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Since March 2022 along with NEMO 4.2 release, the code development moved to a self-hosted GitLab.
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nemogcm.F90 in branches/2012/dev_LOCEAN_UKMO_2012/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC – NEMO

source: branches/2012/dev_LOCEAN_UKMO_2012/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/nemogcm.F90 @ 3653

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  • Property svn:keywords set to Id
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Line 
1MODULE nemogcm
2   !!======================================================================
3   !!                       ***  MODULE nemogcm   ***
4   !! Ocean system   : NEMO GCM (ocean dynamics, on-line tracers, biochemistry and sea-ice)
5   !!======================================================================
6   !! History :  OPA  ! 1990-10  (C. Levy, G. Madec)  Original code
7   !!            7.0  ! 1991-11  (M. Imbard, C. Levy, G. Madec)
8   !!            7.1  ! 1993-03  (M. Imbard, C. Levy, G. Madec, O. Marti, M. Guyon, A. Lazar,
9   !!                             P. Delecluse, C. Perigaud, G. Caniaux, B. Colot, C. Maes) release 7.1
10   !!             -   ! 1992-06  (L.Terray)  coupling implementation
11   !!             -   ! 1993-11  (M.A. Filiberti) IGLOO sea-ice
12   !!            8.0  ! 1996-03  (M. Imbard, C. Levy, G. Madec, O. Marti, M. Guyon, A. Lazar,
13   !!                             P. Delecluse, L.Terray, M.A. Filiberti, J. Vialar, A.M. Treguier, M. Levy) release 8.0
14   !!            8.1  ! 1997-06  (M. Imbard, G. Madec)
15   !!            8.2  ! 1999-11  (M. Imbard, H. Goosse)  LIM sea-ice model
16   !!                 ! 1999-12  (V. Thierry, A-M. Treguier, M. Imbard, M-A. Foujols)  OPEN-MP
17   !!                 ! 2000-07  (J-M Molines, M. Imbard)  Open Boundary Conditions  (CLIPPER)
18   !!   NEMO     1.0  ! 2002-08  (G. Madec)  F90: Free form and modules
19   !!             -   ! 2004-06  (R. Redler, NEC CCRLE, Germany) add OASIS[3/4] coupled interfaces
20   !!             -   ! 2004-08  (C. Talandier) New trends organization
21   !!             -   ! 2005-06  (C. Ethe) Add the 1D configuration possibility
22   !!             -   ! 2005-11  (V. Garnier) Surface pressure gradient organization
23   !!             -   ! 2006-03  (L. Debreu, C. Mazauric)  Agrif implementation
24   !!             -   ! 2006-04  (G. Madec, R. Benshila)  Step reorganization
25   !!             -   ! 2007-07  (J. Chanut, A. Sellar) Unstructured open boundaries (BDY)
26   !!            3.2  ! 2009-08  (S. Masson)  open/write in the listing file in mpp
27   !!            3.3  ! 2010-05  (K. Mogensen, A. Weaver, M. Martin, D. Lea) Assimilation interface
28   !!             -   ! 2010-10  (C. Ethe, G. Madec) reorganisation of initialisation phase
29   !!            3.3.1! 2011-01  (A. R. Porter, STFC Daresbury) dynamical allocation
30   !!            3.4  ! 2011-11  (C. Harris) decomposition changes for running with CICE
31   !!----------------------------------------------------------------------
32
33   !!----------------------------------------------------------------------
34   !!   nemo_gcm       : solve ocean dynamics, tracer, biogeochemistry and/or sea-ice
35   !!   nemo_init      : initialization of the NEMO system
36   !!   nemo_ctl       : initialisation of the contol print
37   !!   nemo_closefile : close remaining open files
38   !!   nemo_alloc     : dynamical allocation
39   !!   nemo_partition : calculate MPP domain decomposition
40   !!   factorise      : calculate the factors of the no. of MPI processes
41   !!----------------------------------------------------------------------
42   USE step_oce        ! module used in the ocean time stepping module
43   USE sbc_oce         ! surface boundary condition: ocean
44   USE cla             ! cross land advection               (tra_cla routine)
45   USE domcfg          ! domain configuration               (dom_cfg routine)
46   USE mppini          ! shared/distributed memory setting (mpp_init routine)
47   USE domain          ! domain initialization             (dom_init routine)
48   USE obcini          ! open boundary cond. initialization (obc_ini routine)
49   USE bdyini          ! open boundary cond. initialization (bdy_init routine)
50   USE bdydta          ! open boundary cond. initialization (bdy_dta_init routine)
51   USE bdytides        ! open boundary cond. initialization (tide_init routine)
52   USE istate          ! initial state setting          (istate_init routine)
53   USE ldfdyn          ! lateral viscosity setting      (ldfdyn_init routine)
54   USE ldftra          ! lateral diffusivity setting    (ldftra_init routine)
55   USE zdfini          ! vertical physics setting          (zdf_init routine)
56   USE phycst          ! physical constant                  (par_cst routine)
57   USE trdmod          ! momentum/tracers trends       (trd_mod_init routine)
58   USE asmtrj          ! writing out state trajectory
59   USE diaptr          ! poleward transports           (dia_ptr_init routine)
60   USE diadct          ! sections transports           (dia_dct_init routine)
61   USE diaobs          ! Observation diagnostics       (dia_obs_init routine)
62   USE step            ! NEMO time-stepping                 (stp     routine)
63#if defined key_oasis3
64   USE cpl_oasis3      ! OASIS3 coupling
65#elif defined key_oasis4
66   USE cpl_oasis4      ! OASIS4 coupling (not working)
67#endif
68   USE c1d             ! 1D configuration
69   USE step_c1d        ! Time stepping loop for the 1D configuration
70#if defined key_top
71   USE trcini          ! passive tracer initialisation
72#endif
73   USE lib_mpp         ! distributed memory computing
74#if defined key_iomput
75   USE mod_ioclient
76#endif
77
78   IMPLICIT NONE
79   PRIVATE
80
81   PUBLIC   nemo_gcm    ! called by model.F90
82   PUBLIC   nemo_init   ! needed by AGRIF
83
84   CHARACTER(lc) ::   cform_aaa="( /, 'AAAAAAAA', / ) "     ! flag for output listing
85
86   !!----------------------------------------------------------------------
87   !! NEMO/OPA 4.0 , NEMO Consortium (2011)
88   !! $Id$
89   !! Software governed by the CeCILL licence     (NEMOGCM/NEMO_CeCILL.txt)
90   !!----------------------------------------------------------------------
91CONTAINS
92
93   SUBROUTINE nemo_gcm
94      !!----------------------------------------------------------------------
95      !!                     ***  ROUTINE nemo_gcm  ***
96      !!
97      !! ** Purpose :   NEMO solves the primitive equations on an orthogonal
98      !!              curvilinear mesh on the sphere.
99      !!
100      !! ** Method  : - model general initialization
101      !!              - launch the time-stepping (stp routine)
102      !!              - finalize the run by closing files and communications
103      !!
104      !! References : Madec, Delecluse, Imbard, and Levy, 1997:  internal report, IPSL.
105      !!              Madec, 2008, internal report, IPSL.
106      !!----------------------------------------------------------------------
107      INTEGER ::   istp       ! time step index
108      !!----------------------------------------------------------------------
109      !
110#if defined key_agrif
111      CALL Agrif_Init_Grids()      ! AGRIF: set the meshes
112#endif
113
114      !                            !-----------------------!
115      CALL nemo_init               !==  Initialisations  ==!
116      !                            !-----------------------!
117#if defined key_agrif
118      CALL Agrif_Declare_Var_dom   ! AGRIF: set the meshes for DOM
119      CALL Agrif_Declare_Var       !  "      "   "   "      "  DYN/TRA
120# if defined key_top
121      CALL Agrif_Declare_Var_top   !  "      "   "   "      "  TOP
122# endif
123# if defined key_lim2
124      CALL Agrif_Declare_Var_lim2  !  "      "   "   "      "  LIM
125# endif
126#endif
127      ! check that all process are still there... If some process have an error,
128      ! they will never enter in step and other processes will wait until the end of the cpu time!
129      IF( lk_mpp )   CALL mpp_max( nstop )
130
131      IF(lwp) WRITE(numout,cform_aaa)   ! Flag AAAAAAA
132
133      !                            !-----------------------!
134      !                            !==   time stepping   ==!
135      !                            !-----------------------!
136      istp = nit000
137#if defined key_c1d
138         DO WHILE ( istp <= nitend .AND. nstop == 0 )
139            CALL stp_c1d( istp )
140            istp = istp + 1
141         END DO
142#else
143          IF( lk_asminc ) THEN
144             IF( ln_bkgwri ) CALL asm_bkg_wri( nit000 - 1 )    ! Output background fields
145             IF( ln_trjwri ) CALL asm_trj_wri( nit000 - 1 )    ! Output trajectory fields
146             IF( ln_asmdin ) THEN                        ! Direct initialization
147                IF( ln_trainc ) CALL tra_asm_inc( nit000 - 1 )    ! Tracers
148                IF( ln_dyninc ) THEN
149                   CALL dyn_asm_inc( nit000 - 1 )    ! Dynamics
150                   IF ( ln_asmdin ) CALL ssh_wzv ( nit000 - 1 )      ! update vertical velocity
151                ENDIF
152                IF( ln_sshinc ) CALL ssh_asm_inc( nit000 - 1 )    ! SSH
153             ENDIF
154          ENDIF
155       
156         DO WHILE ( istp <= nitend .AND. nstop == 0 )
157#if defined key_agrif
158            CALL Agrif_Step( stp )           ! AGRIF: time stepping
159#else
160            CALL stp( istp )                 ! standard time stepping
161#endif
162            istp = istp + 1
163            IF( lk_mpp )   CALL mpp_max( nstop )
164         END DO
165#endif
166
167      IF( lk_diaobs ) CALL dia_obs_wri
168       
169      !                            !------------------------!
170      !                            !==  finalize the run  ==!
171      !                            !------------------------!
172      IF(lwp) WRITE(numout,cform_aaa)   ! Flag AAAAAAA
173      !
174      IF( nstop /= 0 .AND. lwp ) THEN   ! error print
175         WRITE(numout,cform_err)
176         WRITE(numout,*) nstop, ' error have been found' 
177      ENDIF
178      !
179#if defined key_agrif
180      CALL Agrif_ParentGrid_To_ChildGrid()
181      IF( lk_diaobs ) CALL dia_obs_wri
182      IF( nn_timing == 1 )   CALL timing_finalize
183      CALL Agrif_ChildGrid_To_ParentGrid()
184#endif
185      IF( nn_timing == 1 )   CALL timing_finalize
186      !
187      CALL nemo_closefile
188#if defined key_oasis3 || defined key_oasis4
189      CALL cpl_prism_finalize           ! end coupling and mpp communications with OASIS
190#else
191      IF( lk_mpp )   CALL mppstop       ! end mpp communications
192#endif
193      !
194   END SUBROUTINE nemo_gcm
195
196
197   SUBROUTINE nemo_init
198      !!----------------------------------------------------------------------
199      !!                     ***  ROUTINE nemo_init  ***
200      !!
201      !! ** Purpose :   initialization of the NEMO GCM
202      !!----------------------------------------------------------------------
203      INTEGER ::   ji            ! dummy loop indices
204      INTEGER ::   ilocal_comm   ! local integer
205      CHARACTER(len=80), DIMENSION(16) ::   cltxt
206      !!
207      NAMELIST/namctl/ ln_ctl  , nn_print, nn_ictls, nn_ictle,   &
208         &             nn_isplt, nn_jsplt, nn_jctls, nn_jctle,   &
209         &             nn_bench, nn_timing
210      !!----------------------------------------------------------------------
211      !
212      cltxt = ''
213      !
214      !                             ! open Namelist file
215      CALL ctl_opn( numnam, 'namelist', 'OLD', 'FORMATTED', 'SEQUENTIAL', -1, 6, .FALSE. )
216      !
217      READ( numnam, namctl )        ! Namelist namctl : Control prints & Benchmark
218      !
219      !                             !--------------------------------------------!
220      !                             !  set communicator & select the local node  !
221      !                             !--------------------------------------------!
222#if defined key_iomput
223      IF( Agrif_Root() ) THEN
224# if defined key_oasis3 || defined key_oasis4
225         CALL cpl_prism_init( ilocal_comm )                 ! nemo local communicator given by oasis
226# endif
227         CALL  init_ioclient( ilocal_comm )                 ! exchange io_server nemo local communicator with the io_server
228      ENDIF
229      narea = mynode( cltxt, numnam, nstop, ilocal_comm )   ! Nodes selection
230#else
231# if defined key_oasis3 || defined key_oasis4
232      IF( Agrif_Root() ) THEN
233         CALL cpl_prism_init( ilocal_comm )                 ! nemo local communicator given by oasis
234      ENDIF
235      narea = mynode( cltxt, numnam, nstop, ilocal_comm )   ! Nodes selection (control print return in cltxt)
236# else
237      ilocal_comm = 0
238      narea = mynode( cltxt, numnam, nstop )                 ! Nodes selection (control print return in cltxt)
239# endif
240#endif
241      narea = narea + 1                                     ! mynode return the rank of proc (0 --> jpnij -1 )
242
243      lwp = (narea == 1) .OR. ln_ctl                        ! control of all listing output print
244
245      ! If dimensions of processor grid weren't specified in the namelist file
246      ! then we calculate them here now that we have our communicator size
247      IF( (jpni < 1) .OR. (jpnj < 1) )THEN
248#if   defined key_mpp_mpi
249         IF( Agrif_Root() ) CALL nemo_partition(mppsize)
250#else
251         jpni  = 1
252         jpnj  = 1
253         jpnij = jpni*jpnj
254#endif
255      END IF
256
257      ! Calculate domain dimensions given calculated jpni and jpnj
258      ! This used to be done in par_oce.F90 when they were parameters rather
259      ! than variables
260      IF( Agrif_Root() ) THEN
261         jpi = ( jpiglo-2*jpreci + (jpni-1) ) / jpni + 2*jpreci   ! first  dim.
262#if defined key_nemocice_decomp
263         jpj = ( jpjglo+1-2*jprecj + (jpnj-1) ) / jpnj + 2*jprecj ! second dim.
264#else
265         jpj = ( jpjglo-2*jprecj + (jpnj-1) ) / jpnj + 2*jprecj   ! second dim.
266#endif
267         jpk = jpkdta                                             ! third dim
268         jpim1 = jpi-1                                            ! inner domain indices
269         jpjm1 = jpj-1                                            !   "           "
270         jpkm1 = jpk-1                                            !   "           "
271         jpij  = jpi*jpj                                          !  jpi x j
272      ENDIF
273
274      IF(lwp) THEN                            ! open listing units
275         !
276         CALL ctl_opn( numout, 'ocean.output', 'REPLACE', 'FORMATTED', 'SEQUENTIAL', -1, 6, .FALSE., narea )
277         !
278         WRITE(numout,*)
279         WRITE(numout,*) '   CNRS - NERC - Met OFFICE - MERCATOR-ocean - INGV - CMCC'
280         WRITE(numout,*) '                       NEMO team'
281         WRITE(numout,*) '            Ocean General Circulation Model'
282         WRITE(numout,*) '                  version 3.4  (2011) '
283         WRITE(numout,*)
284         WRITE(numout,*)
285         DO ji = 1, SIZE(cltxt) 
286            IF( TRIM(cltxt(ji)) /= '' )   WRITE(numout,*) cltxt(ji)      ! control print of mynode
287         END DO
288         WRITE(numout,cform_aaa)                                         ! Flag AAAAAAA
289         !
290      ENDIF
291
292      ! Now we know the dimensions of the grid and numout has been set we can
293      ! allocate arrays
294      CALL nemo_alloc()
295
296      !                             !-------------------------------!
297      !                             !  NEMO general initialization  !
298      !                             !-------------------------------!
299
300      CALL nemo_ctl                          ! Control prints & Benchmark
301
302      !                                      ! Domain decomposition
303      IF( jpni*jpnj == jpnij ) THEN   ;   CALL mpp_init      ! standard cutting out
304      ELSE                            ;   CALL mpp_init2     ! eliminate land processors
305      ENDIF
306      !
307      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_init
308      !
309      !                                      ! General initialization
310                            CALL     phy_cst    ! Physical constants
311                            CALL     eos_init   ! Equation of state
312                            CALL     dom_cfg    ! Domain configuration
313                            CALL     dom_init   ! Domain
314
315      IF( ln_nnogather )    CALL nemo_northcomms   ! Initialise the northfold neighbour lists (must be done after the masks are defined)
316
317      IF( ln_ctl        )   CALL prt_ctl_init   ! Print control
318
319      IF( lk_obc        )   CALL     obc_init   ! Open boundaries
320      IF( lk_bdy        )   CALL     bdy_init       ! Open boundaries initialisation
321      IF( lk_bdy        )   CALL     bdy_dta_init   ! Open boundaries initialisation of external data arrays
322      IF( lk_bdy        )   CALL     tide_init      ! Open boundaries initialisation of tidal harmonic forcing
323
324                            CALL flush(numout)
325                            CALL dyn_nept_init  ! simplified form of Neptune effect
326                            CALL flush(numout)
327
328                            CALL  istate_init   ! ocean initial state (Dynamics and tracers)
329
330      !                                     ! Ocean physics
331                            CALL     sbc_init   ! Forcings : surface module
332      !                                         ! Vertical physics
333                            CALL     zdf_init      ! namelist read
334                            CALL zdf_bfr_init      ! bottom friction
335      IF( lk_zdfric     )   CALL zdf_ric_init      ! Richardson number dependent Kz
336      IF( lk_zdftke     )   CALL zdf_tke_init      ! TKE closure scheme
337      IF( lk_zdfgls     )   CALL zdf_gls_init      ! GLS closure scheme
338      IF( lk_zdfkpp     )   CALL zdf_kpp_init      ! KPP closure scheme
339      IF( lk_zdftmx     )   CALL zdf_tmx_init      ! tidal vertical mixing
340      IF( lk_zdfddm .AND. .NOT. lk_zdfkpp )   & 
341         &                  CALL zdf_ddm_init      ! double diffusive mixing
342      !                                         ! Lateral physics
343                            CALL ldf_tra_init      ! Lateral ocean tracer physics
344                            CALL ldf_dyn_init      ! Lateral ocean momentum physics
345      IF( lk_ldfslp     )   CALL ldf_slp_init      ! slope of lateral mixing
346
347      !                                     ! Active tracers
348                            CALL tra_qsr_init   ! penetrative solar radiation qsr
349                            CALL tra_bbc_init   ! bottom heat flux
350      IF( lk_trabbl     )   CALL tra_bbl_init   ! advective (and/or diffusive) bottom boundary layer scheme
351      IF( ln_tradmp     )   CALL tra_dmp_init   ! internal damping trends
352                            CALL tra_adv_init   ! horizontal & vertical advection
353                            CALL tra_ldf_init   ! lateral mixing
354                            CALL tra_zdf_init   ! vertical mixing and after tracer fields
355
356      !                                     ! Dynamics
357                            CALL dyn_adv_init   ! advection (vector or flux form)
358                            CALL dyn_vor_init   ! vorticity term including Coriolis
359                            CALL dyn_ldf_init   ! lateral mixing
360                            CALL dyn_hpg_init   ! horizontal gradient of Hydrostatic pressure
361                            CALL dyn_zdf_init   ! vertical diffusion
362                            CALL dyn_spg_init   ! surface pressure gradient
363                           
364      !                                     ! Misc. options
365      IF( nn_cla == 1   )   CALL cla_init       ! Cross Land Advection
366     
367#if defined key_top
368      !                                     ! Passive tracers
369                            CALL     trc_init
370#endif
371      !                                     ! Diagnostics
372      IF( lk_floats     )   CALL     flo_init   ! drifting Floats
373                            CALL     iom_init   ! iom_put initialization
374      IF( lk_diaar5     )   CALL dia_ar5_init   ! ar5 diag
375                            CALL dia_ptr_init   ! Poleward TRansports initialization
376      IF( lk_diadct     )   CALL dia_dct_init   ! Sections tranports
377                            CALL dia_hsb_init   ! heat content, salt content and volume budgets
378                            CALL trd_mod_init   ! Mixed-layer/Vorticity/Integral constraints trends
379      IF( lk_diaobs     ) THEN                  ! Observation & model comparison
380                            CALL dia_obs_init            ! Initialize observational data
381                            CALL dia_obs( nit000 - 1 )   ! Observation operator for restart
382      ENDIF     
383      !                                     ! Assimilation increments
384      IF( lk_asminc     )   CALL asm_inc_init   ! Initialize assimilation increments
385      IF(lwp) WRITE(numout,*) 'Euler time step switch is ', neuler
386      !
387   END SUBROUTINE nemo_init
388
389
390   SUBROUTINE nemo_ctl
391      !!----------------------------------------------------------------------
392      !!                     ***  ROUTINE nemo_ctl  ***
393      !!
394      !! ** Purpose :   control print setting
395      !!
396      !! ** Method  : - print namctl information and check some consistencies
397      !!----------------------------------------------------------------------
398      !
399      IF(lwp) THEN                  ! control print
400         WRITE(numout,*)
401         WRITE(numout,*) 'nemo_ctl: Control prints & Benchmark'
402         WRITE(numout,*) '~~~~~~~ '
403         WRITE(numout,*) '   Namelist namctl'
404         WRITE(numout,*) '      run control (for debugging)     ln_ctl     = ', ln_ctl
405         WRITE(numout,*) '      level of print                  nn_print   = ', nn_print
406         WRITE(numout,*) '      Start i indice for SUM control  nn_ictls   = ', nn_ictls
407         WRITE(numout,*) '      End i indice for SUM control    nn_ictle   = ', nn_ictle
408         WRITE(numout,*) '      Start j indice for SUM control  nn_jctls   = ', nn_jctls
409         WRITE(numout,*) '      End j indice for SUM control    nn_jctle   = ', nn_jctle
410         WRITE(numout,*) '      number of proc. following i     nn_isplt   = ', nn_isplt
411         WRITE(numout,*) '      number of proc. following j     nn_jsplt   = ', nn_jsplt
412         WRITE(numout,*) '      benchmark parameter (0/1)       nn_bench   = ', nn_bench
413         WRITE(numout,*) '      timing activated    (0/1)       nn_timing  = ', nn_timing
414      ENDIF
415      !
416      nprint    = nn_print          ! convert DOCTOR namelist names into OLD names
417      nictls    = nn_ictls
418      nictle    = nn_ictle
419      njctls    = nn_jctls
420      njctle    = nn_jctle
421      isplt     = nn_isplt
422      jsplt     = nn_jsplt
423      nbench    = nn_bench
424      !                             ! Parameter control
425      !
426      IF( ln_ctl ) THEN                 ! sub-domain area indices for the control prints
427         IF( lk_mpp .AND. jpnij > 1 ) THEN
428            isplt = jpni   ;   jsplt = jpnj   ;   ijsplt = jpni*jpnj   ! the domain is forced to the real split domain
429         ELSE
430            IF( isplt == 1 .AND. jsplt == 1  ) THEN
431               CALL ctl_warn( ' - isplt & jsplt are equal to 1',   &
432                  &           ' - the print control will be done over the whole domain' )
433            ENDIF
434            ijsplt = isplt * jsplt            ! total number of processors ijsplt
435         ENDIF
436         IF(lwp) WRITE(numout,*)'          - The total number of processors over which the'
437         IF(lwp) WRITE(numout,*)'            print control will be done is ijsplt : ', ijsplt
438         !
439         !                              ! indices used for the SUM control
440         IF( nictls+nictle+njctls+njctle == 0 )   THEN    ! print control done over the default area
441            lsp_area = .FALSE.                       
442         ELSE                                             ! print control done over a specific  area
443            lsp_area = .TRUE.
444            IF( nictls < 1 .OR. nictls > jpiglo )   THEN
445               CALL ctl_warn( '          - nictls must be 1<=nictls>=jpiglo, it is forced to 1' )
446               nictls = 1
447            ENDIF
448            IF( nictle < 1 .OR. nictle > jpiglo )   THEN
449               CALL ctl_warn( '          - nictle must be 1<=nictle>=jpiglo, it is forced to jpiglo' )
450               nictle = jpiglo
451            ENDIF
452            IF( njctls < 1 .OR. njctls > jpjglo )   THEN
453               CALL ctl_warn( '          - njctls must be 1<=njctls>=jpjglo, it is forced to 1' )
454               njctls = 1
455            ENDIF
456            IF( njctle < 1 .OR. njctle > jpjglo )   THEN
457               CALL ctl_warn( '          - njctle must be 1<=njctle>=jpjglo, it is forced to jpjglo' )
458               njctle = jpjglo
459            ENDIF
460         ENDIF
461      ENDIF
462      !
463      IF( nbench == 1 ) THEN              ! Benchmark
464         SELECT CASE ( cp_cfg )
465         CASE ( 'gyre' )   ;   CALL ctl_warn( ' The Benchmark is activated ' )
466         CASE DEFAULT      ;   CALL ctl_stop( ' The Benchmark is based on the GYRE configuration:',   &
467            &                                 ' key_gyre must be used or set nbench = 0' )
468         END SELECT
469      ENDIF
470      !
471      IF( lk_c1d .AND. .NOT.lk_iomput )   CALL ctl_stop( 'nemo_ctl: The 1D configuration must be used ',   &
472         &                                               'with the IOM Input/Output manager. '         ,   &
473         &                                               'Compile with key_iomput enabled' )
474      !
475   END SUBROUTINE nemo_ctl
476
477
478   SUBROUTINE nemo_closefile
479      !!----------------------------------------------------------------------
480      !!                     ***  ROUTINE nemo_closefile  ***
481      !!
482      !! ** Purpose :   Close the files
483      !!----------------------------------------------------------------------
484      !
485      IF( lk_mpp )   CALL mppsync
486      !
487      CALL iom_close                                 ! close all input/output files managed by iom_*
488      !
489      IF( numstp      /= -1 )   CLOSE( numstp      )   ! time-step file
490      IF( numsol      /= -1 )   CLOSE( numsol      )   ! solver file
491      IF( numnam      /= -1 )   CLOSE( numnam      )   ! oce namelist
492      IF( numnam_ice  /= -1 )   CLOSE( numnam_ice  )   ! ice namelist
493      IF( numevo_ice  /= -1 )   CLOSE( numevo_ice  )   ! ice variables (temp. evolution)
494      IF( numout      /=  6 )   CLOSE( numout      )   ! standard model output file
495      IF( numdct_vol  /= -1 )   CLOSE( numdct_vol  )   ! volume transports
496      IF( numdct_heat /= -1 )   CLOSE( numdct_heat )   ! heat transports
497      IF( numdct_salt /= -1 )   CLOSE( numdct_salt )   ! salt transports
498
499      !
500      numout = 6                                     ! redefine numout in case it is used after this point...
501      !
502   END SUBROUTINE nemo_closefile
503
504
505   SUBROUTINE nemo_alloc
506      !!----------------------------------------------------------------------
507      !!                     ***  ROUTINE nemo_alloc  ***
508      !!
509      !! ** Purpose :   Allocate all the dynamic arrays of the OPA modules
510      !!
511      !! ** Method  :
512      !!----------------------------------------------------------------------
513      USE diawri    , ONLY: dia_wri_alloc
514      USE dom_oce   , ONLY: dom_oce_alloc
515      USE ldfdyn_oce, ONLY: ldfdyn_oce_alloc
516      USE ldftra_oce, ONLY: ldftra_oce_alloc
517      USE trc_oce   , ONLY: trc_oce_alloc
518#if defined key_diadct 
519      USE diadct    , ONLY: diadct_alloc 
520#endif 
521      !
522      INTEGER :: ierr
523      !!----------------------------------------------------------------------
524      !
525      ierr =        oce_alloc       ()          ! ocean
526      ierr = ierr + dia_wri_alloc   ()
527      ierr = ierr + dom_oce_alloc   ()          ! ocean domain
528      ierr = ierr + ldfdyn_oce_alloc()          ! ocean lateral  physics : dynamics
529      ierr = ierr + ldftra_oce_alloc()          ! ocean lateral  physics : tracers
530      ierr = ierr + zdf_oce_alloc   ()          ! ocean vertical physics
531      !
532      ierr = ierr + lib_mpp_alloc   (numout)    ! mpp exchanges
533      ierr = ierr + trc_oce_alloc   ()          ! shared TRC / TRA arrays
534      !
535#if defined key_diadct 
536      ierr = ierr + diadct_alloc    ()          !
537#endif 
538      !
539      IF( lk_mpp    )   CALL mpp_sum( ierr )
540      IF( ierr /= 0 )   CALL ctl_stop( 'STOP', 'nemo_alloc : unable to allocate standard ocean arrays' )
541      !
542   END SUBROUTINE nemo_alloc
543
544
545   SUBROUTINE nemo_partition( num_pes )
546      !!----------------------------------------------------------------------
547      !!                 ***  ROUTINE nemo_partition  ***
548      !!
549      !! ** Purpose :   
550      !!
551      !! ** Method  :
552      !!----------------------------------------------------------------------
553      INTEGER, INTENT(in) :: num_pes ! The number of MPI processes we have
554      !
555      INTEGER, PARAMETER :: nfactmax = 20
556      INTEGER :: nfact ! The no. of factors returned
557      INTEGER :: ierr  ! Error flag
558      INTEGER :: ji
559      INTEGER :: idiff, mindiff, imin ! For choosing pair of factors that are closest in value
560      INTEGER, DIMENSION(nfactmax) :: ifact ! Array of factors
561      !!----------------------------------------------------------------------
562
563      ierr = 0
564
565      CALL factorise( ifact, nfactmax, nfact, num_pes, ierr )
566
567      IF( nfact <= 1 ) THEN
568         WRITE (numout, *) 'WARNING: factorisation of number of PEs failed'
569         WRITE (numout, *) '       : using grid of ',num_pes,' x 1'
570         jpnj = 1
571         jpni = num_pes
572      ELSE
573         ! Search through factors for the pair that are closest in value
574         mindiff = 1000000
575         imin    = 1
576         DO ji = 1, nfact-1, 2
577            idiff = ABS( ifact(ji) - ifact(ji+1) )
578            IF( idiff < mindiff ) THEN
579               mindiff = idiff
580               imin = ji
581            ENDIF
582         END DO
583         jpnj = ifact(imin)
584         jpni = ifact(imin + 1)
585      ENDIF
586      !
587      jpnij = jpni*jpnj
588      !
589   END SUBROUTINE nemo_partition
590
591
592   SUBROUTINE factorise( kfax, kmaxfax, knfax, kn, kerr )
593      !!----------------------------------------------------------------------
594      !!                     ***  ROUTINE factorise  ***
595      !!
596      !! ** Purpose :   return the prime factors of n.
597      !!                knfax factors are returned in array kfax which is of
598      !!                maximum dimension kmaxfax.
599      !! ** Method  :
600      !!----------------------------------------------------------------------
601      INTEGER                    , INTENT(in   ) ::   kn, kmaxfax
602      INTEGER                    , INTENT(  out) ::   kerr, knfax
603      INTEGER, DIMENSION(kmaxfax), INTENT(  out) ::   kfax
604      !
605      INTEGER :: ifac, jl, inu
606      INTEGER, PARAMETER :: ntest = 14
607      INTEGER :: ilfax(ntest)
608
609      ! lfax contains the set of allowed factors.
610      data (ilfax(jl),jl=1,ntest) / 16384, 8192, 4096, 2048, 1024, 512, 256,  &
611         &                            128,   64,   32,   16,    8,   4,   2  /
612      !!----------------------------------------------------------------------
613
614      ! Clear the error flag and initialise output vars
615      kerr = 0
616      kfax = 1
617      knfax = 0
618
619      ! Find the factors of n.
620      IF( kn == 1 )   GOTO 20
621
622      ! nu holds the unfactorised part of the number.
623      ! knfax holds the number of factors found.
624      ! l points to the allowed factor list.
625      ! ifac holds the current factor.
626
627      inu   = kn
628      knfax = 0
629
630      DO jl = ntest, 1, -1
631         !
632         ifac = ilfax(jl)
633         IF( ifac > inu )   CYCLE
634
635         ! Test whether the factor will divide.
636
637         IF( MOD(inu,ifac) == 0 ) THEN
638            !
639            knfax = knfax + 1            ! Add the factor to the list
640            IF( knfax > kmaxfax ) THEN
641               kerr = 6
642               write (*,*) 'FACTOR: insufficient space in factor array ', knfax
643               return
644            ENDIF
645            kfax(knfax) = ifac
646            ! Store the other factor that goes with this one
647            knfax = knfax + 1
648            kfax(knfax) = inu / ifac
649            !WRITE (*,*) 'ARPDBG, factors ',knfax-1,' & ',knfax,' are ', kfax(knfax-1),' and ',kfax(knfax)
650         ENDIF
651         !
652      END DO
653
654   20 CONTINUE      ! Label 20 is the exit point from the factor search loop.
655      !
656   END SUBROUTINE factorise
657
658#if defined key_mpp_mpi
659   SUBROUTINE nemo_northcomms
660      !!======================================================================
661      !!                     ***  ROUTINE  nemo_northcomms  ***
662      !! nemo_northcomms    :  Setup for north fold exchanges with explicit peer to peer messaging
663      !!=====================================================================
664      !!----------------------------------------------------------------------
665      !!
666      !! ** Purpose :   Initialization of the northern neighbours lists.
667      !!----------------------------------------------------------------------
668      !!    1.0  ! 2011-10  (A. C. Coward, NOCS & J. Donners, PRACE)
669      !!----------------------------------------------------------------------
670
671      INTEGER ::   ji, jj, jk, ij, jtyp    ! dummy loop indices
672      INTEGER ::   ijpj                    ! number of rows involved in north-fold exchange
673      INTEGER ::   northcomms_alloc        ! allocate return status
674      REAL(wp), ALLOCATABLE, DIMENSION ( :,: ) ::   znnbrs     ! workspace
675      LOGICAL,  ALLOCATABLE, DIMENSION ( : )   ::   lrankset   ! workspace
676
677      IF(lwp) WRITE(numout,*)
678      IF(lwp) WRITE(numout,*) 'nemo_northcomms : Initialization of the northern neighbours lists'
679      IF(lwp) WRITE(numout,*) '~~~~~~~~~~'
680
681      !!----------------------------------------------------------------------
682      ALLOCATE( znnbrs(jpi,jpj), stat = northcomms_alloc )
683      ALLOCATE( lrankset(jpnij), stat = northcomms_alloc )
684      IF( northcomms_alloc /= 0 ) THEN
685         WRITE(numout,cform_war)
686         WRITE(numout,*) 'northcomms_alloc : failed to allocate arrays'
687         CALL ctl_stop( 'STOP', 'nemo_northcomms : unable to allocate temporary arrays' )
688      ENDIF
689      nsndto = 0
690      isendto = -1
691      ijpj   = 4
692      !
693      ! This routine has been called because ln_nnogather has been set true ( nammpp )
694      ! However, these first few exchanges have to use the mpi_allgather method to
695      ! establish the neighbour lists to use in subsequent peer to peer exchanges.
696      ! Consequently, set l_north_nogather to be false here and set it true only after
697      ! the lists have been established.
698      !
699      l_north_nogather = .FALSE.
700      !
701      ! Exchange and store ranks on northern rows
702
703      DO jtyp = 1,4
704
705         lrankset = .FALSE.
706         znnbrs = narea
707         SELECT CASE (jtyp)
708            CASE(1)
709               CALL lbc_lnk( znnbrs, 'T', 1. )      ! Type 1: T,W-points
710            CASE(2)
711               CALL lbc_lnk( znnbrs, 'U', 1. )      ! Type 2: U-point
712            CASE(3)
713               CALL lbc_lnk( znnbrs, 'V', 1. )      ! Type 3: V-point
714            CASE(4)
715               CALL lbc_lnk( znnbrs, 'F', 1. )      ! Type 4: F-point
716         END SELECT
717
718         IF ( njmppt(narea) .EQ. MAXVAL( njmppt ) ) THEN
719            DO jj = nlcj-ijpj+1, nlcj
720               ij = jj - nlcj + ijpj
721               DO ji = 1,jpi
722                  IF ( INT(znnbrs(ji,jj)) .NE. 0 .AND. INT(znnbrs(ji,jj)) .NE. narea ) &
723               &     lrankset(INT(znnbrs(ji,jj))) = .true.
724               END DO
725            END DO
726
727            DO jj = 1,jpnij
728               IF ( lrankset(jj) ) THEN
729                  nsndto(jtyp) = nsndto(jtyp) + 1
730                  IF ( nsndto(jtyp) .GT. jpmaxngh ) THEN
731                     CALL ctl_stop( ' Too many neighbours in nemo_northcomms ', &
732                  &                 ' jpmaxngh will need to be increased ')
733                  ENDIF
734                  isendto(nsndto(jtyp),jtyp) = jj-1   ! narea converted to MPI rank
735               ENDIF
736            END DO
737         ENDIF
738
739      END DO
740
741      !
742      ! Type 5: I-point
743      !
744      ! ICE point exchanges may involve some averaging. The neighbours list is
745      ! built up using two exchanges to ensure that the whole stencil is covered.
746      ! lrankset should not be reset between these 'J' and 'K' point exchanges
747
748      jtyp = 5
749      lrankset = .FALSE.
750      znnbrs = narea 
751      CALL lbc_lnk( znnbrs, 'J', 1. ) ! first ice U-V point
752
753      IF ( njmppt(narea) .EQ. MAXVAL( njmppt ) ) THEN
754         DO jj = nlcj-ijpj+1, nlcj
755            ij = jj - nlcj + ijpj
756            DO ji = 1,jpi
757               IF ( INT(znnbrs(ji,jj)) .NE. 0 .AND. INT(znnbrs(ji,jj)) .NE. narea ) &
758            &     lrankset(INT(znnbrs(ji,jj))) = .true.
759         END DO
760        END DO
761      ENDIF
762
763      znnbrs = narea 
764      CALL lbc_lnk( znnbrs, 'K', 1. ) ! second ice U-V point
765
766      IF ( njmppt(narea) .EQ. MAXVAL( njmppt )) THEN
767         DO jj = nlcj-ijpj+1, nlcj
768            ij = jj - nlcj + ijpj
769            DO ji = 1,jpi
770               IF ( INT(znnbrs(ji,jj)) .NE. 0 .AND.  INT(znnbrs(ji,jj)) .NE. narea ) &
771            &       lrankset( INT(znnbrs(ji,jj))) = .true.
772            END DO
773         END DO
774
775         DO jj = 1,jpnij
776            IF ( lrankset(jj) ) THEN
777               nsndto(jtyp) = nsndto(jtyp) + 1
778               IF ( nsndto(jtyp) .GT. jpmaxngh ) THEN
779                  CALL ctl_stop( ' Too many neighbours in nemo_northcomms ', &
780               &                 ' jpmaxngh will need to be increased ')
781               ENDIF
782               isendto(nsndto(jtyp),jtyp) = jj-1   ! narea converted to MPI rank
783            ENDIF
784         END DO
785         !
786         ! For northern row areas, set l_north_nogather so that all subsequent exchanges
787         ! can use peer to peer communications at the north fold
788         !
789         l_north_nogather = .TRUE.
790         !
791      ENDIF
792      DEALLOCATE( znnbrs )
793      DEALLOCATE( lrankset )
794
795   END SUBROUTINE nemo_northcomms
796#else
797   SUBROUTINE nemo_northcomms      ! Dummy routine
798      WRITE(*,*) 'nemo_northcomms: You should not have seen this print! error?'
799   END SUBROUTINE nemo_northcomms
800#endif
801   !!======================================================================
802END MODULE nemogcm
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.