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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_MERGE_2012/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC – NEMO

source: branches/2012/dev_MERGE_2012/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/nemogcm.F90 @ 3680

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First commit of the final branch for 2012 (future nemo_3_5), see ticket #1028

  • 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#if defined key_nemocice_decomp
49   USE ice_domain_size, only: nx_global, ny_global
50#endif
51   USE tideini         ! tidal components initialization   (tide_ini routine)
52   USE obcini          ! open boundary cond. initialization (obc_ini routine)
53   USE bdyini          ! open boundary cond. initialization (bdy_init routine)
54   USE bdydta          ! open boundary cond. initialization (bdy_dta_init routine)
55   USE bdytides        ! open boundary cond. initialization (bdytide_init routine)
56   USE istate          ! initial state setting          (istate_init routine)
57   USE ldfdyn          ! lateral viscosity setting      (ldfdyn_init routine)
58   USE ldftra          ! lateral diffusivity setting    (ldftra_init routine)
59   USE zdfini          ! vertical physics setting          (zdf_init routine)
60   USE phycst          ! physical constant                  (par_cst routine)
61   USE trdmod          ! momentum/tracers trends       (trd_mod_init routine)
62   USE asmtrj          ! writing out state trajectory
63   USE diaptr          ! poleward transports           (dia_ptr_init routine)
64   USE diadct          ! sections transports           (dia_dct_init routine)
65   USE diaobs          ! Observation diagnostics       (dia_obs_init routine)
66   USE step            ! NEMO time-stepping                 (stp     routine)
67   USE icbini          ! handle bergs, initialisation
68   USE icbstp          ! handle bergs, calving, themodynamics and transport
69#if defined key_oasis3
70   USE cpl_oasis3      ! OASIS3 coupling
71#elif defined key_oasis4
72   USE cpl_oasis4      ! OASIS4 coupling (not working)
73#endif
74   USE c1d             ! 1D configuration
75   USE step_c1d        ! Time stepping loop for the 1D configuration
76#if defined key_top
77   USE trcini          ! passive tracer initialisation
78#endif
79   USE lib_mpp         ! distributed memory computing
80#if defined key_iomput
81   USE mod_ioclient
82#endif
83   USE sbctide, ONLY: lk_tide
84
85
86   IMPLICIT NONE
87   PRIVATE
88
89   PUBLIC   nemo_gcm    ! called by model.F90
90   PUBLIC   nemo_init   ! needed by AGRIF
91
92   CHARACTER(lc) ::   cform_aaa="( /, 'AAAAAAAA', / ) "     ! flag for output listing
93
94   !!----------------------------------------------------------------------
95   !! NEMO/OPA 4.0 , NEMO Consortium (2011)
96   !! $Id$
97   !! Software governed by the CeCILL licence     (NEMOGCM/NEMO_CeCILL.txt)
98   !!----------------------------------------------------------------------
99CONTAINS
100
101   SUBROUTINE nemo_gcm
102      !!----------------------------------------------------------------------
103      !!                     ***  ROUTINE nemo_gcm  ***
104      !!
105      !! ** Purpose :   NEMO solves the primitive equations on an orthogonal
106      !!              curvilinear mesh on the sphere.
107      !!
108      !! ** Method  : - model general initialization
109      !!              - launch the time-stepping (stp routine)
110      !!              - finalize the run by closing files and communications
111      !!
112      !! References : Madec, Delecluse, Imbard, and Levy, 1997:  internal report, IPSL.
113      !!              Madec, 2008, internal report, IPSL.
114      !!----------------------------------------------------------------------
115      INTEGER ::   istp       ! time step index
116      !!----------------------------------------------------------------------
117      !
118#if defined key_agrif
119      CALL Agrif_Init_Grids()      ! AGRIF: set the meshes
120#endif
121
122      !                            !-----------------------!
123      CALL nemo_init               !==  Initialisations  ==!
124      !                            !-----------------------!
125#if defined key_agrif
126      CALL Agrif_Declare_Var_dom   ! AGRIF: set the meshes for DOM
127      CALL Agrif_Declare_Var       !  "      "   "   "      "  DYN/TRA
128# if defined key_top
129      CALL Agrif_Declare_Var_top   !  "      "   "   "      "  TOP
130# endif
131# if defined key_lim2
132      CALL Agrif_Declare_Var_lim2  !  "      "   "   "      "  LIM
133# endif
134#endif
135      ! check that all process are still there... If some process have an error,
136      ! they will never enter in step and other processes will wait until the end of the cpu time!
137      IF( lk_mpp )   CALL mpp_max( nstop )
138
139      IF(lwp) WRITE(numout,cform_aaa)   ! Flag AAAAAAA
140
141      !                            !-----------------------!
142      !                            !==   time stepping   ==!
143      !                            !-----------------------!
144      istp = nit000
145#if defined key_c1d
146         DO WHILE ( istp <= nitend .AND. nstop == 0 )
147            CALL stp_c1d( istp )
148            istp = istp + 1
149         END DO
150#else
151          IF( lk_asminc ) THEN
152             IF( ln_bkgwri ) CALL asm_bkg_wri( nit000 - 1 )    ! Output background fields
153             IF( ln_trjwri ) CALL asm_trj_wri( nit000 - 1 )    ! Output trajectory fields
154             IF( ln_asmdin ) THEN                        ! Direct initialization
155                IF( ln_trainc ) CALL tra_asm_inc( nit000 - 1 )    ! Tracers
156                IF( ln_dyninc ) THEN
157                   CALL dyn_asm_inc( nit000 - 1 )    ! Dynamics
158                   IF ( ln_asmdin ) CALL ssh_wzv ( nit000 - 1 )      ! update vertical velocity
159                ENDIF
160                IF( ln_sshinc ) CALL ssh_asm_inc( nit000 - 1 )    ! SSH
161             ENDIF
162          ENDIF
163       
164         DO WHILE ( istp <= nitend .AND. nstop == 0 )
165#if defined key_agrif
166            CALL Agrif_Step( stp )           ! AGRIF: time stepping
167#else
168            CALL stp( istp )                 ! standard time stepping
169#endif
170            istp = istp + 1
171            IF( lk_mpp )   CALL mpp_max( nstop )
172         END DO
173#endif
174
175      IF( lk_diaobs   )   CALL dia_obs_wri
176      !
177      IF( ln_icebergs )   CALL icb_end( nitend )
178       
179      !                            !------------------------!
180      !                            !==  finalize the run  ==!
181      !                            !------------------------!
182      IF(lwp) WRITE(numout,cform_aaa)   ! Flag AAAAAAA
183      !
184      IF( nstop /= 0 .AND. lwp ) THEN   ! error print
185         WRITE(numout,cform_err)
186         WRITE(numout,*) nstop, ' error have been found' 
187      ENDIF
188      !
189#if defined key_agrif
190      CALL Agrif_ParentGrid_To_ChildGrid()
191      IF( lk_diaobs ) CALL dia_obs_wri
192      IF( nn_timing == 1 )   CALL timing_finalize
193      CALL Agrif_ChildGrid_To_ParentGrid()
194#endif
195      IF( nn_timing == 1 )   CALL timing_finalize
196      !
197      CALL nemo_closefile
198#if defined key_oasis3 || defined key_oasis4
199      CALL cpl_prism_finalize           ! end coupling and mpp communications with OASIS
200#else
201      IF( lk_mpp )   CALL mppstop       ! end mpp communications
202#endif
203      !
204   END SUBROUTINE nemo_gcm
205
206
207   SUBROUTINE nemo_init
208      !!----------------------------------------------------------------------
209      !!                     ***  ROUTINE nemo_init  ***
210      !!
211      !! ** Purpose :   initialization of the NEMO GCM
212      !!----------------------------------------------------------------------
213      INTEGER ::   ji            ! dummy loop indices
214      INTEGER ::   ilocal_comm   ! local integer
215      CHARACTER(len=80), DIMENSION(16) ::   cltxt
216      !!
217      NAMELIST/namctl/ ln_ctl  , nn_print, nn_ictls, nn_ictle,   &
218         &             nn_isplt, nn_jsplt, nn_jctls, nn_jctle,   &
219         &             nn_bench, nn_timing
220      !!----------------------------------------------------------------------
221      !
222      cltxt = ''
223      !
224      !                             ! open Namelist file
225      CALL ctl_opn( numnam, 'namelist', 'OLD', 'FORMATTED', 'SEQUENTIAL', -1, 6, .FALSE. )
226      !
227      READ( numnam, namctl )        ! Namelist namctl : Control prints & Benchmark
228      !
229      !                             !--------------------------------------------!
230      !                             !  set communicator & select the local node  !
231      !                             !--------------------------------------------!
232#if defined key_iomput
233      IF( Agrif_Root() ) THEN
234# if defined key_oasis3 || defined key_oasis4
235         CALL cpl_prism_init( ilocal_comm )                 ! nemo local communicator given by oasis
236# endif
237         CALL  init_ioclient( ilocal_comm )                 ! exchange io_server nemo local communicator with the io_server
238      ENDIF
239      narea = mynode( cltxt, numnam, nstop, ilocal_comm )   ! Nodes selection
240#else
241# if defined key_oasis3 || defined key_oasis4
242      IF( Agrif_Root() ) THEN
243         CALL cpl_prism_init( ilocal_comm )                 ! nemo local communicator given by oasis
244      ENDIF
245      narea = mynode( cltxt, numnam, nstop, ilocal_comm )   ! Nodes selection (control print return in cltxt)
246# else
247      ilocal_comm = 0
248      narea = mynode( cltxt, numnam, nstop )                 ! Nodes selection (control print return in cltxt)
249# endif
250#endif
251      narea = narea + 1                                     ! mynode return the rank of proc (0 --> jpnij -1 )
252
253      lwp = (narea == 1) .OR. ln_ctl                        ! control of all listing output print
254
255      ! If dimensions of processor grid weren't specified in the namelist file
256      ! then we calculate them here now that we have our communicator size
257      IF( (jpni < 1) .OR. (jpnj < 1) )THEN
258#if   defined key_mpp_mpi
259         IF( Agrif_Root() ) CALL nemo_partition(mppsize)
260#else
261         jpni  = 1
262         jpnj  = 1
263         jpnij = jpni*jpnj
264#endif
265      END IF
266
267      ! Calculate domain dimensions given calculated jpni and jpnj
268      ! This used to be done in par_oce.F90 when they were parameters rather
269      ! than variables
270      IF( Agrif_Root() ) THEN
271#if defined key_nemocice_decomp
272         jpi = ( nx_global+2-2*jpreci + (jpni-1) ) / jpni + 2*jpreci ! first  dim.
273         jpj = ( ny_global+2-2*jprecj + (jpnj-1) ) / jpnj + 2*jprecj ! second dim.
274#else
275         jpi = ( jpiglo-2*jpreci + (jpni-1) ) / jpni + 2*jpreci   ! first  dim.
276         jpj = ( jpjglo-2*jprecj + (jpnj-1) ) / jpnj + 2*jprecj   ! second dim.
277#endif
278         jpk = jpkdta                                             ! third dim
279         jpim1 = jpi-1                                            ! inner domain indices
280         jpjm1 = jpj-1                                            !   "           "
281         jpkm1 = jpk-1                                            !   "           "
282         jpij  = jpi*jpj                                          !  jpi x j
283      ENDIF
284
285      IF(lwp) THEN                            ! open listing units
286         !
287         CALL ctl_opn( numout, 'ocean.output', 'REPLACE', 'FORMATTED', 'SEQUENTIAL', -1, 6, .FALSE., narea )
288         !
289         WRITE(numout,*)
290         WRITE(numout,*) '   CNRS - NERC - Met OFFICE - MERCATOR-ocean - INGV - CMCC'
291         WRITE(numout,*) '                       NEMO team'
292         WRITE(numout,*) '            Ocean General Circulation Model'
293         WRITE(numout,*) '                  version 3.4  (2011) '
294         WRITE(numout,*)
295         WRITE(numout,*)
296         DO ji = 1, SIZE(cltxt) 
297            IF( TRIM(cltxt(ji)) /= '' )   WRITE(numout,*) cltxt(ji)      ! control print of mynode
298         END DO
299         WRITE(numout,cform_aaa)                                         ! Flag AAAAAAA
300         !
301      ENDIF
302
303      ! Now we know the dimensions of the grid and numout has been set we can
304      ! allocate arrays
305      CALL nemo_alloc()
306
307      !                             !-------------------------------!
308      !                             !  NEMO general initialization  !
309      !                             !-------------------------------!
310
311      CALL nemo_ctl                          ! Control prints & Benchmark
312
313      !                                      ! Domain decomposition
314      IF( jpni*jpnj == jpnij ) THEN   ;   CALL mpp_init      ! standard cutting out
315      ELSE                            ;   CALL mpp_init2     ! eliminate land processors
316      ENDIF
317      !
318      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_init
319      !
320      !                                      ! General initialization
321                            CALL     phy_cst    ! Physical constants
322                            CALL     eos_init   ! Equation of state
323                            CALL     dom_cfg    ! Domain configuration
324                            CALL     dom_init   ! Domain
325
326      IF( ln_nnogather )    CALL nemo_northcomms   ! Initialise the northfold neighbour lists (must be done after the masks are defined)
327
328      IF( ln_ctl        )   CALL prt_ctl_init   ! Print control
329
330      IF( lk_obc        )   CALL     obc_init   ! Open boundaries
331
332                            CALL  istate_init   ! ocean initial state (Dynamics and tracers)
333
334      IF( lk_tide       )   CALL tide_init( nit000 )    ! Initialisation of the tidal harmonics
335
336      IF( lk_bdy        )   CALL     bdy_init       ! Open boundaries initialisation
337      IF( lk_bdy        )   CALL     bdy_dta_init   ! Open boundaries initialisation of external data arrays
338      IF( lk_bdy        )   CALL     bdytide_init   ! Open boundaries initialisation of tidal harmonic forcing
339
340                            CALL dyn_nept_init  ! simplified form of Neptune effect
341
342      !                                     ! Ocean physics
343                            CALL     sbc_init   ! Forcings : surface module
344      !                                         ! Vertical physics
345                            CALL     zdf_init      ! namelist read
346                            CALL zdf_bfr_init      ! bottom friction
347      IF( lk_zdfric     )   CALL zdf_ric_init      ! Richardson number dependent Kz
348      IF( lk_zdftke     )   CALL zdf_tke_init      ! TKE closure scheme
349      IF( lk_zdfgls     )   CALL zdf_gls_init      ! GLS closure scheme
350      IF( lk_zdfkpp     )   CALL zdf_kpp_init      ! KPP closure scheme
351      IF( lk_zdftmx     )   CALL zdf_tmx_init      ! tidal vertical mixing
352      IF( lk_zdfddm .AND. .NOT. lk_zdfkpp )   & 
353         &                  CALL zdf_ddm_init      ! double diffusive mixing
354      !                                         ! Lateral physics
355                            CALL ldf_tra_init      ! Lateral ocean tracer physics
356                            CALL ldf_dyn_init      ! Lateral ocean momentum physics
357      IF( lk_ldfslp     )   CALL ldf_slp_init      ! slope of lateral mixing
358
359      !                                     ! Active tracers
360                            CALL tra_qsr_init   ! penetrative solar radiation qsr
361                            CALL tra_bbc_init   ! bottom heat flux
362      IF( lk_trabbl     )   CALL tra_bbl_init   ! advective (and/or diffusive) bottom boundary layer scheme
363      IF( ln_tradmp     )   CALL tra_dmp_init   ! internal damping trends
364                            CALL tra_adv_init   ! horizontal & vertical advection
365                            CALL tra_ldf_init   ! lateral mixing
366                            CALL tra_zdf_init   ! vertical mixing and after tracer fields
367
368      !                                     ! Dynamics
369                            CALL dyn_adv_init   ! advection (vector or flux form)
370                            CALL dyn_vor_init   ! vorticity term including Coriolis
371                            CALL dyn_ldf_init   ! lateral mixing
372                            CALL dyn_hpg_init   ! horizontal gradient of Hydrostatic pressure
373                            CALL dyn_zdf_init   ! vertical diffusion
374                            CALL dyn_spg_init   ! surface pressure gradient
375                           
376      !                                     ! Misc. options
377      IF( nn_cla == 1   )   CALL cla_init       ! Cross Land Advection
378                            CALL icb_init( rdt, nit000)   ! initialise icebergs instance
379     
380#if defined key_top
381      !                                     ! Passive tracers
382                            CALL     trc_init
383#endif
384      !                                     ! Diagnostics
385      IF( lk_floats     )   CALL     flo_init   ! drifting Floats
386                            CALL     iom_init   ! iom_put initialization
387      IF( lk_diaar5     )   CALL dia_ar5_init   ! ar5 diag
388                            CALL dia_ptr_init   ! Poleward TRansports initialization
389      IF( lk_diadct     )   CALL dia_dct_init   ! Sections tranports
390                            CALL dia_hsb_init   ! heat content, salt content and volume budgets
391                            CALL trd_mod_init   ! Mixed-layer/Vorticity/Integral constraints trends
392      IF( lk_diaobs     ) THEN                  ! Observation & model comparison
393                            CALL dia_obs_init            ! Initialize observational data
394                            CALL dia_obs( nit000 - 1 )   ! Observation operator for restart
395      ENDIF     
396      !                                     ! Assimilation increments
397      IF( lk_asminc     )   CALL asm_inc_init   ! Initialize assimilation increments
398      IF(lwp) WRITE(numout,*) 'Euler time step switch is ', neuler
399      !
400   END SUBROUTINE nemo_init
401
402
403   SUBROUTINE nemo_ctl
404      !!----------------------------------------------------------------------
405      !!                     ***  ROUTINE nemo_ctl  ***
406      !!
407      !! ** Purpose :   control print setting
408      !!
409      !! ** Method  : - print namctl information and check some consistencies
410      !!----------------------------------------------------------------------
411      !
412      IF(lwp) THEN                  ! control print
413         WRITE(numout,*)
414         WRITE(numout,*) 'nemo_ctl: Control prints & Benchmark'
415         WRITE(numout,*) '~~~~~~~ '
416         WRITE(numout,*) '   Namelist namctl'
417         WRITE(numout,*) '      run control (for debugging)     ln_ctl     = ', ln_ctl
418         WRITE(numout,*) '      level of print                  nn_print   = ', nn_print
419         WRITE(numout,*) '      Start i indice for SUM control  nn_ictls   = ', nn_ictls
420         WRITE(numout,*) '      End i indice for SUM control    nn_ictle   = ', nn_ictle
421         WRITE(numout,*) '      Start j indice for SUM control  nn_jctls   = ', nn_jctls
422         WRITE(numout,*) '      End j indice for SUM control    nn_jctle   = ', nn_jctle
423         WRITE(numout,*) '      number of proc. following i     nn_isplt   = ', nn_isplt
424         WRITE(numout,*) '      number of proc. following j     nn_jsplt   = ', nn_jsplt
425         WRITE(numout,*) '      benchmark parameter (0/1)       nn_bench   = ', nn_bench
426         WRITE(numout,*) '      timing activated    (0/1)       nn_timing  = ', nn_timing
427      ENDIF
428      !
429      nprint    = nn_print          ! convert DOCTOR namelist names into OLD names
430      nictls    = nn_ictls
431      nictle    = nn_ictle
432      njctls    = nn_jctls
433      njctle    = nn_jctle
434      isplt     = nn_isplt
435      jsplt     = nn_jsplt
436      nbench    = nn_bench
437      !                             ! Parameter control
438      !
439      IF( ln_ctl ) THEN                 ! sub-domain area indices for the control prints
440         IF( lk_mpp .AND. jpnij > 1 ) THEN
441            isplt = jpni   ;   jsplt = jpnj   ;   ijsplt = jpni*jpnj   ! the domain is forced to the real split domain
442         ELSE
443            IF( isplt == 1 .AND. jsplt == 1  ) THEN
444               CALL ctl_warn( ' - isplt & jsplt are equal to 1',   &
445                  &           ' - the print control will be done over the whole domain' )
446            ENDIF
447            ijsplt = isplt * jsplt            ! total number of processors ijsplt
448         ENDIF
449         IF(lwp) WRITE(numout,*)'          - The total number of processors over which the'
450         IF(lwp) WRITE(numout,*)'            print control will be done is ijsplt : ', ijsplt
451         !
452         !                              ! indices used for the SUM control
453         IF( nictls+nictle+njctls+njctle == 0 )   THEN    ! print control done over the default area
454            lsp_area = .FALSE.                       
455         ELSE                                             ! print control done over a specific  area
456            lsp_area = .TRUE.
457            IF( nictls < 1 .OR. nictls > jpiglo )   THEN
458               CALL ctl_warn( '          - nictls must be 1<=nictls>=jpiglo, it is forced to 1' )
459               nictls = 1
460            ENDIF
461            IF( nictle < 1 .OR. nictle > jpiglo )   THEN
462               CALL ctl_warn( '          - nictle must be 1<=nictle>=jpiglo, it is forced to jpiglo' )
463               nictle = jpiglo
464            ENDIF
465            IF( njctls < 1 .OR. njctls > jpjglo )   THEN
466               CALL ctl_warn( '          - njctls must be 1<=njctls>=jpjglo, it is forced to 1' )
467               njctls = 1
468            ENDIF
469            IF( njctle < 1 .OR. njctle > jpjglo )   THEN
470               CALL ctl_warn( '          - njctle must be 1<=njctle>=jpjglo, it is forced to jpjglo' )
471               njctle = jpjglo
472            ENDIF
473         ENDIF
474      ENDIF
475      !
476      IF( nbench == 1 ) THEN              ! Benchmark
477         SELECT CASE ( cp_cfg )
478         CASE ( 'gyre' )   ;   CALL ctl_warn( ' The Benchmark is activated ' )
479         CASE DEFAULT      ;   CALL ctl_stop( ' The Benchmark is based on the GYRE configuration:',   &
480            &                                 ' key_gyre must be used or set nbench = 0' )
481         END SELECT
482      ENDIF
483      !
484      IF( lk_c1d .AND. .NOT.lk_iomput )   CALL ctl_stop( 'nemo_ctl: The 1D configuration must be used ',   &
485         &                                               'with the IOM Input/Output manager. '         ,   &
486         &                                               'Compile with key_iomput enabled' )
487      !
488   END SUBROUTINE nemo_ctl
489
490
491   SUBROUTINE nemo_closefile
492      !!----------------------------------------------------------------------
493      !!                     ***  ROUTINE nemo_closefile  ***
494      !!
495      !! ** Purpose :   Close the files
496      !!----------------------------------------------------------------------
497      !
498      IF( lk_mpp )   CALL mppsync
499      !
500      CALL iom_close                                 ! close all input/output files managed by iom_*
501      !
502      IF( numstp      /= -1 )   CLOSE( numstp      )   ! time-step file
503      IF( numsol      /= -1 )   CLOSE( numsol      )   ! solver file
504      IF( numnam      /= -1 )   CLOSE( numnam      )   ! oce namelist
505      IF( numnam_ice  /= -1 )   CLOSE( numnam_ice  )   ! ice namelist
506      IF( numevo_ice  /= -1 )   CLOSE( numevo_ice  )   ! ice variables (temp. evolution)
507      IF( numout      /=  6 )   CLOSE( numout      )   ! standard model output file
508      IF( numdct_vol  /= -1 )   CLOSE( numdct_vol  )   ! volume transports
509      IF( numdct_heat /= -1 )   CLOSE( numdct_heat )   ! heat transports
510      IF( numdct_salt /= -1 )   CLOSE( numdct_salt )   ! salt transports
511
512      !
513      numout = 6                                     ! redefine numout in case it is used after this point...
514      !
515   END SUBROUTINE nemo_closefile
516
517
518   SUBROUTINE nemo_alloc
519      !!----------------------------------------------------------------------
520      !!                     ***  ROUTINE nemo_alloc  ***
521      !!
522      !! ** Purpose :   Allocate all the dynamic arrays of the OPA modules
523      !!
524      !! ** Method  :
525      !!----------------------------------------------------------------------
526      USE diawri    , ONLY: dia_wri_alloc
527      USE dom_oce   , ONLY: dom_oce_alloc
528      USE ldfdyn_oce, ONLY: ldfdyn_oce_alloc
529      USE ldftra_oce, ONLY: ldftra_oce_alloc
530      USE trc_oce   , ONLY: trc_oce_alloc
531#if defined key_diadct 
532      USE diadct    , ONLY: diadct_alloc 
533#endif 
534      !
535      INTEGER :: ierr
536      !!----------------------------------------------------------------------
537      !
538      ierr =        oce_alloc       ()          ! ocean
539      ierr = ierr + dia_wri_alloc   ()
540      ierr = ierr + dom_oce_alloc   ()          ! ocean domain
541      ierr = ierr + ldfdyn_oce_alloc()          ! ocean lateral  physics : dynamics
542      ierr = ierr + ldftra_oce_alloc()          ! ocean lateral  physics : tracers
543      ierr = ierr + zdf_oce_alloc   ()          ! ocean vertical physics
544      !
545      ierr = ierr + lib_mpp_alloc   (numout)    ! mpp exchanges
546      ierr = ierr + trc_oce_alloc   ()          ! shared TRC / TRA arrays
547      !
548#if defined key_diadct 
549      ierr = ierr + diadct_alloc    ()          !
550#endif 
551      !
552      IF( lk_mpp    )   CALL mpp_sum( ierr )
553      IF( ierr /= 0 )   CALL ctl_stop( 'STOP', 'nemo_alloc : unable to allocate standard ocean arrays' )
554      !
555   END SUBROUTINE nemo_alloc
556
557
558   SUBROUTINE nemo_partition( num_pes )
559      !!----------------------------------------------------------------------
560      !!                 ***  ROUTINE nemo_partition  ***
561      !!
562      !! ** Purpose :   
563      !!
564      !! ** Method  :
565      !!----------------------------------------------------------------------
566      INTEGER, INTENT(in) :: num_pes ! The number of MPI processes we have
567      !
568      INTEGER, PARAMETER :: nfactmax = 20
569      INTEGER :: nfact ! The no. of factors returned
570      INTEGER :: ierr  ! Error flag
571      INTEGER :: ji
572      INTEGER :: idiff, mindiff, imin ! For choosing pair of factors that are closest in value
573      INTEGER, DIMENSION(nfactmax) :: ifact ! Array of factors
574      !!----------------------------------------------------------------------
575
576      ierr = 0
577
578      CALL factorise( ifact, nfactmax, nfact, num_pes, ierr )
579
580      IF( nfact <= 1 ) THEN
581         WRITE (numout, *) 'WARNING: factorisation of number of PEs failed'
582         WRITE (numout, *) '       : using grid of ',num_pes,' x 1'
583         jpnj = 1
584         jpni = num_pes
585      ELSE
586         ! Search through factors for the pair that are closest in value
587         mindiff = 1000000
588         imin    = 1
589         DO ji = 1, nfact-1, 2
590            idiff = ABS( ifact(ji) - ifact(ji+1) )
591            IF( idiff < mindiff ) THEN
592               mindiff = idiff
593               imin = ji
594            ENDIF
595         END DO
596         jpnj = ifact(imin)
597         jpni = ifact(imin + 1)
598      ENDIF
599      !
600      jpnij = jpni*jpnj
601      !
602   END SUBROUTINE nemo_partition
603
604
605   SUBROUTINE factorise( kfax, kmaxfax, knfax, kn, kerr )
606      !!----------------------------------------------------------------------
607      !!                     ***  ROUTINE factorise  ***
608      !!
609      !! ** Purpose :   return the prime factors of n.
610      !!                knfax factors are returned in array kfax which is of
611      !!                maximum dimension kmaxfax.
612      !! ** Method  :
613      !!----------------------------------------------------------------------
614      INTEGER                    , INTENT(in   ) ::   kn, kmaxfax
615      INTEGER                    , INTENT(  out) ::   kerr, knfax
616      INTEGER, DIMENSION(kmaxfax), INTENT(  out) ::   kfax
617      !
618      INTEGER :: ifac, jl, inu
619      INTEGER, PARAMETER :: ntest = 14
620      INTEGER :: ilfax(ntest)
621
622      ! lfax contains the set of allowed factors.
623      data (ilfax(jl),jl=1,ntest) / 16384, 8192, 4096, 2048, 1024, 512, 256,  &
624         &                            128,   64,   32,   16,    8,   4,   2  /
625      !!----------------------------------------------------------------------
626
627      ! Clear the error flag and initialise output vars
628      kerr = 0
629      kfax = 1
630      knfax = 0
631
632      ! Find the factors of n.
633      IF( kn == 1 )   GOTO 20
634
635      ! nu holds the unfactorised part of the number.
636      ! knfax holds the number of factors found.
637      ! l points to the allowed factor list.
638      ! ifac holds the current factor.
639
640      inu   = kn
641      knfax = 0
642
643      DO jl = ntest, 1, -1
644         !
645         ifac = ilfax(jl)
646         IF( ifac > inu )   CYCLE
647
648         ! Test whether the factor will divide.
649
650         IF( MOD(inu,ifac) == 0 ) THEN
651            !
652            knfax = knfax + 1            ! Add the factor to the list
653            IF( knfax > kmaxfax ) THEN
654               kerr = 6
655               write (*,*) 'FACTOR: insufficient space in factor array ', knfax
656               return
657            ENDIF
658            kfax(knfax) = ifac
659            ! Store the other factor that goes with this one
660            knfax = knfax + 1
661            kfax(knfax) = inu / ifac
662            !WRITE (*,*) 'ARPDBG, factors ',knfax-1,' & ',knfax,' are ', kfax(knfax-1),' and ',kfax(knfax)
663         ENDIF
664         !
665      END DO
666
667   20 CONTINUE      ! Label 20 is the exit point from the factor search loop.
668      !
669   END SUBROUTINE factorise
670
671#if defined key_mpp_mpi
672   SUBROUTINE nemo_northcomms
673      !!======================================================================
674      !!                     ***  ROUTINE  nemo_northcomms  ***
675      !! nemo_northcomms    :  Setup for north fold exchanges with explicit peer to peer messaging
676      !!=====================================================================
677      !!----------------------------------------------------------------------
678      !!
679      !! ** Purpose :   Initialization of the northern neighbours lists.
680      !!----------------------------------------------------------------------
681      !!    1.0  ! 2011-10  (A. C. Coward, NOCS & J. Donners, PRACE)
682      !!----------------------------------------------------------------------
683
684      INTEGER ::   ji, jj, jk, ij, jtyp    ! dummy loop indices
685      INTEGER ::   ijpj                    ! number of rows involved in north-fold exchange
686      INTEGER ::   northcomms_alloc        ! allocate return status
687      REAL(wp), ALLOCATABLE, DIMENSION ( :,: ) ::   znnbrs     ! workspace
688      LOGICAL,  ALLOCATABLE, DIMENSION ( : )   ::   lrankset   ! workspace
689
690      IF(lwp) WRITE(numout,*)
691      IF(lwp) WRITE(numout,*) 'nemo_northcomms : Initialization of the northern neighbours lists'
692      IF(lwp) WRITE(numout,*) '~~~~~~~~~~'
693
694      !!----------------------------------------------------------------------
695      ALLOCATE( znnbrs(jpi,jpj), stat = northcomms_alloc )
696      ALLOCATE( lrankset(jpnij), stat = northcomms_alloc )
697      IF( northcomms_alloc /= 0 ) THEN
698         WRITE(numout,cform_war)
699         WRITE(numout,*) 'northcomms_alloc : failed to allocate arrays'
700         CALL ctl_stop( 'STOP', 'nemo_northcomms : unable to allocate temporary arrays' )
701      ENDIF
702      nsndto = 0
703      isendto = -1
704      ijpj   = 4
705      !
706      ! This routine has been called because ln_nnogather has been set true ( nammpp )
707      ! However, these first few exchanges have to use the mpi_allgather method to
708      ! establish the neighbour lists to use in subsequent peer to peer exchanges.
709      ! Consequently, set l_north_nogather to be false here and set it true only after
710      ! the lists have been established.
711      !
712      l_north_nogather = .FALSE.
713      !
714      ! Exchange and store ranks on northern rows
715
716      DO jtyp = 1,4
717
718         lrankset = .FALSE.
719         znnbrs = narea
720         SELECT CASE (jtyp)
721            CASE(1)
722               CALL lbc_lnk( znnbrs, 'T', 1. )      ! Type 1: T,W-points
723            CASE(2)
724               CALL lbc_lnk( znnbrs, 'U', 1. )      ! Type 2: U-point
725            CASE(3)
726               CALL lbc_lnk( znnbrs, 'V', 1. )      ! Type 3: V-point
727            CASE(4)
728               CALL lbc_lnk( znnbrs, 'F', 1. )      ! Type 4: F-point
729         END SELECT
730
731         IF ( njmppt(narea) .EQ. MAXVAL( njmppt ) ) THEN
732            DO jj = nlcj-ijpj+1, nlcj
733               ij = jj - nlcj + ijpj
734               DO ji = 1,jpi
735                  IF ( INT(znnbrs(ji,jj)) .NE. 0 .AND. INT(znnbrs(ji,jj)) .NE. narea ) &
736               &     lrankset(INT(znnbrs(ji,jj))) = .true.
737               END DO
738            END DO
739
740            DO jj = 1,jpnij
741               IF ( lrankset(jj) ) THEN
742                  nsndto(jtyp) = nsndto(jtyp) + 1
743                  IF ( nsndto(jtyp) .GT. jpmaxngh ) THEN
744                     CALL ctl_stop( ' Too many neighbours in nemo_northcomms ', &
745                  &                 ' jpmaxngh will need to be increased ')
746                  ENDIF
747                  isendto(nsndto(jtyp),jtyp) = jj-1   ! narea converted to MPI rank
748               ENDIF
749            END DO
750         ENDIF
751
752      END DO
753
754      !
755      ! Type 5: I-point
756      !
757      ! ICE point exchanges may involve some averaging. The neighbours list is
758      ! built up using two exchanges to ensure that the whole stencil is covered.
759      ! lrankset should not be reset between these 'J' and 'K' point exchanges
760
761      jtyp = 5
762      lrankset = .FALSE.
763      znnbrs = narea 
764      CALL lbc_lnk( znnbrs, 'J', 1. ) ! first 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      ENDIF
775
776      znnbrs = narea 
777      CALL lbc_lnk( znnbrs, 'K', 1. ) ! second ice U-V point
778
779      IF ( njmppt(narea) .EQ. MAXVAL( njmppt )) THEN
780         DO jj = nlcj-ijpj+1, nlcj
781            ij = jj - nlcj + ijpj
782            DO ji = 1,jpi
783               IF ( INT(znnbrs(ji,jj)) .NE. 0 .AND.  INT(znnbrs(ji,jj)) .NE. narea ) &
784            &       lrankset( INT(znnbrs(ji,jj))) = .true.
785            END DO
786         END DO
787
788         DO jj = 1,jpnij
789            IF ( lrankset(jj) ) THEN
790               nsndto(jtyp) = nsndto(jtyp) + 1
791               IF ( nsndto(jtyp) .GT. jpmaxngh ) THEN
792                  CALL ctl_stop( ' Too many neighbours in nemo_northcomms ', &
793               &                 ' jpmaxngh will need to be increased ')
794               ENDIF
795               isendto(nsndto(jtyp),jtyp) = jj-1   ! narea converted to MPI rank
796            ENDIF
797         END DO
798         !
799         ! For northern row areas, set l_north_nogather so that all subsequent exchanges
800         ! can use peer to peer communications at the north fold
801         !
802         l_north_nogather = .TRUE.
803         !
804      ENDIF
805      DEALLOCATE( znnbrs )
806      DEALLOCATE( lrankset )
807
808   END SUBROUTINE nemo_northcomms
809#else
810   SUBROUTINE nemo_northcomms      ! Dummy routine
811      WRITE(*,*) 'nemo_northcomms: You should not have seen this print! error?'
812   END SUBROUTINE nemo_northcomms
813#endif
814   !!======================================================================
815END MODULE nemogcm
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.