New URL for NEMO forge!   http://forge.nemo-ocean.eu

Since March 2022 along with NEMO 4.2 release, the code development moved to a self-hosted GitLab.
This present forge is now archived and remained online for history.
stpctl.F90 in NEMO/trunk/tests/STATION_ASF/MY_SRC – NEMO

source: NEMO/trunk/tests/STATION_ASF/MY_SRC/stpctl.F90 @ 14318

Last change on this file since 14318 was 14318, checked in by smasson, 3 years ago

trunk: stpctl cleaning, #2602

File size: 16.0 KB
RevLine 
[11930]1MODULE stpctl
2   !!======================================================================
3   !!                       ***  MODULE  stpctl  ***
4   !! Ocean run control :  gross check of the ocean time stepping
5   !!                      version for STATION_ASF test-case
6   !!======================================================================
7   !! History :  OPA  ! 1991-03  (G. Madec) Original code
8   !!            6.0  ! 1992-06  (M. Imbard)
9   !!            8.0  ! 1997-06  (A.M. Treguier)
10   !!   NEMO     1.0  ! 2002-06  (G. Madec)  F90: Free form and module
11   !!            2.0  ! 2009-07  (G. Madec)  Add statistic for time-spliting
12   !!            3.7  ! 2016-09  (G. Madec)  Remove solver
13   !!            4.0  ! 2017-04  (G. Madec)  regroup global communications
14   !!----------------------------------------------------------------------
15
16   !!----------------------------------------------------------------------
17   !!   stp_ctl      : Control the run
18   !!----------------------------------------------------------------------
19   USE dom_oce         ! ocean space and time domain variables
20   USE sbc_oce         ! surface fluxes and stuff
[12933]21   !
[12249]22   USE diawri          ! Standard run outputs       (dia_wri_state routine)
[11930]23   USE in_out_manager  ! I/O manager
24   USE lbclnk          ! ocean lateral boundary conditions (or mpp link)
25   USE lib_mpp         ! distributed memory computing
[12933]26   !
[11930]27   USE netcdf          ! NetCDF library
28   IMPLICIT NONE
29   PRIVATE
30
31   PUBLIC stp_ctl           ! routine called by step.F90
32
[14318]33   INTEGER, PARAMETER         ::   jpvar = 3
34   INTEGER                    ::   nrunid   ! netcdf file id
35   INTEGER, DIMENSION(jpvar)  ::   nvarid   ! netcdf variable id
[11930]36   !!----------------------------------------------------------------------
37   !! NEMO/SAS 4.0 , NEMO Consortium (2018)
38   !! $Id: stpctl.F90 10603 2019-01-29 11:18:09Z acc $
39   !! Software governed by the CeCILL license (see ./LICENSE)
40   !!----------------------------------------------------------------------
41CONTAINS
42
[12933]43   SUBROUTINE stp_ctl( kt, Kmm )
[11930]44      !!----------------------------------------------------------------------
45      !!                    ***  ROUTINE stp_ctl  ***
[14072]46      !!
[11930]47      !! ** Purpose :   Control the run
48      !!
49      !! ** Method  : - Save the time step in numstp
[12933]50      !!              - Stop the run IF problem encountered by setting nstop > 0
51      !!                Problems checked: wind stress module  max larger than 5 N/m^2
52      !!                                  non-solar heat flux max larger than 2000 W/m^2
53      !!                                  Evaporation-Precip  max larger than 1.E-3 kg/m^2/s
[11930]54      !!
55      !! ** Actions :   "time.step" file = last ocean time-step
56      !!                "run.stat"  file = run statistics
[12933]57      !!                 nstop indicator sheared among all local domain
[11930]58      !!----------------------------------------------------------------------
59      INTEGER, INTENT(in   ) ::   kt       ! ocean time-step index
[12933]60      INTEGER, INTENT(in   ) ::   Kmm      ! ocean time level index
[11930]61      !!
[14318]62      INTEGER, PARAMETER              ::   jptst = 3
[12933]63      INTEGER                         ::   ji                                    ! dummy loop indices
64      INTEGER                         ::   idtime, istatus
[14318]65      INTEGER , DIMENSION(jptst)      ::   iareasum, iareamin, iareamax
66      INTEGER , DIMENSION(3,jptst)    ::   iloc                                  ! min/max loc indices
67      REAL(wp)                        ::   zzz                                   ! local real
68      REAL(wp), DIMENSION(jpvar+1)    ::   zmax
69      REAL(wp), DIMENSION(jptst)      ::   zmaxlocal
[13616]70      LOGICAL                         ::   ll_wrtstp, ll_colruns, ll_wrtruns, ll_0oce
[12933]71      LOGICAL, DIMENSION(jpi,jpj)     ::   llmsk
72      CHARACTER(len=20)               ::   clname
[11930]73      !!----------------------------------------------------------------------
[12933]74      IF( nstop > 0 .AND. ngrdstop > -1 )   RETURN   !   stpctl was already called by a child grid
[11930]75      !
[12933]76      ll_wrtstp  = ( MOD( kt-nit000, sn_cfctl%ptimincr ) == 0 ) .OR. ( kt == nitend )
[14072]77      ll_colruns = ll_wrtstp .AND. sn_cfctl%l_runstat .AND. jpnij > 1
[12933]78      ll_wrtruns = ( ll_colruns .OR. jpnij == 1 ) .AND. lwm
79      !
80      IF( kt == nit000 ) THEN
81         !
82         IF( lwp ) THEN
83            WRITE(numout,*)
84            WRITE(numout,*) 'stp_ctl : time-stepping control'
85            WRITE(numout,*) '~~~~~~~'
86         ENDIF
87         !                                ! open time.step    ascii file, done only by 1st subdomain
88         IF( lwm )   CALL ctl_opn( numstp, 'time.step', 'REPLACE', 'FORMATTED', 'SEQUENTIAL', -1, numout, lwp, narea )
89         !
90         IF( ll_wrtruns ) THEN
91            !                             ! open run.stat     ascii file, done only by 1st subdomain
[11930]92            CALL ctl_opn( numrun, 'run.stat', 'REPLACE', 'FORMATTED', 'SEQUENTIAL', -1, numout, lwp, narea )
[12933]93            !                             ! open run.stat.nc netcdf file, done only by 1st subdomain
[11930]94            clname = 'run.stat.nc'
95            IF( .NOT. Agrif_Root() )   clname = TRIM(Agrif_CFixed())//"_"//TRIM(clname)
[12933]96            istatus = NF90_CREATE( TRIM(clname), NF90_CLOBBER, nrunid )
97            istatus = NF90_DEF_DIM( nrunid, 'time', NF90_UNLIMITED, idtime )
98            istatus = NF90_DEF_VAR( nrunid, 'tau_max', NF90_DOUBLE, (/ idtime /), nvarid(1) )
99            istatus = NF90_DEF_VAR( nrunid, 'qns_max', NF90_DOUBLE, (/ idtime /), nvarid(2) )
100            istatus = NF90_DEF_VAR( nrunid, 'emp_max', NF90_DOUBLE, (/ idtime /), nvarid(3) )
101            istatus = NF90_ENDDEF(nrunid)
[11930]102         ENDIF
[14072]103         !
[11930]104      ENDIF
105      !
[12933]106      !                                   !==              write current time step              ==!
107      !                                   !==  done only by 1st subdomain at writting timestep  ==!
108      IF( lwm .AND. ll_wrtstp ) THEN
[11930]109         WRITE ( numstp, '(1x, i8)' )   kt
110         REWIND( numstp )
111      ENDIF
[12933]112      !                                   !==            test of local extrema           ==!
113      !                                   !==  done by all processes at every time step  ==!
[13458]114      !
115      llmsk(   1:Nis1,:) = .FALSE.                                              ! exclude halos from the checked region
116      llmsk(Nie1: jpi,:) = .FALSE.
117      llmsk(:,   1:Njs1) = .FALSE.
118      llmsk(:,Nje1: jpj) = .FALSE.
119      !
[13616]120      llmsk(Nis0:Nie0,Njs0:Nje0) = tmask(Nis0:Nie0,Njs0:Nje0,1) == 1._wp        ! test only the inner domain
121      !
122      ll_0oce = .NOT. ANY( llmsk(:,:) )                                         ! no ocean point in the inner domain?
123      !
124      zmax(1) = MAXVAL(     taum(:,:)  , mask = llmsk )                         ! max wind stress module
125      zmax(2) = MAXVAL( ABS( qns(:,:) ), mask = llmsk )                         ! max non-solar heat flux
126      zmax(3) = MAXVAL( ABS( emp(:,:) ), mask = llmsk )                         ! max E-P
[14318]127      zmax(jpvar+1) = REAL( nstop, wp )                                         ! stop indicator
[13616]128      !
[12933]129      !                                   !==               get global extrema             ==!
130      !                                   !==  done by all processes if writting run.stat  ==!
[11930]131      IF( ll_colruns ) THEN
[14318]132         zmaxlocal(:) = zmax(1:jptst)
133         CALL mpp_max( "stpctl", zmax )          ! max over the global domain: ok even of ll_0oce = .true.
134         nstop = NINT( zmax(jpvar+1) )           ! update nstop indicator (now sheared among all local domains)
[13616]135      ELSE
136         ! if no ocean point: MAXVAL returns -HUGE => we must overwrite this value to avoid error handling bellow.
[14318]137         IF( ll_0oce )   zmax(1:jptst) = 0._wp        ! default "valid" values...
[11930]138      ENDIF
[12933]139      !                                   !==              write "run.stat" files              ==!
140      !                                   !==  done only by 1st subdomain at writting timestep  ==!
[11930]141      IF( ll_wrtruns ) THEN
[14318]142         WRITE(numrun,9500) kt, zmax(1:jptst)
143         DO ji = 1, jpvar
[13616]144            istatus = NF90_PUT_VAR( nrunid, nvarid(ji), (/zmax(ji)/), (/kt/), (/1/) )
145         END DO
[14318]146         IF( kt == nitend )   istatus = NF90_CLOSE(nrunid)
[11930]147      END IF
[12933]148      !                                   !==               error handling               ==!
149      !                                   !==  done by all processes at every time step  ==!
150      !
[14318]151      IF(   zmax(1) >    5._wp .OR.   &                       ! too large wind stress         ( > 5 N/m^2 )
152         &  zmax(2) > 2000._wp .OR.   &                       ! too large non-solar heat flux ( > 2000 W/m^2 )
153         &  zmax(3) > 1.E-3_wp .OR.   &                       ! too large net freshwater flux ( > 1.E-3 kg/m^2/s )
154         & ISNAN( SUM(zmax(1:jptst)) ) .OR.   &               ! NaN encounter in the tests
155         & ABS(   SUM(zmax(1:jptst)) ) > HUGE(1._wp) ) THEN   ! Infinity encounter in the tests
[12933]156         !
157         iloc(:,:) = 0
158         IF( ll_colruns ) THEN   ! zmax is global, so it is the same on all subdomains -> no dead lock with mpp_maxloc
159            ! first: close the netcdf file, so we can read it
160            IF( lwm .AND. kt /= nitend )   istatus = NF90_CLOSE(nrunid)
161            ! get global loc on the min/max
[14072]162            CALL mpp_maxloc( 'stpctl',    taum(:,:)  , llmsk, zzz, iloc(1:2,1) )   ! mpp_maxloc ok if mask = F
[13458]163            CALL mpp_maxloc( 'stpctl',ABS( qns(:,:) ), llmsk, zzz, iloc(1:2,2) )
164            CALL mpp_minloc( 'stpctl',ABS( emp(:,:) ), llmsk, zzz, iloc(1:2,3) )
[12933]165            ! find which subdomain has the max.
166            iareamin(:) = jpnij+1   ;   iareamax(:) = 0   ;   iareasum(:) = 0
[14318]167            DO ji = 1, jptst
[12933]168               IF( zmaxlocal(ji) == zmax(ji) ) THEN
169                  iareamin(ji) = narea   ;   iareamax(ji) = narea   ;   iareasum(ji) = 1
170               ENDIF
171            END DO
172            CALL mpp_min( "stpctl", iareamin )         ! min over the global domain
173            CALL mpp_max( "stpctl", iareamax )         ! max over the global domain
174            CALL mpp_sum( "stpctl", iareasum )         ! sum over the global domain
175         ELSE                    ! find local min and max locations:
176            ! if we are here, this means that the subdomain contains some oce points -> no need to test the mask used in maxloc
[13458]177            iloc(1:2,1) = MAXLOC(     taum(:,:)  , mask = llmsk )
178            iloc(1:2,2) = MAXLOC( ABS( qns(:,:) ), mask = llmsk )
179            iloc(1:2,3) = MINLOC( ABS( emp(:,:) ), mask = llmsk )
[14318]180            DO ji = 1, jptst   ! local domain indices ==> global domain indices, excluding halos
[13458]181               iloc(1:2,ji) = (/ mig0(iloc(1,ji)), mjg0(iloc(2,ji)) /)
182            END DO
[12933]183            iareamin(:) = narea   ;   iareamax(:) = narea   ;   iareasum(:) = 1         ! this is local information
184         ENDIF
185         !
[11930]186         WRITE(ctmp1,*) ' stp_ctl: |tau_mod| > 5 N/m2  or  |qns| > 2000 W/m2  or |emp| > 1.E-3 or  NaN encounter in the tests'
[12933]187         CALL wrt_line( ctmp2, kt, '|tau| max',  zmax(1), iloc(:,1), iareasum(1), iareamin(1), iareamax(1) )
188         CALL wrt_line( ctmp3, kt, '|qns| max',  zmax(2), iloc(:,2), iareasum(2), iareamin(2), iareamax(2) )
189         CALL wrt_line( ctmp4, kt, 'emp   max',  zmax(3), iloc(:,3), iareasum(3), iareamin(3), iareamax(3) )
190         IF( Agrif_Root() ) THEN
191            WRITE(ctmp6,*) '      ===> output of last computed fields in output.abort* files'
[11930]192         ELSE
[12933]193            WRITE(ctmp6,*) '      ===> output of last computed fields in '//TRIM(Agrif_CFixed())//'_output.abort* files'
[11930]194         ENDIF
195         !
[12933]196         CALL dia_wri_state( Kmm, 'output.abort' )     ! create an output.abort file
197         !
[14072]198         IF( ll_colruns .OR. jpnij == 1 ) THEN   ! all processes synchronized -> use lwp to print in opened ocean.output files
[14318]199            IF(lwp) THEN   ;   CALL ctl_stop( ctmp1, ' ', ctmp2, ctmp3, ctmp4, ctmp5, ' ', ctmp6 )
200            ELSE           ;   nstop = MAX(1, nstop)   ! make sure nstop > 0 (automatically done when calling ctl_stop)
[13115]201            ENDIF
[12933]202         ELSE                                    ! only mpi subdomains with errors are here -> STOP now
203            CALL ctl_stop( 'STOP', ctmp1, ' ', ctmp2, ctmp3, ctmp4, ctmp5, ' ', ctmp6 )
204         ENDIF
205         !
[11930]206      ENDIF
207      !
[13115]208      IF( nstop > 0 ) THEN                                                  ! an error was detected and we did not abort yet...
209         ngrdstop = Agrif_Fixed()                                           ! store which grid got this error
210         IF( .NOT. ll_colruns .AND. jpnij > 1 )   CALL ctl_stop( 'STOP' )   ! we must abort here to avoid MPI deadlock
211      ENDIF
212      !
[11930]2139500  FORMAT(' it :', i8, '    tau_max: ', D23.16, ' |qns|_max: ', D23.16,' |emp|_max: ', D23.16)
214      !
215   END SUBROUTINE stp_ctl
216
[12933]217
218   SUBROUTINE wrt_line( cdline, kt, cdprefix, pval, kloc, ksum, kmin, kmax )
219      !!----------------------------------------------------------------------
220      !!                     ***  ROUTINE wrt_line  ***
221      !!
222      !! ** Purpose :   write information line
223      !!
224      !!----------------------------------------------------------------------
225      CHARACTER(len=*),      INTENT(  out) ::   cdline
226      CHARACTER(len=*),      INTENT(in   ) ::   cdprefix
227      REAL(wp),              INTENT(in   ) ::   pval
228      INTEGER, DIMENSION(3), INTENT(in   ) ::   kloc
229      INTEGER,               INTENT(in   ) ::   kt, ksum, kmin, kmax
230      !
231      CHARACTER(len=80) ::   clsuff
232      CHARACTER(len=9 ) ::   clkt, clsum, clmin, clmax
233      CHARACTER(len=9 ) ::   cli, clj, clk
234      CHARACTER(len=1 ) ::   clfmt
235      CHARACTER(len=4 ) ::   cl4   ! needed to be able to compile with Agrif, I don't know why
236      INTEGER           ::   ifmtk
237      !!----------------------------------------------------------------------
238      WRITE(clkt , '(i9)') kt
[14072]239
[12933]240      WRITE(clfmt, '(i1)') INT(LOG10(REAL(jpnij  ,wp))) + 1     ! how many digits to we need to write ? (we decide max = 9)
[14318]241      !!! WRITE(clsum, '(i'//clfmt//')') ksum                   ! this is creating a compilation error with AGRIF
[12933]242      cl4 = '(i'//clfmt//')'   ;   WRITE(clsum, cl4) ksum
[13009]243      WRITE(clfmt, '(i1)') INT(LOG10(REAL(MAX(1,jpnij-1),wp))) + 1    ! how many digits to we need to write ? (we decide max = 9)
[12933]244      cl4 = '(i'//clfmt//')'   ;   WRITE(clmin, cl4) kmin-1
[14318]245                                   WRITE(clmax, cl4) kmax-1
[12933]246      !
247      WRITE(clfmt, '(i1)') INT(LOG10(REAL(jpiglo,wp))) + 1      ! how many digits to we need to write jpiglo? (we decide max = 9)
248      cl4 = '(i'//clfmt//')'   ;   WRITE(cli, cl4) kloc(1)      ! this is ok with AGRIF
249      WRITE(clfmt, '(i1)') INT(LOG10(REAL(jpjglo,wp))) + 1      ! how many digits to we need to write jpjglo? (we decide max = 9)
250      cl4 = '(i'//clfmt//')'   ;   WRITE(clj, cl4) kloc(2)      ! this is ok with AGRIF
251      !
252      IF( ksum == 1 ) THEN   ;   WRITE(clsuff,9100) TRIM(clmin)
253      ELSE                   ;   WRITE(clsuff,9200) TRIM(clsum), TRIM(clmin), TRIM(clmax)
254      ENDIF
255      IF(kloc(3) == 0) THEN
256         ifmtk = INT(LOG10(REAL(jpk,wp))) + 1                   ! how many digits to we need to write jpk? (we decide max = 9)
257         clk = REPEAT(' ', ifmtk)                               ! create the equivalent in blank string
258         WRITE(cdline,9300) TRIM(ADJUSTL(clkt)), TRIM(ADJUSTL(cdprefix)), pval, TRIM(cli), TRIM(clj), clk(1:ifmtk), TRIM(clsuff)
259      ELSE
260         WRITE(clfmt, '(i1)') INT(LOG10(REAL(jpk,wp))) + 1      ! how many digits to we need to write jpk? (we decide max = 9)
[14318]261         !!! WRITE(clk, '(i'//clfmt//')') kloc(3)               ! this is creating a compilation error with AGRIF
[12933]262         cl4 = '(i'//clfmt//')'   ;   WRITE(clk, cl4) kloc(3)   ! this is ok with AGRIF
263         WRITE(cdline,9400) TRIM(ADJUSTL(clkt)), TRIM(ADJUSTL(cdprefix)), pval, TRIM(cli), TRIM(clj),    TRIM(clk), TRIM(clsuff)
264      ENDIF
265      !
2669100  FORMAT('MPI rank ', a)
2679200  FORMAT('found in ', a, ' MPI tasks, spread out among ranks ', a, ' to ', a)
2689300  FORMAT('kt ', a, ' ', a, ' ', 1pg11.4, ' at i j   ', a, ' ', a, ' ', a, ' ', a)
2699400  FORMAT('kt ', a, ' ', a, ' ', 1pg11.4, ' at i j k ', a, ' ', a, ' ', a, ' ', a)
270      !
271   END SUBROUTINE wrt_line
272
273
[11930]274   !!======================================================================
275END MODULE stpctl
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.