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nemogcm.F90 in branches/2012/dev_NOC_2012_rev3555/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC – NEMO

source: branches/2012/dev_NOC_2012_rev3555/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/nemogcm.F90 @ 3625

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  • Property svn:keywords set to Id
File size: 36.3 KB
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 obcini          ! open boundary cond. initialization (obc_ini routine)
52   USE bdyini          ! open boundary cond. initialization (bdy_init routine)
53   USE bdydta          ! open boundary cond. initialization (bdy_dta_init routine)
54   USE bdytides        ! open boundary cond. initialization (tide_init routine)
55   USE istate          ! initial state setting          (istate_init routine)
56   USE ldfdyn          ! lateral viscosity setting      (ldfdyn_init routine)
57   USE ldftra          ! lateral diffusivity setting    (ldftra_init routine)
58   USE zdfini          ! vertical physics setting          (zdf_init routine)
59   USE phycst          ! physical constant                  (par_cst routine)
60   USE trdmod          ! momentum/tracers trends       (trd_mod_init routine)
61   USE asmtrj          ! writing out state trajectory
62   USE diaptr          ! poleward transports           (dia_ptr_init routine)
63   USE diadct          ! sections transports           (dia_dct_init routine)
64   USE diaobs          ! Observation diagnostics       (dia_obs_init routine)
65   USE step            ! NEMO time-stepping                 (stp     routine)
66   USE icbini          ! handle bergs, initialisation
67   USE icbstp          ! handle bergs, calving, themodynamics and transport
68#if defined key_oasis3
69   USE cpl_oasis3      ! OASIS3 coupling
70#elif defined key_oasis4
71   USE cpl_oasis4      ! OASIS4 coupling (not working)
72#endif
73   USE c1d             ! 1D configuration
74   USE step_c1d        ! Time stepping loop for the 1D configuration
75#if defined key_top
76   USE trcini          ! passive tracer initialisation
77#endif
78   USE lib_mpp         ! distributed memory computing
79#if defined key_iomput
80   USE mod_ioclient
81#endif
82
83   IMPLICIT NONE
84   PRIVATE
85
86   PUBLIC   nemo_gcm    ! called by model.F90
87   PUBLIC   nemo_init   ! needed by AGRIF
88
89   CHARACTER(lc) ::   cform_aaa="( /, 'AAAAAAAA', / ) "     ! flag for output listing
90
91   !!----------------------------------------------------------------------
92   !! NEMO/OPA 4.0 , NEMO Consortium (2011)
93   !! $Id$
94   !! Software governed by the CeCILL licence     (NEMOGCM/NEMO_CeCILL.txt)
95   !!----------------------------------------------------------------------
96CONTAINS
97
98   SUBROUTINE nemo_gcm
99      !!----------------------------------------------------------------------
100      !!                     ***  ROUTINE nemo_gcm  ***
101      !!
102      !! ** Purpose :   NEMO solves the primitive equations on an orthogonal
103      !!              curvilinear mesh on the sphere.
104      !!
105      !! ** Method  : - model general initialization
106      !!              - launch the time-stepping (stp routine)
107      !!              - finalize the run by closing files and communications
108      !!
109      !! References : Madec, Delecluse, Imbard, and Levy, 1997:  internal report, IPSL.
110      !!              Madec, 2008, internal report, IPSL.
111      !!----------------------------------------------------------------------
112      INTEGER ::   istp       ! time step index
113      !!----------------------------------------------------------------------
114      !
115#if defined key_agrif
116      CALL Agrif_Init_Grids()      ! AGRIF: set the meshes
117#endif
118
119      !                            !-----------------------!
120      CALL nemo_init               !==  Initialisations  ==!
121      !                            !-----------------------!
122#if defined key_agrif
123      CALL Agrif_Declare_Var       ! AGRIF: set the meshes
124# if defined key_top
125      CALL Agrif_Declare_Var_Top   ! AGRIF: set the meshes
126# endif
127#endif
128      ! check that all process are still there... If some process have an error,
129      ! they will never enter in step and other processes will wait until the end of the cpu time!
130      IF( lk_mpp )   CALL mpp_max( nstop )
131
132      IF(lwp) WRITE(numout,cform_aaa)   ! Flag AAAAAAA
133
134      !                            !-----------------------!
135      !                            !==   time stepping   ==!
136      !                            !-----------------------!
137      istp = nit000
138#if defined key_c1d
139         DO WHILE ( istp <= nitend .AND. nstop == 0 )
140            CALL stp_c1d( istp )
141            istp = istp + 1
142         END DO
143#else
144          IF( lk_asminc ) THEN
145             IF( ln_bkgwri ) CALL asm_bkg_wri( nit000 - 1 )    ! Output background fields
146             IF( ln_trjwri ) CALL asm_trj_wri( nit000 - 1 )    ! Output trajectory fields
147             IF( ln_asmdin ) THEN                        ! Direct initialization
148                IF( ln_trainc ) CALL tra_asm_inc( nit000 - 1 )    ! Tracers
149                IF( ln_dyninc ) THEN
150                   CALL dyn_asm_inc( nit000 - 1 )    ! Dynamics
151                   IF ( ln_asmdin ) CALL ssh_wzv ( nit000 - 1 )      ! update vertical velocity
152                ENDIF
153                IF( ln_sshinc ) CALL ssh_asm_inc( nit000 - 1 )    ! SSH
154             ENDIF
155          ENDIF
156       
157         DO WHILE ( istp <= nitend .AND. nstop == 0 )
158#if defined key_agrif
159            CALL Agrif_Step( stp )           ! AGRIF: time stepping
160#else
161            CALL stp( istp )                 ! standard time stepping
162#endif
163            istp = istp + 1
164            IF( lk_mpp )   CALL mpp_max( nstop )
165         END DO
166#endif
167
168      IF( lk_diaobs   )   CALL dia_obs_wri
169      !
170      IF( ln_icebergs )   CALL icb_end( nitend )
171       
172      !                            !------------------------!
173      !                            !==  finalize the run  ==!
174      !                            !------------------------!
175      IF(lwp) WRITE(numout,cform_aaa)   ! Flag AAAAAAA
176      !
177      IF( nstop /= 0 .AND. lwp ) THEN   ! error print
178         WRITE(numout,cform_err)
179         WRITE(numout,*) nstop, ' error have been found' 
180      ENDIF
181      !
182#if defined key_agrif
183      CALL Agrif_ParentGrid_To_ChildGrid()
184      IF( lk_diaobs ) CALL dia_obs_wri
185      IF( nn_timing == 1 )   CALL timing_finalize
186      CALL Agrif_ChildGrid_To_ParentGrid()
187#endif
188      IF( nn_timing == 1 )   CALL timing_finalize
189      !
190      CALL nemo_closefile
191#if defined key_oasis3 || defined key_oasis4
192      CALL cpl_prism_finalize           ! end coupling and mpp communications with OASIS
193#else
194      IF( lk_mpp )   CALL mppstop       ! end mpp communications
195#endif
196      !
197   END SUBROUTINE nemo_gcm
198
199
200   SUBROUTINE nemo_init
201      !!----------------------------------------------------------------------
202      !!                     ***  ROUTINE nemo_init  ***
203      !!
204      !! ** Purpose :   initialization of the NEMO GCM
205      !!----------------------------------------------------------------------
206      INTEGER ::   ji            ! dummy loop indices
207      INTEGER ::   ilocal_comm   ! local integer
208      CHARACTER(len=80), DIMENSION(16) ::   cltxt
209      !!
210      NAMELIST/namctl/ ln_ctl  , nn_print, nn_ictls, nn_ictle,   &
211         &             nn_isplt, nn_jsplt, nn_jctls, nn_jctle,   &
212         &             nn_bench, nn_timing
213      !!----------------------------------------------------------------------
214      !
215      cltxt = ''
216      !
217      !                             ! open Namelist file
218      CALL ctl_opn( numnam, 'namelist', 'OLD', 'FORMATTED', 'SEQUENTIAL', -1, 6, .FALSE. )
219      !
220      READ( numnam, namctl )        ! Namelist namctl : Control prints & Benchmark
221      !
222      !                             !--------------------------------------------!
223      !                             !  set communicator & select the local node  !
224      !                             !--------------------------------------------!
225#if defined key_iomput
226      IF( Agrif_Root() ) THEN
227# if defined key_oasis3 || defined key_oasis4
228         CALL cpl_prism_init( ilocal_comm )                 ! nemo local communicator given by oasis
229# endif
230         CALL  init_ioclient( ilocal_comm )                 ! exchange io_server nemo local communicator with the io_server
231      ENDIF
232      narea = mynode( cltxt, numnam, nstop, ilocal_comm )   ! Nodes selection
233#else
234# if defined key_oasis3 || defined key_oasis4
235      IF( Agrif_Root() ) THEN
236         CALL cpl_prism_init( ilocal_comm )                 ! nemo local communicator given by oasis
237      ENDIF
238      narea = mynode( cltxt, numnam, nstop, ilocal_comm )   ! Nodes selection (control print return in cltxt)
239# else
240      ilocal_comm = 0
241      narea = mynode( cltxt, numnam, nstop )                 ! Nodes selection (control print return in cltxt)
242# endif
243#endif
244      narea = narea + 1                                     ! mynode return the rank of proc (0 --> jpnij -1 )
245
246      lwp = (narea == 1) .OR. ln_ctl                        ! control of all listing output print
247
248      ! If dimensions of processor grid weren't specified in the namelist file
249      ! then we calculate them here now that we have our communicator size
250      IF( (jpni < 1) .OR. (jpnj < 1) )THEN
251#if   defined key_mpp_mpi
252         IF( Agrif_Root() ) CALL nemo_partition(mppsize)
253#else
254         jpni  = 1
255         jpnj  = 1
256         jpnij = jpni*jpnj
257#endif
258      END IF
259
260      ! Calculate domain dimensions given calculated jpni and jpnj
261      ! This used to be done in par_oce.F90 when they were parameters rather
262      ! than variables
263      IF( Agrif_Root() ) THEN
264#if defined key_nemocice_decomp
265         jpi = ( nx_global+2-2*jpreci + (jpni-1) ) / jpni + 2*jpreci ! first  dim.
266         jpj = ( ny_global+2-2*jprecj + (jpnj-1) ) / jpnj + 2*jprecj ! second dim.
267#else
268         jpi = ( jpiglo-2*jpreci + (jpni-1) ) / jpni + 2*jpreci   ! first  dim.
269         jpj = ( jpjglo-2*jprecj + (jpnj-1) ) / jpnj + 2*jprecj   ! second dim.
270#endif
271         jpk = jpkdta                                             ! third dim
272         jpim1 = jpi-1                                            ! inner domain indices
273         jpjm1 = jpj-1                                            !   "           "
274         jpkm1 = jpk-1                                            !   "           "
275         jpij  = jpi*jpj                                          !  jpi x j
276      ENDIF
277
278      IF(lwp) THEN                            ! open listing units
279         !
280         CALL ctl_opn( numout, 'ocean.output', 'REPLACE', 'FORMATTED', 'SEQUENTIAL', -1, 6, .FALSE., narea )
281         !
282         WRITE(numout,*)
283         WRITE(numout,*) '   CNRS - NERC - Met OFFICE - MERCATOR-ocean - INGV - CMCC'
284         WRITE(numout,*) '                       NEMO team'
285         WRITE(numout,*) '            Ocean General Circulation Model'
286         WRITE(numout,*) '                  version 3.4  (2011) '
287         WRITE(numout,*)
288         WRITE(numout,*)
289         DO ji = 1, SIZE(cltxt) 
290            IF( TRIM(cltxt(ji)) /= '' )   WRITE(numout,*) cltxt(ji)      ! control print of mynode
291         END DO
292         WRITE(numout,cform_aaa)                                         ! Flag AAAAAAA
293         !
294      ENDIF
295
296      ! Now we know the dimensions of the grid and numout has been set we can
297      ! allocate arrays
298      CALL nemo_alloc()
299
300      !                             !-------------------------------!
301      !                             !  NEMO general initialization  !
302      !                             !-------------------------------!
303
304      CALL nemo_ctl                          ! Control prints & Benchmark
305
306      !                                      ! Domain decomposition
307      IF( jpni*jpnj == jpnij ) THEN   ;   CALL mpp_init      ! standard cutting out
308      ELSE                            ;   CALL mpp_init2     ! eliminate land processors
309      ENDIF
310      !
311      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_init
312      !
313      !                                      ! General initialization
314                            CALL     phy_cst    ! Physical constants
315                            CALL     eos_init   ! Equation of state
316                            CALL     dom_cfg    ! Domain configuration
317                            CALL     dom_init   ! Domain
318
319      IF( ln_nnogather )    CALL nemo_northcomms   ! Initialise the northfold neighbour lists (must be done after the masks are defined)
320
321      IF( ln_ctl        )   CALL prt_ctl_init   ! Print control
322
323      IF( lk_obc        )   CALL     obc_init   ! Open boundaries
324      IF( lk_bdy        )   CALL     bdy_init       ! Open boundaries initialisation
325      IF( lk_bdy        )   CALL     bdy_dta_init   ! Open boundaries initialisation of external data arrays
326      IF( lk_bdy        )   CALL     tide_init      ! Open boundaries initialisation of tidal harmonic forcing
327
328                            CALL dyn_nept_init  ! simplified form of Neptune effect
329
330                            CALL  istate_init   ! ocean initial state (Dynamics and tracers)
331
332      !                                     ! Ocean physics
333                            CALL     sbc_init   ! Forcings : surface module
334      !                                         ! Vertical physics
335                            CALL     zdf_init      ! namelist read
336                            CALL zdf_bfr_init      ! bottom friction
337      IF( lk_zdfric     )   CALL zdf_ric_init      ! Richardson number dependent Kz
338      IF( lk_zdftke     )   CALL zdf_tke_init      ! TKE closure scheme
339      IF( lk_zdfgls     )   CALL zdf_gls_init      ! GLS closure scheme
340      IF( lk_zdfkpp     )   CALL zdf_kpp_init      ! KPP closure scheme
341      IF( lk_zdftmx     )   CALL zdf_tmx_init      ! tidal vertical mixing
342      IF( lk_zdfddm .AND. .NOT. lk_zdfkpp )   & 
343         &                  CALL zdf_ddm_init      ! double diffusive mixing
344      !                                         ! Lateral physics
345                            CALL ldf_tra_init      ! Lateral ocean tracer physics
346                            CALL ldf_dyn_init      ! Lateral ocean momentum physics
347      IF( lk_ldfslp     )   CALL ldf_slp_init      ! slope of lateral mixing
348
349      !                                     ! Active tracers
350                            CALL tra_qsr_init   ! penetrative solar radiation qsr
351                            CALL tra_bbc_init   ! bottom heat flux
352      IF( lk_trabbl     )   CALL tra_bbl_init   ! advective (and/or diffusive) bottom boundary layer scheme
353      IF( ln_tradmp     )   CALL tra_dmp_init   ! internal damping trends
354                            CALL tra_adv_init   ! horizontal & vertical advection
355                            CALL tra_ldf_init   ! lateral mixing
356                            CALL tra_zdf_init   ! vertical mixing and after tracer fields
357
358      !                                     ! Dynamics
359                            CALL dyn_adv_init   ! advection (vector or flux form)
360                            CALL dyn_vor_init   ! vorticity term including Coriolis
361                            CALL dyn_ldf_init   ! lateral mixing
362                            CALL dyn_hpg_init   ! horizontal gradient of Hydrostatic pressure
363                            CALL dyn_zdf_init   ! vertical diffusion
364                            CALL dyn_spg_init   ! surface pressure gradient
365                           
366      !                                     ! Misc. options
367      IF( nn_cla == 1   )   CALL cla_init       ! Cross Land Advection
368                            CALL icb_init( rdt, nit000)   ! initialise icebergs instance
369     
370#if defined key_top
371      !                                     ! Passive tracers
372                            CALL     trc_init
373#endif
374      !                                     ! Diagnostics
375      IF( lk_floats     )   CALL     flo_init   ! drifting Floats
376                            CALL     iom_init   ! iom_put initialization
377      IF( lk_diaar5     )   CALL dia_ar5_init   ! ar5 diag
378                            CALL dia_ptr_init   ! Poleward TRansports initialization
379      IF( lk_diadct     )   CALL dia_dct_init   ! Sections tranports
380                            CALL dia_hsb_init   ! heat content, salt content and volume budgets
381                            CALL trd_mod_init   ! Mixed-layer/Vorticity/Integral constraints trends
382      IF( lk_diaobs     ) THEN                  ! Observation & model comparison
383                            CALL dia_obs_init            ! Initialize observational data
384                            CALL dia_obs( nit000 - 1 )   ! Observation operator for restart
385      ENDIF     
386      !                                     ! Assimilation increments
387      IF( lk_asminc     )   CALL asm_inc_init   ! Initialize assimilation increments
388      IF(lwp) WRITE(numout,*) 'Euler time step switch is ', neuler
389      !
390   END SUBROUTINE nemo_init
391
392
393   SUBROUTINE nemo_ctl
394      !!----------------------------------------------------------------------
395      !!                     ***  ROUTINE nemo_ctl  ***
396      !!
397      !! ** Purpose :   control print setting
398      !!
399      !! ** Method  : - print namctl information and check some consistencies
400      !!----------------------------------------------------------------------
401      !
402      IF(lwp) THEN                  ! control print
403         WRITE(numout,*)
404         WRITE(numout,*) 'nemo_ctl: Control prints & Benchmark'
405         WRITE(numout,*) '~~~~~~~ '
406         WRITE(numout,*) '   Namelist namctl'
407         WRITE(numout,*) '      run control (for debugging)     ln_ctl     = ', ln_ctl
408         WRITE(numout,*) '      level of print                  nn_print   = ', nn_print
409         WRITE(numout,*) '      Start i indice for SUM control  nn_ictls   = ', nn_ictls
410         WRITE(numout,*) '      End i indice for SUM control    nn_ictle   = ', nn_ictle
411         WRITE(numout,*) '      Start j indice for SUM control  nn_jctls   = ', nn_jctls
412         WRITE(numout,*) '      End j indice for SUM control    nn_jctle   = ', nn_jctle
413         WRITE(numout,*) '      number of proc. following i     nn_isplt   = ', nn_isplt
414         WRITE(numout,*) '      number of proc. following j     nn_jsplt   = ', nn_jsplt
415         WRITE(numout,*) '      benchmark parameter (0/1)       nn_bench   = ', nn_bench
416         WRITE(numout,*) '      timing activated    (0/1)       nn_timing  = ', nn_timing
417      ENDIF
418      !
419      nprint    = nn_print          ! convert DOCTOR namelist names into OLD names
420      nictls    = nn_ictls
421      nictle    = nn_ictle
422      njctls    = nn_jctls
423      njctle    = nn_jctle
424      isplt     = nn_isplt
425      jsplt     = nn_jsplt
426      nbench    = nn_bench
427      !                             ! Parameter control
428      !
429      IF( ln_ctl ) THEN                 ! sub-domain area indices for the control prints
430         IF( lk_mpp .AND. jpnij > 1 ) THEN
431            isplt = jpni   ;   jsplt = jpnj   ;   ijsplt = jpni*jpnj   ! the domain is forced to the real split domain
432         ELSE
433            IF( isplt == 1 .AND. jsplt == 1  ) THEN
434               CALL ctl_warn( ' - isplt & jsplt are equal to 1',   &
435                  &           ' - the print control will be done over the whole domain' )
436            ENDIF
437            ijsplt = isplt * jsplt            ! total number of processors ijsplt
438         ENDIF
439         IF(lwp) WRITE(numout,*)'          - The total number of processors over which the'
440         IF(lwp) WRITE(numout,*)'            print control will be done is ijsplt : ', ijsplt
441         !
442         !                              ! indices used for the SUM control
443         IF( nictls+nictle+njctls+njctle == 0 )   THEN    ! print control done over the default area
444            lsp_area = .FALSE.                       
445         ELSE                                             ! print control done over a specific  area
446            lsp_area = .TRUE.
447            IF( nictls < 1 .OR. nictls > jpiglo )   THEN
448               CALL ctl_warn( '          - nictls must be 1<=nictls>=jpiglo, it is forced to 1' )
449               nictls = 1
450            ENDIF
451            IF( nictle < 1 .OR. nictle > jpiglo )   THEN
452               CALL ctl_warn( '          - nictle must be 1<=nictle>=jpiglo, it is forced to jpiglo' )
453               nictle = jpiglo
454            ENDIF
455            IF( njctls < 1 .OR. njctls > jpjglo )   THEN
456               CALL ctl_warn( '          - njctls must be 1<=njctls>=jpjglo, it is forced to 1' )
457               njctls = 1
458            ENDIF
459            IF( njctle < 1 .OR. njctle > jpjglo )   THEN
460               CALL ctl_warn( '          - njctle must be 1<=njctle>=jpjglo, it is forced to jpjglo' )
461               njctle = jpjglo
462            ENDIF
463         ENDIF
464      ENDIF
465      !
466      IF( nbench == 1 ) THEN              ! Benchmark
467         SELECT CASE ( cp_cfg )
468         CASE ( 'gyre' )   ;   CALL ctl_warn( ' The Benchmark is activated ' )
469         CASE DEFAULT      ;   CALL ctl_stop( ' The Benchmark is based on the GYRE configuration:',   &
470            &                                 ' key_gyre must be used or set nbench = 0' )
471         END SELECT
472      ENDIF
473      !
474      IF( lk_c1d .AND. .NOT.lk_iomput )   CALL ctl_stop( 'nemo_ctl: The 1D configuration must be used ',   &
475         &                                               'with the IOM Input/Output manager. '         ,   &
476         &                                               'Compile with key_iomput enabled' )
477      !
478   END SUBROUTINE nemo_ctl
479
480
481   SUBROUTINE nemo_closefile
482      !!----------------------------------------------------------------------
483      !!                     ***  ROUTINE nemo_closefile  ***
484      !!
485      !! ** Purpose :   Close the files
486      !!----------------------------------------------------------------------
487      !
488      IF( lk_mpp )   CALL mppsync
489      !
490      CALL iom_close                                 ! close all input/output files managed by iom_*
491      !
492      IF( numstp      /= -1 )   CLOSE( numstp      )   ! time-step file
493      IF( numsol      /= -1 )   CLOSE( numsol      )   ! solver file
494      IF( numnam      /= -1 )   CLOSE( numnam      )   ! oce namelist
495      IF( numnam_ice  /= -1 )   CLOSE( numnam_ice  )   ! ice namelist
496      IF( numevo_ice  /= -1 )   CLOSE( numevo_ice  )   ! ice variables (temp. evolution)
497      IF( numout      /=  6 )   CLOSE( numout      )   ! standard model output file
498      IF( numdct_vol  /= -1 )   CLOSE( numdct_vol  )   ! volume transports
499      IF( numdct_heat /= -1 )   CLOSE( numdct_heat )   ! heat transports
500      IF( numdct_salt /= -1 )   CLOSE( numdct_salt )   ! salt transports
501
502      !
503      numout = 6                                     ! redefine numout in case it is used after this point...
504      !
505   END SUBROUTINE nemo_closefile
506
507
508   SUBROUTINE nemo_alloc
509      !!----------------------------------------------------------------------
510      !!                     ***  ROUTINE nemo_alloc  ***
511      !!
512      !! ** Purpose :   Allocate all the dynamic arrays of the OPA modules
513      !!
514      !! ** Method  :
515      !!----------------------------------------------------------------------
516      USE diawri    , ONLY: dia_wri_alloc
517      USE dom_oce   , ONLY: dom_oce_alloc
518      USE ldfdyn_oce, ONLY: ldfdyn_oce_alloc
519      USE ldftra_oce, ONLY: ldftra_oce_alloc
520      USE trc_oce   , ONLY: trc_oce_alloc
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( lk_mpp    )   CALL mpp_sum( ierr )
536      IF( ierr /= 0 )   CALL ctl_stop( 'STOP', 'nemo_alloc : unable to allocate standard ocean arrays' )
537      !
538   END SUBROUTINE nemo_alloc
539
540
541   SUBROUTINE nemo_partition( num_pes )
542      !!----------------------------------------------------------------------
543      !!                 ***  ROUTINE nemo_partition  ***
544      !!
545      !! ** Purpose :   
546      !!
547      !! ** Method  :
548      !!----------------------------------------------------------------------
549      INTEGER, INTENT(in) :: num_pes ! The number of MPI processes we have
550      !
551      INTEGER, PARAMETER :: nfactmax = 20
552      INTEGER :: nfact ! The no. of factors returned
553      INTEGER :: ierr  ! Error flag
554      INTEGER :: ji
555      INTEGER :: idiff, mindiff, imin ! For choosing pair of factors that are closest in value
556      INTEGER, DIMENSION(nfactmax) :: ifact ! Array of factors
557      !!----------------------------------------------------------------------
558
559      ierr = 0
560
561      CALL factorise( ifact, nfactmax, nfact, num_pes, ierr )
562
563      IF( nfact <= 1 ) THEN
564         WRITE (numout, *) 'WARNING: factorisation of number of PEs failed'
565         WRITE (numout, *) '       : using grid of ',num_pes,' x 1'
566         jpnj = 1
567         jpni = num_pes
568      ELSE
569         ! Search through factors for the pair that are closest in value
570         mindiff = 1000000
571         imin    = 1
572         DO ji = 1, nfact-1, 2
573            idiff = ABS( ifact(ji) - ifact(ji+1) )
574            IF( idiff < mindiff ) THEN
575               mindiff = idiff
576               imin = ji
577            ENDIF
578         END DO
579         jpnj = ifact(imin)
580         jpni = ifact(imin + 1)
581      ENDIF
582      !
583      jpnij = jpni*jpnj
584      !
585   END SUBROUTINE nemo_partition
586
587
588   SUBROUTINE factorise( kfax, kmaxfax, knfax, kn, kerr )
589      !!----------------------------------------------------------------------
590      !!                     ***  ROUTINE factorise  ***
591      !!
592      !! ** Purpose :   return the prime factors of n.
593      !!                knfax factors are returned in array kfax which is of
594      !!                maximum dimension kmaxfax.
595      !! ** Method  :
596      !!----------------------------------------------------------------------
597      INTEGER                    , INTENT(in   ) ::   kn, kmaxfax
598      INTEGER                    , INTENT(  out) ::   kerr, knfax
599      INTEGER, DIMENSION(kmaxfax), INTENT(  out) ::   kfax
600      !
601      INTEGER :: ifac, jl, inu
602      INTEGER, PARAMETER :: ntest = 14
603      INTEGER :: ilfax(ntest)
604
605      ! lfax contains the set of allowed factors.
606      data (ilfax(jl),jl=1,ntest) / 16384, 8192, 4096, 2048, 1024, 512, 256,  &
607         &                            128,   64,   32,   16,    8,   4,   2  /
608      !!----------------------------------------------------------------------
609
610      ! Clear the error flag and initialise output vars
611      kerr = 0
612      kfax = 1
613      knfax = 0
614
615      ! Find the factors of n.
616      IF( kn == 1 )   GOTO 20
617
618      ! nu holds the unfactorised part of the number.
619      ! knfax holds the number of factors found.
620      ! l points to the allowed factor list.
621      ! ifac holds the current factor.
622
623      inu   = kn
624      knfax = 0
625
626      DO jl = ntest, 1, -1
627         !
628         ifac = ilfax(jl)
629         IF( ifac > inu )   CYCLE
630
631         ! Test whether the factor will divide.
632
633         IF( MOD(inu,ifac) == 0 ) THEN
634            !
635            knfax = knfax + 1            ! Add the factor to the list
636            IF( knfax > kmaxfax ) THEN
637               kerr = 6
638               write (*,*) 'FACTOR: insufficient space in factor array ', knfax
639               return
640            ENDIF
641            kfax(knfax) = ifac
642            ! Store the other factor that goes with this one
643            knfax = knfax + 1
644            kfax(knfax) = inu / ifac
645            !WRITE (*,*) 'ARPDBG, factors ',knfax-1,' & ',knfax,' are ', kfax(knfax-1),' and ',kfax(knfax)
646         ENDIF
647         !
648      END DO
649
650   20 CONTINUE      ! Label 20 is the exit point from the factor search loop.
651      !
652   END SUBROUTINE factorise
653
654#if defined key_mpp_mpi
655   SUBROUTINE nemo_northcomms
656      !!======================================================================
657      !!                     ***  ROUTINE  nemo_northcomms  ***
658      !! nemo_northcomms    :  Setup for north fold exchanges with explicit peer to peer messaging
659      !!=====================================================================
660      !!----------------------------------------------------------------------
661      !!
662      !! ** Purpose :   Initialization of the northern neighbours lists.
663      !!----------------------------------------------------------------------
664      !!    1.0  ! 2011-10  (A. C. Coward, NOCS & J. Donners, PRACE)
665      !!----------------------------------------------------------------------
666
667      INTEGER ::   ji, jj, jk, ij, jtyp    ! dummy loop indices
668      INTEGER ::   ijpj                    ! number of rows involved in north-fold exchange
669      INTEGER ::   northcomms_alloc        ! allocate return status
670      REAL(wp), ALLOCATABLE, DIMENSION ( :,: ) ::   znnbrs     ! workspace
671      LOGICAL,  ALLOCATABLE, DIMENSION ( : )   ::   lrankset   ! workspace
672
673      IF(lwp) WRITE(numout,*)
674      IF(lwp) WRITE(numout,*) 'nemo_northcomms : Initialization of the northern neighbours lists'
675      IF(lwp) WRITE(numout,*) '~~~~~~~~~~'
676
677      !!----------------------------------------------------------------------
678      ALLOCATE( znnbrs(jpi,jpj), stat = northcomms_alloc )
679      ALLOCATE( lrankset(jpnij), stat = northcomms_alloc )
680      IF( northcomms_alloc /= 0 ) THEN
681         WRITE(numout,cform_war)
682         WRITE(numout,*) 'northcomms_alloc : failed to allocate arrays'
683         CALL ctl_stop( 'STOP', 'nemo_northcomms : unable to allocate temporary arrays' )
684      ENDIF
685      nsndto = 0
686      isendto = -1
687      ijpj   = 4
688      !
689      ! This routine has been called because ln_nnogather has been set true ( nammpp )
690      ! However, these first few exchanges have to use the mpi_allgather method to
691      ! establish the neighbour lists to use in subsequent peer to peer exchanges.
692      ! Consequently, set l_north_nogather to be false here and set it true only after
693      ! the lists have been established.
694      !
695      l_north_nogather = .FALSE.
696      !
697      ! Exchange and store ranks on northern rows
698
699      DO jtyp = 1,4
700
701         lrankset = .FALSE.
702         znnbrs = narea
703         SELECT CASE (jtyp)
704            CASE(1)
705               CALL lbc_lnk( znnbrs, 'T', 1. )      ! Type 1: T,W-points
706            CASE(2)
707               CALL lbc_lnk( znnbrs, 'U', 1. )      ! Type 2: U-point
708            CASE(3)
709               CALL lbc_lnk( znnbrs, 'V', 1. )      ! Type 3: V-point
710            CASE(4)
711               CALL lbc_lnk( znnbrs, 'F', 1. )      ! Type 4: F-point
712         END SELECT
713
714         IF ( njmppt(narea) .EQ. MAXVAL( njmppt ) ) THEN
715            DO jj = nlcj-ijpj+1, nlcj
716               ij = jj - nlcj + ijpj
717               DO ji = 1,jpi
718                  IF ( INT(znnbrs(ji,jj)) .NE. 0 .AND. INT(znnbrs(ji,jj)) .NE. narea ) &
719               &     lrankset(INT(znnbrs(ji,jj))) = .true.
720               END DO
721            END DO
722
723            DO jj = 1,jpnij
724               IF ( lrankset(jj) ) THEN
725                  nsndto(jtyp) = nsndto(jtyp) + 1
726                  IF ( nsndto(jtyp) .GT. jpmaxngh ) THEN
727                     CALL ctl_stop( ' Too many neighbours in nemo_northcomms ', &
728                  &                 ' jpmaxngh will need to be increased ')
729                  ENDIF
730                  isendto(nsndto(jtyp),jtyp) = jj-1   ! narea converted to MPI rank
731               ENDIF
732            END DO
733         ENDIF
734
735      END DO
736
737      !
738      ! Type 5: I-point
739      !
740      ! ICE point exchanges may involve some averaging. The neighbours list is
741      ! built up using two exchanges to ensure that the whole stencil is covered.
742      ! lrankset should not be reset between these 'J' and 'K' point exchanges
743
744      jtyp = 5
745      lrankset = .FALSE.
746      znnbrs = narea 
747      CALL lbc_lnk( znnbrs, 'J', 1. ) ! first ice U-V point
748
749      IF ( njmppt(narea) .EQ. MAXVAL( njmppt ) ) THEN
750         DO jj = nlcj-ijpj+1, nlcj
751            ij = jj - nlcj + ijpj
752            DO ji = 1,jpi
753               IF ( INT(znnbrs(ji,jj)) .NE. 0 .AND. INT(znnbrs(ji,jj)) .NE. narea ) &
754            &     lrankset(INT(znnbrs(ji,jj))) = .true.
755         END DO
756        END DO
757      ENDIF
758
759      znnbrs = narea 
760      CALL lbc_lnk( znnbrs, 'K', 1. ) ! second ice U-V point
761
762      IF ( njmppt(narea) .EQ. MAXVAL( njmppt )) THEN
763         DO jj = nlcj-ijpj+1, nlcj
764            ij = jj - nlcj + ijpj
765            DO ji = 1,jpi
766               IF ( INT(znnbrs(ji,jj)) .NE. 0 .AND.  INT(znnbrs(ji,jj)) .NE. narea ) &
767            &       lrankset( INT(znnbrs(ji,jj))) = .true.
768            END DO
769         END DO
770
771         DO jj = 1,jpnij
772            IF ( lrankset(jj) ) THEN
773               nsndto(jtyp) = nsndto(jtyp) + 1
774               IF ( nsndto(jtyp) .GT. jpmaxngh ) THEN
775                  CALL ctl_stop( ' Too many neighbours in nemo_northcomms ', &
776               &                 ' jpmaxngh will need to be increased ')
777               ENDIF
778               isendto(nsndto(jtyp),jtyp) = jj-1   ! narea converted to MPI rank
779            ENDIF
780         END DO
781         !
782         ! For northern row areas, set l_north_nogather so that all subsequent exchanges
783         ! can use peer to peer communications at the north fold
784         !
785         l_north_nogather = .TRUE.
786         !
787      ENDIF
788      DEALLOCATE( znnbrs )
789      DEALLOCATE( lrankset )
790
791   END SUBROUTINE nemo_northcomms
792#else
793   SUBROUTINE nemo_northcomms      ! Dummy routine
794      WRITE(*,*) 'nemo_northcomms: You should not have seen this print! error?'
795   END SUBROUTINE nemo_northcomms
796#endif
797   !!======================================================================
798END MODULE nemogcm
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.