=2, the effect of the loading and self attraction potential. Ideally the simulation should be forced by the entering waves at the open boundaries and by the two kinds (astronomical and loading) of potentials (TIDEFORCES=0). In the case where TIDEFORCES=3, the forcing is reduced to the entering waves at the open boundaries only.

Post-Processing: the harmonic analysis of the model solution will be performed along the simulation if
TIDEANA_YESNO=1 (line 3). TIDEANA_SPINUP (line 4) indicates that the computation of the analysis should not start before a delay time (of about few days) corresponding to a transient phase at the end of which one expects the periodicity of the tidal signal to be well reproduced by the model. TIDEANA_DELTA (line 5, hours) indicates the sampling of the model solution. The result of the harmonic analysis is stored in netcd files, similar to those used to force the model at the open boundaries (same directory, similar name but using the extension .sym.nc)

parameter File: ONOFF_TIDE=1 et
NTIDE >= KMAXTIDE. The computing storage related to the tidal arrays can be canceled (simulation with no tide) by setting ONOFF_TIDE=0 et NTIDE >=1.

References:

Apel, J. R. (1987), Principles of ocean physics, 634 pp., Academic Press, London, international geophysics series 38.

Pairaud I. L., Lyard F., Auclair F., Letellier T., Marsaleix P., 2008, Dynamics of the semi-diurnal and quarter-diurnal internal tides in the Bay of Biscay. Part 1: Barotropic tides, Continental Shelf Research,28, 1294-1315.

  Ligne notebook_graph



1
2
3
4



********************************************************************************
Output fields for graphics:
../../../GRAPHIQUES/REGION/                                                       DIRGRAPH
0    Si 1 moyenne courant sur durée séparant 2 sorties consécutives. GRH_OUT_MI
1   ! 1> regular in time 2> dates defined in notebook_dateoutput        IDATE_OUTPUT
5.  ! gives the periodicity (in days) if the previous line = 1
In the following lines, the "Output request" is activated if "1" selected
****************************************************************************************************************************************************************
30 emplacements disponibles pour VARIABLES 2D SCALAIRES:   GRH_NB
0 Les flux de chaleur à l'interface air/océan  1                                GRH_OUT_VAR
0 Les amplitudes ondes de marée 2
0 Les phases ondes de marée 3
0 Les amplitudes potentiel de marée 4
0 Les phases potentiel de marée 5
1 Elévation de la surface 6
0 Niveau de fond 7
0 Zone éponge mode interne 8
1 Elévation de forcage 9
0 rappel MPV point X et point Y 10
0 fonctions de courant barotrope 11
0 Elevation - Elevation forcage 12
0 vacant.....
0 vacant.....
0 vacant.....
0 vacant.....
0 vacant.....
0 vacant.....
0 vacant.....
0 vacant.....
0 vacant.....
0 vacant.....
0 vacant.....
0 vacant.....
0 vacant.....
0 vacant.....
0 vacant.....
0 vacant.....
0 vacant.....
0 vacant.....
................................................................................
20 emplacements disponibles pour VARIABLES 2D VECTEURS:
0 La tension du vent 1
1 Le courant moyen dans toute la colonne d'eau 2
0 Amplitude u ou v 3
0 Phase u ou v 4
0 Courant moyen forcant 5
0 Courant moyen - courant moyen forcant 6
0 vacant.....
0 vacant.....
0 vacant.....
0 vacant.....
0 vacant.....
0 vacant.....
0 vacant.....
0 vacant.....
0 vacant.....
0 vacant.....
0 vacant.....
0 vacant.....
0 vacant.....
0 vacant.....
................................................................................
20 emplacements disponibles pour VARIABLES 3D 1/2 NIVEAUX SCALAIRES:
1 Température 1
1 Salinité 2
0 Densité 3
0 Les traceurs passifs 4
0 La température de forcage 5
0 La salinité de forcage 6
0 Analyse harmonique 3D 7
0 le numero du niveau vertical 8
0 Temperature - Temperature de forcage 9
0 Salinite - Salinite de forcage 10
0 vacant......
0 vacant.....
0 vacant.....
0 vacant.....
0 vacant.....
0 vacant.....
0 vacant.....
0 vacant.....
0 vacant.....
0 vacant.....
................................................................................
10 emplacements disponibles pour VARIABLES 3D 1/2 NIVEAUX VECTEURS:
1 courant 3D 1
0 courant 3D géostrophique 2
0 courant de forcage 3
0 courant - courant de forcage 4
0 vacant.....
0 vacant.....
0 vacant.....
0 vacant.....
0 vacant.....
0 vacant.....
................................................................................
10 emplacements disponibles pour VARIABLES 3D NIVEAUX ENTIERS SCALAIRES:
0 Diffusivité verticale 1
0 Energie cinétique turbulente 2
0 longueur de mélange 3
0 longeur de dissipation 4
0 vitesse omega 5
0 vacant.....
0 vacant.....
0 vacant.....
0 vacant.....
0 vacant.....
................................................................................
5 emplacements disponibles pour VARIABLES 3D NIVEAUX ENTIERS VECTEURS:
0 vacant.....
0 vacant.....
0 vacant.....
0 vacant.....
0 vacant.....
...............................................................................

  Explications du notebook_graph:

 notebook_graph permet de prévoir des sorties pour différentes variables de la simulation. Les sorties peuvent être soit régulières dans le temps (IDATE_OUTPUT=1 ligne 3) soit prévues à des dates fixes (IDATE_OUTPUT=2) définies dans notebook_dateoutput. Dans le cas de sorties régulières, la périodicité est définie en ligne 4 (en jours). A chaque échéance, correspond un fichier différent qui s'identifie par la date inclue dans son nom. DIRGRAPH (ligne 1) indique le répertoire où seront envoyés les fichiers. Il s'agit de fichiers au format netcdf compatibles avec le logiciel de visualisation xscan. Ils contiennent des champs instantanés mais il est possible (GRH_OUT_MI=1 ligne 2), pour ce qui concerne le courant 3D, de moyenner les champs sur le temps écoulé depuis le fichier précédent. Si GRH_OUT_MI=0 alors le courant est instantané. Les différentes variables de la liste feront partie des fichiers si le paramètre devant leur nom est égal à 1. Si ce dernier est égal à 0 la variable ne sera pas dans le fichier.

  notebook_dateouput


*******************************************************************************
Serie de dates de sortie du modèle suite à la selection "2" dans notebook_time
AN     MOIS JOUR HEURE MINUTE SECONDE
...............................................................................
2004      1        4          0          0        0       date sortie graphique 1 (an, mois, jour, heure, minute, seconde)
2004      1        6          0          0        0       date sortie graphique 2...
etc...
etc..

  Explications du notebook_dateoutput:

 Si IDATE_OUTPUT (ligne 12 dans notebook_time) est à égal à 2, alors la liste (illimitée) de dates dans notebook_dateoutput indique les dates de création des fichiers graphiques (voir aussi notebook_graph).

Fichier parameter: DIM_DOF doit être supérieur ou égal au nombre de dates figurant dans notebook_dateoutput.

  notebook_bouees


1

2

3
4


5

******************************************************************************
7 Nombre de bouees                                                                                   KBOMAX
******************************************************************************
180 position archivée toutes les X secondes dans bouees.out             BOUEE_MODULO
******************************************************************************
42.9 6.0 -30. 0            ! bouton4=1: i j k, bouton4=0: lat lon z de la bouee
2004 12 15 03 00 00 ! date de "lacher" an mois jour heure minute seconde
******************************************************************************
10 5 29 1                     ! bouton4=1: i j k, bouton4=0: lat lon z de la bouee
2004 12 20 03 00 00 ! date de "lacher" an mois jour heure minute seconde
******************************************************************************
42.9 6.0 -30. 0            ! bouton4=1: i j k, bouton4=0: lat lon z de la bouee
2004 12 25 03 00 00 ! date de "lacher" an mois jour heure minute seconde
******************************************************************************
42.9 6.0 -30. 0             ! bouton4=1: i j k, bouton4=0: lat lon z de la bouee
2004 12 30 03 00 00 ! date de "lacher" an mois jour heure minute seconde
******************************************************************************
42.9 6.0 -30. 0            ! bouton4=1: i j k, bouton4=0: lat lon z de la bouee
2004 01 05 03 00 00 ! date de "lacher" an mois jour heure minute seconde
******************************************************************************
42.9 6.0 -30. 0            ! bouton4=1: i j k, bouton4=0: lat lon z de la bouee
2004 01 10 03 00 00 ! date de "lacher" an mois jour heure minute seconde
******************************************************************************
42.9 6.0 -30. 0            ! bouton4=1: i j k, bouton4=0: lat lon z de la bouee
2004 01 15 03 00 00 ! date de "lacher" an mois jour heure minute seconde
******************************************************************************

  Explications du notebook_bouees:

 notebook_bouees permet d'introduire des "particules" lagrangiennes 3D dans la simulation. KBOMAX (ligne 1) fixe leur nombre (illimité). L'initialisation consiste à donner la position et la date initiale. La position initiale s'exprime soit en latitude, longitude, profondeur, soit en points de grille (i,j,k), selon que le 4eme argument de la position est égal respectivement à 0 (exemple en ligne 3) ou à 1 (exemple en ligne 5). Un exemple de date (an, mois, jour, heure, minute, seconde) est donné en ligne 4. La position en cours de simulation est archivée dans des fichiers individuels (un par particule, nom: boueeN.out avec N numéro de la particule, format: ascii). La position est calculée à chaque itération du mode interne, mais on peut, pour limiter la longueur du fichier ascii, espacer l'archivage. La périodicité de l'écriture est donnée en secondes par BOUEE_MODULO (ligne 2).

Fichier parameter: NBOMAX doit être supérieur ou égal à KBOMAX

  notebook_tracer


1
2

.

3
4
5
.
.
.
.
6
7
8

.
9
10
11
.
.
12
.
.
13
14
15
16
17
18

.
.
.
.
.
.
.


19
20
21

22
23
24

************************************************ Do not touch this line please 1
1 ! 1=activer modele de transport sedimentaire 0 sinon IMODELTRC
3 ! Nombre de variables                                                      KBMAX
************************************************ Do not touch this line please 2
Vitesses de chutes en m/s (convention de signe: <0) 1 ligne par variable
-0.
           ! variable 1                                                             WSED(:)
-0.0001
  ! variable 2
-0.00001 ! variable 3
************************************************ Do not touch this line please 3
Concentration dans chaque fleuve.
Une ligne de séparation par fleuve puis 1 ligne par variable:
fleuve1:
100. ! variable 1
100. ! variable 2
0.
     ! variable 3
fleuve2:
00.
   ! variable 1
100. ! variable 2
10.
  ! variable 3
************************************************ Do not touch this line please 4
Disposer des points sources pour faire des nappes de dipersion
3 ! nombre de points source. Une ligne de separation par source: KSOMAX
................................................................................
source 1:
0 110 19 ! si 1 latitude & longitude de la source si 0 points de grille
1 -50. -0. ! si 1 prof en mètres si 0 niveaux verticaux min et max
1 2 ! numero min et max des variables concernées
0.001 ! tendance à  la source
2004 12 15 06 00 00 Date d'apparition an/mois/j/h/m/s
2004 12 15 06 30 00 Date d'extinction an/mois/j/h/m/s
source 2:
0 110 20 ! si 1 latitude & longitude de la source si 0 points de grille
1 -50. 0. ! si 1 prof en mètres si 0 niveaux verticaux min et max
1 2 ! numero min et max des variables concernées
0.001 ! tendance à la source
2004 12 15 06 00 00 Date d'apparition an/mois/j/h/m/s
2004 12 15 06 30 00 Date d'extinction an/mois/j/h/m/s
************************************************ Do not touch this line please 5
c Date début de calcul pour les differents traceurs:
2004 12 15 03 00 00 Date d'apparition an/mois/j/h/m/s traceur1
2004 12 15 04 00 00 Date d'apparition an/mois/j/h/m/s traceur2
2004 12 15 05 00 00 Date d'apparition an/mois/j/h/m/s traceur3
c Date fin de calcul pour les differents traceurs:
2004 12 15 05 00 00 traceur1
2004 12 15 06 00 00 traceur2
2004 12 15 07 00 00 traceur3

 

Explications du notebook_tracer:

notebook_tracer permet d'introduire des traceurs passifs dans la simulation. Ces derniers sont calculés par une équation d'advection diffusion analogue à celles utilisées pour T et S. Cette équation comporte en plus un terme de sédimentation verticale.
L'équation des traceurs passifs est activée si IMODELTRC=1 (ligne 1). Dans le cas contraire IMODELTRC=0. On peut utiliser plusieurs classes de traceurs. Le nombre de classes est indiqué par KBMAX (ligne 2). La vitesse de sédimentation, négative et en m/s, est donnée par WSED (lignes 3,4,5). Une application possible est de mettre en évidence les panaches des rivières. Pour cela, on donne la valeur de la concentration des traceurs à la sources des fleuves. Cette valeur, sans unité, est fixée arbitrairement (exemples en lignes 6-11). Notons que les traceurs étant initialisés à zéro, les valeurs non nulles seront le seul fait des apports fluviaux. D'autres sources que les fleuves peuvent être introduites. Elles peuvent servir à simuler un rejet de polluants en pleine mer. KSOMAX (ligne 12) indique le nombre de ces sources. On indique la position horizontale par 3 paramètres, le premier indiquant la convention d'unité (1 si la position est en latitude & longitude, 0 si la position est en indices i et j). Un exemple est donné en ligne 13. On donne ensuite la position verticale (en fait les niveaux inférieurs et supérieurs de la source). On utilise pour cela trois paramètres, le premier indiquant la convention d'unité (1 en mètres, 0 en indice vertical k). Un exemple est donné en ligne 14. Les classes concernées (classes min et max) sont également indiquées (ex en ligne 15). Contrairement aux fleuves, on n'indique pas une concentration, mais une tendance (par unité de temps en seconde, exemple en ligne 16). On indique la date d'apparition et d'extinction de chaque source (ex en lignes 17 et 18). On indique également des dates d'apparition et d'extinction pour les différentes classes de traceurs (exemples en lignes 19-24).
 

Fichier parameter: ONOFF_BIO=1 (0 sinon), DIM_BIO=KBMAX (1 sinon), DIM_SOURCE=KSOMAX (1 sinon).


  notebook_atlas

 

********************************************************************************
Aude
43.2143 3.2415           Latitude Longitude
********************************************************************************
Adour
43.53333 -1.5
             Latitude Longitude
********************************************************************************
Loire
47.56 -2.  
                     Latitude Longitude
********************************************************************************

  Explication du notebook_atlas:

Il permet de connaître la position sur la grille horizontale de sites repérés en latitude et longitude. Cette information peut par exemple servir à paramétrer l'embouchure des fleuves dans notebook_rivers. L'exemple ci-dessus montre comment organiser notebook_atlas. Le nombre de site n'est pas limité. Le calcul est effectué en phase d'initialisation. La correspondance (longitude, latitude) (i,j) pour chaque site est consigné dans la fiche récapitulative messages.

  ligne notebook_offline



1

2



3

4

***************************************************************************
MENU pour procedure offline
1        ! 0 Neant. 1 Création préalable des fichiers. 2 Lecture fichiers. IOFFLINE
0        ! None
1.       ! périodicité (en heures) du forçage                                               OFFLINEDT(1)
...............................................................................
AN MOIS JOUR HEURE MINUTE SECONDE
...............................................................................
2004 01 05 01 00 00 ! date création 1er fichier
...............................................................................
../../REGION/OFFLINE

 
Explication du notebook_offline:

     Il permet d'écrire
(si IOFFLINE=1, ligne 1) ou de lire (si IOFFLINE=2) des fichiers contenant des champs du modèle moyénnés dans le temps. Si IOFFLINE=0 rien n'est fait. OFFLINEDT (ligne 2) indique la périodicité (heures) de l'archivage. Les fichiers sont au format netcdf. Ils contiennent le courant, la température et la salinité, l'élévation de la surface et le coefficient de mélange vertical turbulent. Les champs sont moyénnés sur la période d'archivage. En mode lecture, ils servent par exemple à calculer l'advection et la diffusion de traceurs passifs (matière en suspension, variables d'un modèle biogéochimique) ou la trajectoire de particules lagrangiennes (voir notebook_bouees
), sans avoir à calculer les équations de Navier-Stokes. Un fichier correspond à une échéance. On indique en ligne 3 la date du premier archivage (les champs correspondants sont moyénnés sur la période (OFFLINEDT) qui précède cette date). Le nom des fichiers est donnée par la date à mi-chemi entre le début et la fin de la moyenne temporelle. Le répertoire des fichiers est indiqué en ligne 4.

Fichier parameter: OFFLINE_BIO=1 (valeur par défaut =0)
 
Description of notebook_offline:

    Notebook_offline is used to store (if IOFFLINE=1, line 1) or load (if IOFFLINE=2) files containing time averaged model fields. Nothing is done If IOFFLINE=0. OFFLINEDT (line 2) indicates the periodicity (in hours) of the sampling. The netcdf format is used. The files contain the velocity, temperature, salinity, surface elevation, vertical mixing coefficient fields. The fields are time-averaged over the sampling period. In Reading Mode (i.e. IOFFLINE=2), these files can be used to compute the advection/diffusion/sedimention equations of passive tracers (suspended matter, variables of biogeochemical model), or trajectories of lagrangian particles (see notebook_bouees) without requiring the computation of the Navier-Stokes equations. One file corresponds to one date. The date of the first output is indicated on line 3. Fields are time-averaged over the sampling period (OFFLINEDT) preceding the date indicated on line 3. The name of the files is given by the halfway date between the beginning and the end of the time average. Line 4 indicates the location of the files.

parameter file: OFFLINE_BIO=1 (default value: 0)

..... ligne notebook_wave



1
2
3
4
5

6
7




8

- Interpolation of the wave model outputs on the symphonie model grid -
______________________________________________________________________________
0                                      ! 0: off / 1: on                                                               IWVE
ww3                                ! wave model type                                                     TXT_WAVEMODELTYPE
1                                      ! wave obc type                                                          WAVE_OBC_TYPE
3.                                     ! periodicity (hours) of the wave model outputs      WAVEDT(1)
2007 02 01 00 00 00    ! time (y/m/d/h/m/s) of the first field                          WAVEDT(2)
..............................................................................
/data/marp/WW3_2007/file_list_t.txt           ! file list for the wave period
/data/marp/WW3_2007/file_list_hs.txt       ! file list for the wave significant height
/data/marp/WW3_2007/file_list_dir.txt       ! file list for the wave direction
...
....

8                                      ! Number of fields per file WAVEDT


Notice:
http://sirocco.omp.obs-mip.fr/outils/Symphonie/Documentation/notebook.htm#wave

.....
Description of notebook_wave:

    This notebook is used to switch the wave effect on. The method is described in Ardhuin et al (2008). Line 1: the wave effect is taken into account provided that IWVE=1 (IWVE=0 otherwise). The wave model type is given in line 2 (at the present time, "ww3" is the only option). Line 3: depending on the OGCM used for the general circulation, a suitable OBC scheme has to be chosen for the eulerian current induced by the wave effect. If the OGCM did not take the wave effect into account then WAVE_OBC_TYPE=1. If the OGCM took the wave effect int account and provided a Lagrangian velocity field, then WAVE_OBC_TYPE=2. If the OGCM took the wave effect int account and provided an Eulerian velocity field, then WAVE_OBC_TYPE=3. Line 4:
WAVEDT(1) indicates the time intervals between two wave model outputs. Line 4: WAVEDT(2) gives the date of the first wave model output. Lines 6,7,... give the lists of the wave model files (one file per parameter). Line 8 indicates the number of fields per file (for instance if the time interval is 3h, daily files contain 8 fields).
  
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REAL TIME FORECAST in North-Western Mediterranean (CASCADE projet)

REAL TIME FORECAST of the Pacific coast of Japan

PhD proposition: Budget of biogenic elements on the Gulf of Lion shelf and offshore transport. More details


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Energy transfers in internal tide generation, propagation and dissipation in the deep ocean
Floor J.W., Auclair F., Marsaleix P., 2011 Ocean Modelling

The energy transfers associated with internal tide (IT) generation by a semi-diurnal surface tidal wave impinging on a supercritical meridionally uniform deep ocean ridge on the f-plane, and subsequent IT-propagation are analysed using the Boussinesq, free-surface, terrain-following ocean model Symphonie. The energy diagnostics are explicitly based on the numerical formulation of the governing equations, permitting a globally conservative, high-precision analysis of all physical and numerical/artificial energy transfers in a sub-domain with open lateral boundaries.
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