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nemogcm.F90 in branches/2012/dev_NOC_MERCATOR_2012/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC – NEMO

source: branches/2012/dev_NOC_MERCATOR_2012/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/nemogcm.F90 @ 3651

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merge dev_MERCATOR_2012_rev3555 into dev_NOC_MERCATOR_2012 ; see ticket 1020

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 36.5 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 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       ! AGRIF: set the meshes
127# if defined key_top
128      CALL Agrif_Declare_Var_Top   ! AGRIF: set the meshes
129# endif
130#endif
131      ! check that all process are still there... If some process have an error,
132      ! they will never enter in step and other processes will wait until the end of the cpu time!
133      IF( lk_mpp )   CALL mpp_max( nstop )
134
135      IF(lwp) WRITE(numout,cform_aaa)   ! Flag AAAAAAA
136
137      !                            !-----------------------!
138      !                            !==   time stepping   ==!
139      !                            !-----------------------!
140      istp = nit000
141#if defined key_c1d
142         DO WHILE ( istp <= nitend .AND. nstop == 0 )
143            CALL stp_c1d( istp )
144            istp = istp + 1
145         END DO
146#else
147          IF( lk_asminc ) THEN
148             IF( ln_bkgwri ) CALL asm_bkg_wri( nit000 - 1 )    ! Output background fields
149             IF( ln_trjwri ) CALL asm_trj_wri( nit000 - 1 )    ! Output trajectory fields
150             IF( ln_asmdin ) THEN                        ! Direct initialization
151                IF( ln_trainc ) CALL tra_asm_inc( nit000 - 1 )    ! Tracers
152                IF( ln_dyninc ) THEN
153                   CALL dyn_asm_inc( nit000 - 1 )    ! Dynamics
154                   IF ( ln_asmdin ) CALL ssh_wzv ( nit000 - 1 )      ! update vertical velocity
155                ENDIF
156                IF( ln_sshinc ) CALL ssh_asm_inc( nit000 - 1 )    ! SSH
157             ENDIF
158          ENDIF
159       
160         DO WHILE ( istp <= nitend .AND. nstop == 0 )
161#if defined key_agrif
162            CALL Agrif_Step( stp )           ! AGRIF: time stepping
163#else
164            CALL stp( istp )                 ! standard time stepping
165#endif
166            istp = istp + 1
167            IF( lk_mpp )   CALL mpp_max( nstop )
168         END DO
169#endif
170
171      IF( lk_diaobs   )   CALL dia_obs_wri
172      !
173      IF( ln_icebergs )   CALL icb_end( nitend )
174       
175      !                            !------------------------!
176      !                            !==  finalize the run  ==!
177      !                            !------------------------!
178      IF(lwp) WRITE(numout,cform_aaa)   ! Flag AAAAAAA
179      !
180      IF( nstop /= 0 .AND. lwp ) THEN   ! error print
181         WRITE(numout,cform_err)
182         WRITE(numout,*) nstop, ' error have been found' 
183      ENDIF
184      !
185#if defined key_agrif
186      CALL Agrif_ParentGrid_To_ChildGrid()
187      IF( lk_diaobs ) CALL dia_obs_wri
188      IF( nn_timing == 1 )   CALL timing_finalize
189      CALL Agrif_ChildGrid_To_ParentGrid()
190#endif
191      IF( nn_timing == 1 )   CALL timing_finalize
192      !
193      CALL nemo_closefile
194#if defined key_oasis3 || defined key_oasis4
195      CALL cpl_prism_finalize           ! end coupling and mpp communications with OASIS
196#else
197      IF( lk_mpp )   CALL mppstop       ! end mpp communications
198#endif
199      !
200   END SUBROUTINE nemo_gcm
201
202
203   SUBROUTINE nemo_init
204      !!----------------------------------------------------------------------
205      !!                     ***  ROUTINE nemo_init  ***
206      !!
207      !! ** Purpose :   initialization of the NEMO GCM
208      !!----------------------------------------------------------------------
209      INTEGER ::   ji            ! dummy loop indices
210      INTEGER ::   ilocal_comm   ! local integer
211      CHARACTER(len=80), DIMENSION(16) ::   cltxt
212      !!
213      NAMELIST/namctl/ ln_ctl  , nn_print, nn_ictls, nn_ictle,   &
214         &             nn_isplt, nn_jsplt, nn_jctls, nn_jctle,   &
215         &             nn_bench, nn_timing
216      !!----------------------------------------------------------------------
217      !
218      cltxt = ''
219      !
220      !                             ! open Namelist file
221      CALL ctl_opn( numnam, 'namelist', 'OLD', 'FORMATTED', 'SEQUENTIAL', -1, 6, .FALSE. )
222      !
223      READ( numnam, namctl )        ! Namelist namctl : Control prints & Benchmark
224      !
225      !                             !--------------------------------------------!
226      !                             !  set communicator & select the local node  !
227      !                             !--------------------------------------------!
228#if defined key_iomput
229      IF( Agrif_Root() ) THEN
230# if defined key_oasis3 || defined key_oasis4
231         CALL cpl_prism_init( ilocal_comm )                 ! nemo local communicator given by oasis
232# endif
233         CALL  init_ioclient( ilocal_comm )                 ! exchange io_server nemo local communicator with the io_server
234      ENDIF
235      narea = mynode( cltxt, numnam, nstop, ilocal_comm )   ! Nodes selection
236#else
237# if defined key_oasis3 || defined key_oasis4
238      IF( Agrif_Root() ) THEN
239         CALL cpl_prism_init( ilocal_comm )                 ! nemo local communicator given by oasis
240      ENDIF
241      narea = mynode( cltxt, numnam, nstop, ilocal_comm )   ! Nodes selection (control print return in cltxt)
242# else
243      ilocal_comm = 0
244      narea = mynode( cltxt, numnam, nstop )                 ! Nodes selection (control print return in cltxt)
245# endif
246#endif
247      narea = narea + 1                                     ! mynode return the rank of proc (0 --> jpnij -1 )
248
249      lwp = (narea == 1) .OR. ln_ctl                        ! control of all listing output print
250
251      ! If dimensions of processor grid weren't specified in the namelist file
252      ! then we calculate them here now that we have our communicator size
253      IF( (jpni < 1) .OR. (jpnj < 1) )THEN
254#if   defined key_mpp_mpi
255         IF( Agrif_Root() ) CALL nemo_partition(mppsize)
256#else
257         jpni  = 1
258         jpnj  = 1
259         jpnij = jpni*jpnj
260#endif
261      END IF
262
263      ! Calculate domain dimensions given calculated jpni and jpnj
264      ! This used to be done in par_oce.F90 when they were parameters rather
265      ! than variables
266      IF( Agrif_Root() ) THEN
267#if defined key_nemocice_decomp
268         jpi = ( nx_global+2-2*jpreci + (jpni-1) ) / jpni + 2*jpreci ! first  dim.
269         jpj = ( ny_global+2-2*jprecj + (jpnj-1) ) / jpnj + 2*jprecj ! second dim.
270#else
271         jpi = ( jpiglo-2*jpreci + (jpni-1) ) / jpni + 2*jpreci   ! first  dim.
272         jpj = ( jpjglo-2*jprecj + (jpnj-1) ) / jpnj + 2*jprecj   ! second dim.
273#endif
274         jpk = jpkdta                                             ! third dim
275         jpim1 = jpi-1                                            ! inner domain indices
276         jpjm1 = jpj-1                                            !   "           "
277         jpkm1 = jpk-1                                            !   "           "
278         jpij  = jpi*jpj                                          !  jpi x j
279      ENDIF
280
281      IF(lwp) THEN                            ! open listing units
282         !
283         CALL ctl_opn( numout, 'ocean.output', 'REPLACE', 'FORMATTED', 'SEQUENTIAL', -1, 6, .FALSE., narea )
284         !
285         WRITE(numout,*)
286         WRITE(numout,*) '   CNRS - NERC - Met OFFICE - MERCATOR-ocean - INGV - CMCC'
287         WRITE(numout,*) '                       NEMO team'
288         WRITE(numout,*) '            Ocean General Circulation Model'
289         WRITE(numout,*) '                  version 3.4  (2011) '
290         WRITE(numout,*)
291         WRITE(numout,*)
292         DO ji = 1, SIZE(cltxt) 
293            IF( TRIM(cltxt(ji)) /= '' )   WRITE(numout,*) cltxt(ji)      ! control print of mynode
294         END DO
295         WRITE(numout,cform_aaa)                                         ! Flag AAAAAAA
296         !
297      ENDIF
298
299      ! Now we know the dimensions of the grid and numout has been set we can
300      ! allocate arrays
301      CALL nemo_alloc()
302
303      !                             !-------------------------------!
304      !                             !  NEMO general initialization  !
305      !                             !-------------------------------!
306
307      CALL nemo_ctl                          ! Control prints & Benchmark
308
309      !                                      ! Domain decomposition
310      IF( jpni*jpnj == jpnij ) THEN   ;   CALL mpp_init      ! standard cutting out
311      ELSE                            ;   CALL mpp_init2     ! eliminate land processors
312      ENDIF
313      !
314      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_init
315      !
316      !                                      ! General initialization
317                            CALL     phy_cst    ! Physical constants
318                            CALL     eos_init   ! Equation of state
319                            CALL     dom_cfg    ! Domain configuration
320                            CALL     dom_init   ! Domain
321
322      IF( ln_nnogather )    CALL nemo_northcomms   ! Initialise the northfold neighbour lists (must be done after the masks are defined)
323
324      IF( ln_ctl        )   CALL prt_ctl_init   ! Print control
325
326      IF( lk_obc        )   CALL     obc_init   ! Open boundaries
327
328                            CALL  istate_init   ! ocean initial state (Dynamics and tracers)
329
330      IF( lk_tide       )   CALL tide_init( nit000 )    ! Initialisation of the tidal harmonics
331
332      IF( lk_bdy        )   CALL     bdy_init       ! Open boundaries initialisation
333      IF( lk_bdy        )   CALL     bdy_dta_init   ! Open boundaries initialisation of external data arrays
334      IF( lk_bdy        )   CALL     bdytide_init   ! Open boundaries initialisation of tidal harmonic forcing
335
336                            CALL dyn_nept_init  ! simplified form of Neptune effect
337
338      !                                     ! Ocean physics
339                            CALL     sbc_init   ! Forcings : surface module
340      !                                         ! Vertical physics
341                            CALL     zdf_init      ! namelist read
342                            CALL zdf_bfr_init      ! bottom friction
343      IF( lk_zdfric     )   CALL zdf_ric_init      ! Richardson number dependent Kz
344      IF( lk_zdftke     )   CALL zdf_tke_init      ! TKE closure scheme
345      IF( lk_zdfgls     )   CALL zdf_gls_init      ! GLS closure scheme
346      IF( lk_zdfkpp     )   CALL zdf_kpp_init      ! KPP closure scheme
347      IF( lk_zdftmx     )   CALL zdf_tmx_init      ! tidal vertical mixing
348      IF( lk_zdfddm .AND. .NOT. lk_zdfkpp )   & 
349         &                  CALL zdf_ddm_init      ! double diffusive mixing
350      !                                         ! Lateral physics
351                            CALL ldf_tra_init      ! Lateral ocean tracer physics
352                            CALL ldf_dyn_init      ! Lateral ocean momentum physics
353      IF( lk_ldfslp     )   CALL ldf_slp_init      ! slope of lateral mixing
354
355      !                                     ! Active tracers
356                            CALL tra_qsr_init   ! penetrative solar radiation qsr
357                            CALL tra_bbc_init   ! bottom heat flux
358      IF( lk_trabbl     )   CALL tra_bbl_init   ! advective (and/or diffusive) bottom boundary layer scheme
359      IF( ln_tradmp     )   CALL tra_dmp_init   ! internal damping trends
360                            CALL tra_adv_init   ! horizontal & vertical advection
361                            CALL tra_ldf_init   ! lateral mixing
362                            CALL tra_zdf_init   ! vertical mixing and after tracer fields
363
364      !                                     ! Dynamics
365                            CALL dyn_adv_init   ! advection (vector or flux form)
366                            CALL dyn_vor_init   ! vorticity term including Coriolis
367                            CALL dyn_ldf_init   ! lateral mixing
368                            CALL dyn_hpg_init   ! horizontal gradient of Hydrostatic pressure
369                            CALL dyn_zdf_init   ! vertical diffusion
370                            CALL dyn_spg_init   ! surface pressure gradient
371                           
372      !                                     ! Misc. options
373      IF( nn_cla == 1   )   CALL cla_init       ! Cross Land Advection
374                            CALL icb_init( rdt, nit000)   ! initialise icebergs instance
375     
376#if defined key_top
377      !                                     ! Passive tracers
378                            CALL     trc_init
379#endif
380      !                                     ! Diagnostics
381      IF( lk_floats     )   CALL     flo_init   ! drifting Floats
382                            CALL     iom_init   ! iom_put initialization
383      IF( lk_diaar5     )   CALL dia_ar5_init   ! ar5 diag
384                            CALL dia_ptr_init   ! Poleward TRansports initialization
385      IF( lk_diadct     )   CALL dia_dct_init   ! Sections tranports
386                            CALL dia_hsb_init   ! heat content, salt content and volume budgets
387                            CALL trd_mod_init   ! Mixed-layer/Vorticity/Integral constraints trends
388      IF( lk_diaobs     ) THEN                  ! Observation & model comparison
389                            CALL dia_obs_init            ! Initialize observational data
390                            CALL dia_obs( nit000 - 1 )   ! Observation operator for restart
391      ENDIF     
392      !                                     ! Assimilation increments
393      IF( lk_asminc     )   CALL asm_inc_init   ! Initialize assimilation increments
394      IF(lwp) WRITE(numout,*) 'Euler time step switch is ', neuler
395      !
396   END SUBROUTINE nemo_init
397
398
399   SUBROUTINE nemo_ctl
400      !!----------------------------------------------------------------------
401      !!                     ***  ROUTINE nemo_ctl  ***
402      !!
403      !! ** Purpose :   control print setting
404      !!
405      !! ** Method  : - print namctl information and check some consistencies
406      !!----------------------------------------------------------------------
407      !
408      IF(lwp) THEN                  ! control print
409         WRITE(numout,*)
410         WRITE(numout,*) 'nemo_ctl: Control prints & Benchmark'
411         WRITE(numout,*) '~~~~~~~ '
412         WRITE(numout,*) '   Namelist namctl'
413         WRITE(numout,*) '      run control (for debugging)     ln_ctl     = ', ln_ctl
414         WRITE(numout,*) '      level of print                  nn_print   = ', nn_print
415         WRITE(numout,*) '      Start i indice for SUM control  nn_ictls   = ', nn_ictls
416         WRITE(numout,*) '      End i indice for SUM control    nn_ictle   = ', nn_ictle
417         WRITE(numout,*) '      Start j indice for SUM control  nn_jctls   = ', nn_jctls
418         WRITE(numout,*) '      End j indice for SUM control    nn_jctle   = ', nn_jctle
419         WRITE(numout,*) '      number of proc. following i     nn_isplt   = ', nn_isplt
420         WRITE(numout,*) '      number of proc. following j     nn_jsplt   = ', nn_jsplt
421         WRITE(numout,*) '      benchmark parameter (0/1)       nn_bench   = ', nn_bench
422         WRITE(numout,*) '      timing activated    (0/1)       nn_timing  = ', nn_timing
423      ENDIF
424      !
425      nprint    = nn_print          ! convert DOCTOR namelist names into OLD names
426      nictls    = nn_ictls
427      nictle    = nn_ictle
428      njctls    = nn_jctls
429      njctle    = nn_jctle
430      isplt     = nn_isplt
431      jsplt     = nn_jsplt
432      nbench    = nn_bench
433      !                             ! Parameter control
434      !
435      IF( ln_ctl ) THEN                 ! sub-domain area indices for the control prints
436         IF( lk_mpp .AND. jpnij > 1 ) THEN
437            isplt = jpni   ;   jsplt = jpnj   ;   ijsplt = jpni*jpnj   ! the domain is forced to the real split domain
438         ELSE
439            IF( isplt == 1 .AND. jsplt == 1  ) THEN
440               CALL ctl_warn( ' - isplt & jsplt are equal to 1',   &
441                  &           ' - the print control will be done over the whole domain' )
442            ENDIF
443            ijsplt = isplt * jsplt            ! total number of processors ijsplt
444         ENDIF
445         IF(lwp) WRITE(numout,*)'          - The total number of processors over which the'
446         IF(lwp) WRITE(numout,*)'            print control will be done is ijsplt : ', ijsplt
447         !
448         !                              ! indices used for the SUM control
449         IF( nictls+nictle+njctls+njctle == 0 )   THEN    ! print control done over the default area
450            lsp_area = .FALSE.                       
451         ELSE                                             ! print control done over a specific  area
452            lsp_area = .TRUE.
453            IF( nictls < 1 .OR. nictls > jpiglo )   THEN
454               CALL ctl_warn( '          - nictls must be 1<=nictls>=jpiglo, it is forced to 1' )
455               nictls = 1
456            ENDIF
457            IF( nictle < 1 .OR. nictle > jpiglo )   THEN
458               CALL ctl_warn( '          - nictle must be 1<=nictle>=jpiglo, it is forced to jpiglo' )
459               nictle = jpiglo
460            ENDIF
461            IF( njctls < 1 .OR. njctls > jpjglo )   THEN
462               CALL ctl_warn( '          - njctls must be 1<=njctls>=jpjglo, it is forced to 1' )
463               njctls = 1
464            ENDIF
465            IF( njctle < 1 .OR. njctle > jpjglo )   THEN
466               CALL ctl_warn( '          - njctle must be 1<=njctle>=jpjglo, it is forced to jpjglo' )
467               njctle = jpjglo
468            ENDIF
469         ENDIF
470      ENDIF
471      !
472      IF( nbench == 1 ) THEN              ! Benchmark
473         SELECT CASE ( cp_cfg )
474         CASE ( 'gyre' )   ;   CALL ctl_warn( ' The Benchmark is activated ' )
475         CASE DEFAULT      ;   CALL ctl_stop( ' The Benchmark is based on the GYRE configuration:',   &
476            &                                 ' key_gyre must be used or set nbench = 0' )
477         END SELECT
478      ENDIF
479      !
480      IF( lk_c1d .AND. .NOT.lk_iomput )   CALL ctl_stop( 'nemo_ctl: The 1D configuration must be used ',   &
481         &                                               'with the IOM Input/Output manager. '         ,   &
482         &                                               'Compile with key_iomput enabled' )
483      !
484   END SUBROUTINE nemo_ctl
485
486
487   SUBROUTINE nemo_closefile
488      !!----------------------------------------------------------------------
489      !!                     ***  ROUTINE nemo_closefile  ***
490      !!
491      !! ** Purpose :   Close the files
492      !!----------------------------------------------------------------------
493      !
494      IF( lk_mpp )   CALL mppsync
495      !
496      CALL iom_close                                 ! close all input/output files managed by iom_*
497      !
498      IF( numstp      /= -1 )   CLOSE( numstp      )   ! time-step file
499      IF( numsol      /= -1 )   CLOSE( numsol      )   ! solver file
500      IF( numnam      /= -1 )   CLOSE( numnam      )   ! oce namelist
501      IF( numnam_ice  /= -1 )   CLOSE( numnam_ice  )   ! ice namelist
502      IF( numevo_ice  /= -1 )   CLOSE( numevo_ice  )   ! ice variables (temp. evolution)
503      IF( numout      /=  6 )   CLOSE( numout      )   ! standard model output file
504      IF( numdct_vol  /= -1 )   CLOSE( numdct_vol  )   ! volume transports
505      IF( numdct_heat /= -1 )   CLOSE( numdct_heat )   ! heat transports
506      IF( numdct_salt /= -1 )   CLOSE( numdct_salt )   ! salt transports
507
508      !
509      numout = 6                                     ! redefine numout in case it is used after this point...
510      !
511   END SUBROUTINE nemo_closefile
512
513
514   SUBROUTINE nemo_alloc
515      !!----------------------------------------------------------------------
516      !!                     ***  ROUTINE nemo_alloc  ***
517      !!
518      !! ** Purpose :   Allocate all the dynamic arrays of the OPA modules
519      !!
520      !! ** Method  :
521      !!----------------------------------------------------------------------
522      USE diawri    , ONLY: dia_wri_alloc
523      USE dom_oce   , ONLY: dom_oce_alloc
524      USE ldfdyn_oce, ONLY: ldfdyn_oce_alloc
525      USE ldftra_oce, ONLY: ldftra_oce_alloc
526      USE trc_oce   , ONLY: trc_oce_alloc
527      !
528      INTEGER :: ierr
529      !!----------------------------------------------------------------------
530      !
531      ierr =        oce_alloc       ()          ! ocean
532      ierr = ierr + dia_wri_alloc   ()
533      ierr = ierr + dom_oce_alloc   ()          ! ocean domain
534      ierr = ierr + ldfdyn_oce_alloc()          ! ocean lateral  physics : dynamics
535      ierr = ierr + ldftra_oce_alloc()          ! ocean lateral  physics : tracers
536      ierr = ierr + zdf_oce_alloc   ()          ! ocean vertical physics
537      !
538      ierr = ierr + lib_mpp_alloc   (numout)    ! mpp exchanges
539      ierr = ierr + trc_oce_alloc   ()          ! shared TRC / TRA arrays
540      !
541      IF( lk_mpp    )   CALL mpp_sum( ierr )
542      IF( ierr /= 0 )   CALL ctl_stop( 'STOP', 'nemo_alloc : unable to allocate standard ocean arrays' )
543      !
544   END SUBROUTINE nemo_alloc
545
546
547   SUBROUTINE nemo_partition( num_pes )
548      !!----------------------------------------------------------------------
549      !!                 ***  ROUTINE nemo_partition  ***
550      !!
551      !! ** Purpose :   
552      !!
553      !! ** Method  :
554      !!----------------------------------------------------------------------
555      INTEGER, INTENT(in) :: num_pes ! The number of MPI processes we have
556      !
557      INTEGER, PARAMETER :: nfactmax = 20
558      INTEGER :: nfact ! The no. of factors returned
559      INTEGER :: ierr  ! Error flag
560      INTEGER :: ji
561      INTEGER :: idiff, mindiff, imin ! For choosing pair of factors that are closest in value
562      INTEGER, DIMENSION(nfactmax) :: ifact ! Array of factors
563      !!----------------------------------------------------------------------
564
565      ierr = 0
566
567      CALL factorise( ifact, nfactmax, nfact, num_pes, ierr )
568
569      IF( nfact <= 1 ) THEN
570         WRITE (numout, *) 'WARNING: factorisation of number of PEs failed'
571         WRITE (numout, *) '       : using grid of ',num_pes,' x 1'
572         jpnj = 1
573         jpni = num_pes
574      ELSE
575         ! Search through factors for the pair that are closest in value
576         mindiff = 1000000
577         imin    = 1
578         DO ji = 1, nfact-1, 2
579            idiff = ABS( ifact(ji) - ifact(ji+1) )
580            IF( idiff < mindiff ) THEN
581               mindiff = idiff
582               imin = ji
583            ENDIF
584         END DO
585         jpnj = ifact(imin)
586         jpni = ifact(imin + 1)
587      ENDIF
588      !
589      jpnij = jpni*jpnj
590      !
591   END SUBROUTINE nemo_partition
592
593
594   SUBROUTINE factorise( kfax, kmaxfax, knfax, kn, kerr )
595      !!----------------------------------------------------------------------
596      !!                     ***  ROUTINE factorise  ***
597      !!
598      !! ** Purpose :   return the prime factors of n.
599      !!                knfax factors are returned in array kfax which is of
600      !!                maximum dimension kmaxfax.
601      !! ** Method  :
602      !!----------------------------------------------------------------------
603      INTEGER                    , INTENT(in   ) ::   kn, kmaxfax
604      INTEGER                    , INTENT(  out) ::   kerr, knfax
605      INTEGER, DIMENSION(kmaxfax), INTENT(  out) ::   kfax
606      !
607      INTEGER :: ifac, jl, inu
608      INTEGER, PARAMETER :: ntest = 14
609      INTEGER :: ilfax(ntest)
610
611      ! lfax contains the set of allowed factors.
612      data (ilfax(jl),jl=1,ntest) / 16384, 8192, 4096, 2048, 1024, 512, 256,  &
613         &                            128,   64,   32,   16,    8,   4,   2  /
614      !!----------------------------------------------------------------------
615
616      ! Clear the error flag and initialise output vars
617      kerr = 0
618      kfax = 1
619      knfax = 0
620
621      ! Find the factors of n.
622      IF( kn == 1 )   GOTO 20
623
624      ! nu holds the unfactorised part of the number.
625      ! knfax holds the number of factors found.
626      ! l points to the allowed factor list.
627      ! ifac holds the current factor.
628
629      inu   = kn
630      knfax = 0
631
632      DO jl = ntest, 1, -1
633         !
634         ifac = ilfax(jl)
635         IF( ifac > inu )   CYCLE
636
637         ! Test whether the factor will divide.
638
639         IF( MOD(inu,ifac) == 0 ) THEN
640            !
641            knfax = knfax + 1            ! Add the factor to the list
642            IF( knfax > kmaxfax ) THEN
643               kerr = 6
644               write (*,*) 'FACTOR: insufficient space in factor array ', knfax
645               return
646            ENDIF
647            kfax(knfax) = ifac
648            ! Store the other factor that goes with this one
649            knfax = knfax + 1
650            kfax(knfax) = inu / ifac
651            !WRITE (*,*) 'ARPDBG, factors ',knfax-1,' & ',knfax,' are ', kfax(knfax-1),' and ',kfax(knfax)
652         ENDIF
653         !
654      END DO
655
656   20 CONTINUE      ! Label 20 is the exit point from the factor search loop.
657      !
658   END SUBROUTINE factorise
659
660#if defined key_mpp_mpi
661   SUBROUTINE nemo_northcomms
662      !!======================================================================
663      !!                     ***  ROUTINE  nemo_northcomms  ***
664      !! nemo_northcomms    :  Setup for north fold exchanges with explicit peer to peer messaging
665      !!=====================================================================
666      !!----------------------------------------------------------------------
667      !!
668      !! ** Purpose :   Initialization of the northern neighbours lists.
669      !!----------------------------------------------------------------------
670      !!    1.0  ! 2011-10  (A. C. Coward, NOCS & J. Donners, PRACE)
671      !!----------------------------------------------------------------------
672
673      INTEGER ::   ji, jj, jk, ij, jtyp    ! dummy loop indices
674      INTEGER ::   ijpj                    ! number of rows involved in north-fold exchange
675      INTEGER ::   northcomms_alloc        ! allocate return status
676      REAL(wp), ALLOCATABLE, DIMENSION ( :,: ) ::   znnbrs     ! workspace
677      LOGICAL,  ALLOCATABLE, DIMENSION ( : )   ::   lrankset   ! workspace
678
679      IF(lwp) WRITE(numout,*)
680      IF(lwp) WRITE(numout,*) 'nemo_northcomms : Initialization of the northern neighbours lists'
681      IF(lwp) WRITE(numout,*) '~~~~~~~~~~'
682
683      !!----------------------------------------------------------------------
684      ALLOCATE( znnbrs(jpi,jpj), stat = northcomms_alloc )
685      ALLOCATE( lrankset(jpnij), stat = northcomms_alloc )
686      IF( northcomms_alloc /= 0 ) THEN
687         WRITE(numout,cform_war)
688         WRITE(numout,*) 'northcomms_alloc : failed to allocate arrays'
689         CALL ctl_stop( 'STOP', 'nemo_northcomms : unable to allocate temporary arrays' )
690      ENDIF
691      nsndto = 0
692      isendto = -1
693      ijpj   = 4
694      !
695      ! This routine has been called because ln_nnogather has been set true ( nammpp )
696      ! However, these first few exchanges have to use the mpi_allgather method to
697      ! establish the neighbour lists to use in subsequent peer to peer exchanges.
698      ! Consequently, set l_north_nogather to be false here and set it true only after
699      ! the lists have been established.
700      !
701      l_north_nogather = .FALSE.
702      !
703      ! Exchange and store ranks on northern rows
704
705      DO jtyp = 1,4
706
707         lrankset = .FALSE.
708         znnbrs = narea
709         SELECT CASE (jtyp)
710            CASE(1)
711               CALL lbc_lnk( znnbrs, 'T', 1. )      ! Type 1: T,W-points
712            CASE(2)
713               CALL lbc_lnk( znnbrs, 'U', 1. )      ! Type 2: U-point
714            CASE(3)
715               CALL lbc_lnk( znnbrs, 'V', 1. )      ! Type 3: V-point
716            CASE(4)
717               CALL lbc_lnk( znnbrs, 'F', 1. )      ! Type 4: F-point
718         END SELECT
719
720         IF ( njmppt(narea) .EQ. MAXVAL( njmppt ) ) THEN
721            DO jj = nlcj-ijpj+1, nlcj
722               ij = jj - nlcj + ijpj
723               DO ji = 1,jpi
724                  IF ( INT(znnbrs(ji,jj)) .NE. 0 .AND. INT(znnbrs(ji,jj)) .NE. narea ) &
725               &     lrankset(INT(znnbrs(ji,jj))) = .true.
726               END DO
727            END DO
728
729            DO jj = 1,jpnij
730               IF ( lrankset(jj) ) THEN
731                  nsndto(jtyp) = nsndto(jtyp) + 1
732                  IF ( nsndto(jtyp) .GT. jpmaxngh ) THEN
733                     CALL ctl_stop( ' Too many neighbours in nemo_northcomms ', &
734                  &                 ' jpmaxngh will need to be increased ')
735                  ENDIF
736                  isendto(nsndto(jtyp),jtyp) = jj-1   ! narea converted to MPI rank
737               ENDIF
738            END DO
739         ENDIF
740
741      END DO
742
743      !
744      ! Type 5: I-point
745      !
746      ! ICE point exchanges may involve some averaging. The neighbours list is
747      ! built up using two exchanges to ensure that the whole stencil is covered.
748      ! lrankset should not be reset between these 'J' and 'K' point exchanges
749
750      jtyp = 5
751      lrankset = .FALSE.
752      znnbrs = narea 
753      CALL lbc_lnk( znnbrs, 'J', 1. ) ! first ice U-V point
754
755      IF ( njmppt(narea) .EQ. MAXVAL( njmppt ) ) THEN
756         DO jj = nlcj-ijpj+1, nlcj
757            ij = jj - nlcj + ijpj
758            DO ji = 1,jpi
759               IF ( INT(znnbrs(ji,jj)) .NE. 0 .AND. INT(znnbrs(ji,jj)) .NE. narea ) &
760            &     lrankset(INT(znnbrs(ji,jj))) = .true.
761         END DO
762        END DO
763      ENDIF
764
765      znnbrs = narea 
766      CALL lbc_lnk( znnbrs, 'K', 1. ) ! second ice U-V point
767
768      IF ( njmppt(narea) .EQ. MAXVAL( njmppt )) THEN
769         DO jj = nlcj-ijpj+1, nlcj
770            ij = jj - nlcj + ijpj
771            DO ji = 1,jpi
772               IF ( INT(znnbrs(ji,jj)) .NE. 0 .AND.  INT(znnbrs(ji,jj)) .NE. narea ) &
773            &       lrankset( INT(znnbrs(ji,jj))) = .true.
774            END DO
775         END DO
776
777         DO jj = 1,jpnij
778            IF ( lrankset(jj) ) THEN
779               nsndto(jtyp) = nsndto(jtyp) + 1
780               IF ( nsndto(jtyp) .GT. jpmaxngh ) THEN
781                  CALL ctl_stop( ' Too many neighbours in nemo_northcomms ', &
782               &                 ' jpmaxngh will need to be increased ')
783               ENDIF
784               isendto(nsndto(jtyp),jtyp) = jj-1   ! narea converted to MPI rank
785            ENDIF
786         END DO
787         !
788         ! For northern row areas, set l_north_nogather so that all subsequent exchanges
789         ! can use peer to peer communications at the north fold
790         !
791         l_north_nogather = .TRUE.
792         !
793      ENDIF
794      DEALLOCATE( znnbrs )
795      DEALLOCATE( lrankset )
796
797   END SUBROUTINE nemo_northcomms
798#else
799   SUBROUTINE nemo_northcomms      ! Dummy routine
800      WRITE(*,*) 'nemo_northcomms: You should not have seen this print! error?'
801   END SUBROUTINE nemo_northcomms
802#endif
803   !!======================================================================
804END MODULE nemogcm
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.