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Since March 2022 along with NEMO 4.2 release, the code development moved to a self-hosted GitLab.
This present forge is now archived and remained online for history.
nemogcm.F90 in branches/2012/dev_r3385_NOCS04_HAMF/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC – NEMO

source: branches/2012/dev_r3385_NOCS04_HAMF/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/nemogcm.F90 @ 3515

Last change on this file since 3515 was 3515, checked in by charris, 12 years ago

Some of the changes from the dev_3352_UKMO8_CICE branch already had to be merged into this branch, so it no longer seems sensible to maintain these other minor changes in a separate branch (so dev_3352_UKMO8_CICE is now redundant). These changes have no impact on configurations not using CICE.

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 36.0 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#if defined key_oasis3
67   USE cpl_oasis3      ! OASIS3 coupling
68#elif defined key_oasis4
69   USE cpl_oasis4      ! OASIS4 coupling (not working)
70#endif
71   USE c1d             ! 1D configuration
72   USE step_c1d        ! Time stepping loop for the 1D configuration
73#if defined key_top
74   USE trcini          ! passive tracer initialisation
75#endif
76   USE lib_mpp         ! distributed memory computing
77#if defined key_iomput
78   USE mod_ioclient
79#endif
80
81   IMPLICIT NONE
82   PRIVATE
83
84   PUBLIC   nemo_gcm    ! called by model.F90
85   PUBLIC   nemo_init   ! needed by AGRIF
86
87   CHARACTER(lc) ::   cform_aaa="( /, 'AAAAAAAA', / ) "     ! flag for output listing
88
89   !!----------------------------------------------------------------------
90   !! NEMO/OPA 4.0 , NEMO Consortium (2011)
91   !! $Id$
92   !! Software governed by the CeCILL licence     (NEMOGCM/NEMO_CeCILL.txt)
93   !!----------------------------------------------------------------------
94CONTAINS
95
96   SUBROUTINE nemo_gcm
97      !!----------------------------------------------------------------------
98      !!                     ***  ROUTINE nemo_gcm  ***
99      !!
100      !! ** Purpose :   NEMO solves the primitive equations on an orthogonal
101      !!              curvilinear mesh on the sphere.
102      !!
103      !! ** Method  : - model general initialization
104      !!              - launch the time-stepping (stp routine)
105      !!              - finalize the run by closing files and communications
106      !!
107      !! References : Madec, Delecluse, Imbard, and Levy, 1997:  internal report, IPSL.
108      !!              Madec, 2008, internal report, IPSL.
109      !!----------------------------------------------------------------------
110      INTEGER ::   istp       ! time step index
111      !!----------------------------------------------------------------------
112      !
113#if defined key_agrif
114      CALL Agrif_Init_Grids()      ! AGRIF: set the meshes
115#endif
116
117      !                            !-----------------------!
118      CALL nemo_init               !==  Initialisations  ==!
119      !                            !-----------------------!
120#if defined key_agrif
121      CALL Agrif_Declare_Var       ! AGRIF: set the meshes
122# if defined key_top
123      CALL Agrif_Declare_Var_Top   ! AGRIF: set the meshes
124# endif
125#endif
126      ! check that all process are still there... If some process have an error,
127      ! they will never enter in step and other processes will wait until the end of the cpu time!
128      IF( lk_mpp )   CALL mpp_max( nstop )
129
130      IF(lwp) WRITE(numout,cform_aaa)   ! Flag AAAAAAA
131
132      !                            !-----------------------!
133      !                            !==   time stepping   ==!
134      !                            !-----------------------!
135      istp = nit000
136#if defined key_c1d
137         DO WHILE ( istp <= nitend .AND. nstop == 0 )
138            CALL stp_c1d( istp )
139            istp = istp + 1
140         END DO
141#else
142          IF( lk_asminc ) THEN
143             IF( ln_bkgwri ) CALL asm_bkg_wri( nit000 - 1 )    ! Output background fields
144             IF( ln_trjwri ) CALL asm_trj_wri( nit000 - 1 )    ! Output trajectory fields
145             IF( ln_asmdin ) THEN                        ! Direct initialization
146                IF( ln_trainc ) CALL tra_asm_inc( nit000 - 1 )    ! Tracers
147                IF( ln_dyninc ) THEN
148                   CALL dyn_asm_inc( nit000 - 1 )    ! Dynamics
149                   IF ( ln_asmdin ) CALL ssh_wzv ( nit000 - 1 )      ! update vertical velocity
150                ENDIF
151                IF( ln_sshinc ) CALL ssh_asm_inc( nit000 - 1 )    ! SSH
152             ENDIF
153          ENDIF
154       
155         DO WHILE ( istp <= nitend .AND. nstop == 0 )
156#if defined key_agrif
157            CALL Agrif_Step( stp )           ! AGRIF: time stepping
158#else
159            CALL stp( istp )                 ! standard time stepping
160#endif
161            istp = istp + 1
162            IF( lk_mpp )   CALL mpp_max( nstop )
163         END DO
164#endif
165
166      IF( lk_diaobs ) CALL dia_obs_wri
167       
168      !                            !------------------------!
169      !                            !==  finalize the run  ==!
170      !                            !------------------------!
171      IF(lwp) WRITE(numout,cform_aaa)   ! Flag AAAAAAA
172      !
173      IF( nstop /= 0 .AND. lwp ) THEN   ! error print
174         WRITE(numout,cform_err)
175         WRITE(numout,*) nstop, ' error have been found' 
176      ENDIF
177      !
178#if defined key_agrif
179      CALL Agrif_ParentGrid_To_ChildGrid()
180      IF( lk_diaobs ) CALL dia_obs_wri
181      IF( nn_timing == 1 )   CALL timing_finalize
182      CALL Agrif_ChildGrid_To_ParentGrid()
183#endif
184      IF( nn_timing == 1 )   CALL timing_finalize
185      !
186      CALL nemo_closefile
187#if defined key_oasis3 || defined key_oasis4
188      CALL cpl_prism_finalize           ! end coupling and mpp communications with OASIS
189#else
190      IF( lk_mpp )   CALL mppstop       ! end mpp communications
191#endif
192      !
193   END SUBROUTINE nemo_gcm
194
195
196   SUBROUTINE nemo_init
197      !!----------------------------------------------------------------------
198      !!                     ***  ROUTINE nemo_init  ***
199      !!
200      !! ** Purpose :   initialization of the NEMO GCM
201      !!----------------------------------------------------------------------
202      INTEGER ::   ji            ! dummy loop indices
203      INTEGER ::   ilocal_comm   ! local integer
204      CHARACTER(len=80), DIMENSION(16) ::   cltxt
205      !!
206      NAMELIST/namctl/ ln_ctl  , nn_print, nn_ictls, nn_ictle,   &
207         &             nn_isplt, nn_jsplt, nn_jctls, nn_jctle,   &
208         &             nn_bench, nn_timing
209      !!----------------------------------------------------------------------
210      !
211      cltxt = ''
212      !
213      !                             ! open Namelist file
214      CALL ctl_opn( numnam, 'namelist', 'OLD', 'FORMATTED', 'SEQUENTIAL', -1, 6, .FALSE. )
215      !
216      READ( numnam, namctl )        ! Namelist namctl : Control prints & Benchmark
217      !
218      !                             !--------------------------------------------!
219      !                             !  set communicator & select the local node  !
220      !                             !--------------------------------------------!
221#if defined key_iomput
222      IF( Agrif_Root() ) THEN
223# if defined key_oasis3 || defined key_oasis4
224         CALL cpl_prism_init( ilocal_comm )                 ! nemo local communicator given by oasis
225# endif
226         CALL  init_ioclient( ilocal_comm )                 ! exchange io_server nemo local communicator with the io_server
227      ENDIF
228      narea = mynode( cltxt, numnam, nstop, ilocal_comm )   ! Nodes selection
229#else
230# if defined key_oasis3 || defined key_oasis4
231      IF( Agrif_Root() ) THEN
232         CALL cpl_prism_init( ilocal_comm )                 ! nemo local communicator given by oasis
233      ENDIF
234      narea = mynode( cltxt, numnam, nstop, ilocal_comm )   ! Nodes selection (control print return in cltxt)
235# else
236      ilocal_comm = 0
237      narea = mynode( cltxt, numnam, nstop )                 ! Nodes selection (control print return in cltxt)
238# endif
239#endif
240      narea = narea + 1                                     ! mynode return the rank of proc (0 --> jpnij -1 )
241
242      lwp = (narea == 1) .OR. ln_ctl                        ! control of all listing output print
243
244      ! If dimensions of processor grid weren't specified in the namelist file
245      ! then we calculate them here now that we have our communicator size
246      IF( (jpni < 1) .OR. (jpnj < 1) )THEN
247#if   defined key_mpp_mpi
248         IF( Agrif_Root() ) CALL nemo_partition(mppsize)
249#else
250         jpni  = 1
251         jpnj  = 1
252         jpnij = jpni*jpnj
253#endif
254      END IF
255
256      ! Calculate domain dimensions given calculated jpni and jpnj
257      ! This used to be done in par_oce.F90 when they were parameters rather
258      ! than variables
259      IF( Agrif_Root() ) THEN
260#if defined key_nemocice_decomp
261         jpi = ( nx_global+2-2*jpreci + (jpni-1) ) / jpni + 2*jpreci ! first  dim.
262         jpj = ( ny_global+2-2*jprecj + (jpnj-1) ) / jpnj + 2*jprecj ! second dim.
263#else
264         jpi = ( jpiglo-2*jpreci + (jpni-1) ) / jpni + 2*jpreci   ! first  dim.
265         jpj = ( jpjglo-2*jprecj + (jpnj-1) ) / jpnj + 2*jprecj   ! second dim.
266#endif
267         jpk = jpkdta                                             ! third dim
268         jpim1 = jpi-1                                            ! inner domain indices
269         jpjm1 = jpj-1                                            !   "           "
270         jpkm1 = jpk-1                                            !   "           "
271         jpij  = jpi*jpj                                          !  jpi x j
272      ENDIF
273
274      IF(lwp) THEN                            ! open listing units
275         !
276         CALL ctl_opn( numout, 'ocean.output', 'REPLACE', 'FORMATTED', 'SEQUENTIAL', -1, 6, .FALSE., narea )
277         !
278         WRITE(numout,*)
279         WRITE(numout,*) '   CNRS - NERC - Met OFFICE - MERCATOR-ocean - INGV - CMCC'
280         WRITE(numout,*) '                       NEMO team'
281         WRITE(numout,*) '            Ocean General Circulation Model'
282         WRITE(numout,*) '                  version 3.4  (2011) '
283         WRITE(numout,*)
284         WRITE(numout,*)
285         DO ji = 1, SIZE(cltxt) 
286            IF( TRIM(cltxt(ji)) /= '' )   WRITE(numout,*) cltxt(ji)      ! control print of mynode
287         END DO
288         WRITE(numout,cform_aaa)                                         ! Flag AAAAAAA
289         !
290      ENDIF
291
292      ! Now we know the dimensions of the grid and numout has been set we can
293      ! allocate arrays
294      CALL nemo_alloc()
295
296      !                             !-------------------------------!
297      !                             !  NEMO general initialization  !
298      !                             !-------------------------------!
299
300      CALL nemo_ctl                          ! Control prints & Benchmark
301
302      !                                      ! Domain decomposition
303      IF( jpni*jpnj == jpnij ) THEN   ;   CALL mpp_init      ! standard cutting out
304      ELSE                            ;   CALL mpp_init2     ! eliminate land processors
305      ENDIF
306      !
307      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_init
308      !
309      !                                      ! General initialization
310                            CALL     phy_cst    ! Physical constants
311                            CALL     eos_init   ! Equation of state
312                            CALL     dom_cfg    ! Domain configuration
313                            CALL     dom_init   ! Domain
314
315      IF( ln_nnogather )    CALL nemo_northcomms   ! Initialise the northfold neighbour lists (must be done after the masks are defined)
316
317      IF( ln_ctl        )   CALL prt_ctl_init   ! Print control
318
319      IF( lk_obc        )   CALL     obc_init   ! Open boundaries
320      IF( lk_bdy        )   CALL     bdy_init       ! Open boundaries initialisation
321      IF( lk_bdy        )   CALL     bdy_dta_init   ! Open boundaries initialisation of external data arrays
322      IF( lk_bdy        )   CALL     tide_init      ! Open boundaries initialisation of tidal harmonic forcing
323
324                            CALL dyn_nept_init  ! simplified form of Neptune effect
325
326                            CALL  istate_init   ! ocean initial state (Dynamics and tracers)
327
328      !                                     ! Ocean physics
329                            CALL     sbc_init   ! Forcings : surface module
330      !                                         ! Vertical physics
331                            CALL     zdf_init      ! namelist read
332                            CALL zdf_bfr_init      ! bottom friction
333      IF( lk_zdfric     )   CALL zdf_ric_init      ! Richardson number dependent Kz
334      IF( lk_zdftke     )   CALL zdf_tke_init      ! TKE closure scheme
335      IF( lk_zdfgls     )   CALL zdf_gls_init      ! GLS closure scheme
336      IF( lk_zdfkpp     )   CALL zdf_kpp_init      ! KPP closure scheme
337      IF( lk_zdftmx     )   CALL zdf_tmx_init      ! tidal vertical mixing
338      IF( lk_zdfddm .AND. .NOT. lk_zdfkpp )   & 
339         &                  CALL zdf_ddm_init      ! double diffusive mixing
340      !                                         ! Lateral physics
341                            CALL ldf_tra_init      ! Lateral ocean tracer physics
342                            CALL ldf_dyn_init      ! Lateral ocean momentum physics
343      IF( lk_ldfslp     )   CALL ldf_slp_init      ! slope of lateral mixing
344
345      !                                     ! Active tracers
346                            CALL tra_qsr_init   ! penetrative solar radiation qsr
347                            CALL tra_bbc_init   ! bottom heat flux
348      IF( lk_trabbl     )   CALL tra_bbl_init   ! advective (and/or diffusive) bottom boundary layer scheme
349      IF( ln_tradmp     )   CALL tra_dmp_init   ! internal damping trends
350                            CALL tra_adv_init   ! horizontal & vertical advection
351                            CALL tra_ldf_init   ! lateral mixing
352                            CALL tra_zdf_init   ! vertical mixing and after tracer fields
353
354      !                                     ! Dynamics
355                            CALL dyn_adv_init   ! advection (vector or flux form)
356                            CALL dyn_vor_init   ! vorticity term including Coriolis
357                            CALL dyn_ldf_init   ! lateral mixing
358                            CALL dyn_hpg_init   ! horizontal gradient of Hydrostatic pressure
359                            CALL dyn_zdf_init   ! vertical diffusion
360                            CALL dyn_spg_init   ! surface pressure gradient
361                           
362      !                                     ! Misc. options
363      IF( nn_cla == 1   )   CALL cla_init       ! Cross Land Advection
364     
365#if defined key_top
366      !                                     ! Passive tracers
367                            CALL     trc_init
368#endif
369      !                                     ! Diagnostics
370      IF( lk_floats     )   CALL     flo_init   ! drifting Floats
371                            CALL     iom_init   ! iom_put initialization
372      IF( lk_diaar5     )   CALL dia_ar5_init   ! ar5 diag
373                            CALL dia_ptr_init   ! Poleward TRansports initialization
374      IF( lk_diadct     )   CALL dia_dct_init   ! Sections tranports
375                            CALL dia_hsb_init   ! heat content, salt content and volume budgets
376                            CALL trd_mod_init   ! Mixed-layer/Vorticity/Integral constraints trends
377      IF( lk_diaobs     ) THEN                  ! Observation & model comparison
378                            CALL dia_obs_init            ! Initialize observational data
379                            CALL dia_obs( nit000 - 1 )   ! Observation operator for restart
380      ENDIF     
381      !                                     ! Assimilation increments
382      IF( lk_asminc     )   CALL asm_inc_init   ! Initialize assimilation increments
383      IF(lwp) WRITE(numout,*) 'Euler time step switch is ', neuler
384      !
385   END SUBROUTINE nemo_init
386
387
388   SUBROUTINE nemo_ctl
389      !!----------------------------------------------------------------------
390      !!                     ***  ROUTINE nemo_ctl  ***
391      !!
392      !! ** Purpose :   control print setting
393      !!
394      !! ** Method  : - print namctl information and check some consistencies
395      !!----------------------------------------------------------------------
396      !
397      IF(lwp) THEN                  ! control print
398         WRITE(numout,*)
399         WRITE(numout,*) 'nemo_ctl: Control prints & Benchmark'
400         WRITE(numout,*) '~~~~~~~ '
401         WRITE(numout,*) '   Namelist namctl'
402         WRITE(numout,*) '      run control (for debugging)     ln_ctl     = ', ln_ctl
403         WRITE(numout,*) '      level of print                  nn_print   = ', nn_print
404         WRITE(numout,*) '      Start i indice for SUM control  nn_ictls   = ', nn_ictls
405         WRITE(numout,*) '      End i indice for SUM control    nn_ictle   = ', nn_ictle
406         WRITE(numout,*) '      Start j indice for SUM control  nn_jctls   = ', nn_jctls
407         WRITE(numout,*) '      End j indice for SUM control    nn_jctle   = ', nn_jctle
408         WRITE(numout,*) '      number of proc. following i     nn_isplt   = ', nn_isplt
409         WRITE(numout,*) '      number of proc. following j     nn_jsplt   = ', nn_jsplt
410         WRITE(numout,*) '      benchmark parameter (0/1)       nn_bench   = ', nn_bench
411         WRITE(numout,*) '      timing activated    (0/1)       nn_timing  = ', nn_timing
412      ENDIF
413      !
414      nprint    = nn_print          ! convert DOCTOR namelist names into OLD names
415      nictls    = nn_ictls
416      nictle    = nn_ictle
417      njctls    = nn_jctls
418      njctle    = nn_jctle
419      isplt     = nn_isplt
420      jsplt     = nn_jsplt
421      nbench    = nn_bench
422      !                             ! Parameter control
423      !
424      IF( ln_ctl ) THEN                 ! sub-domain area indices for the control prints
425         IF( lk_mpp .AND. jpnij > 1 ) THEN
426            isplt = jpni   ;   jsplt = jpnj   ;   ijsplt = jpni*jpnj   ! the domain is forced to the real split domain
427         ELSE
428            IF( isplt == 1 .AND. jsplt == 1  ) THEN
429               CALL ctl_warn( ' - isplt & jsplt are equal to 1',   &
430                  &           ' - the print control will be done over the whole domain' )
431            ENDIF
432            ijsplt = isplt * jsplt            ! total number of processors ijsplt
433         ENDIF
434         IF(lwp) WRITE(numout,*)'          - The total number of processors over which the'
435         IF(lwp) WRITE(numout,*)'            print control will be done is ijsplt : ', ijsplt
436         !
437         !                              ! indices used for the SUM control
438         IF( nictls+nictle+njctls+njctle == 0 )   THEN    ! print control done over the default area
439            lsp_area = .FALSE.                       
440         ELSE                                             ! print control done over a specific  area
441            lsp_area = .TRUE.
442            IF( nictls < 1 .OR. nictls > jpiglo )   THEN
443               CALL ctl_warn( '          - nictls must be 1<=nictls>=jpiglo, it is forced to 1' )
444               nictls = 1
445            ENDIF
446            IF( nictle < 1 .OR. nictle > jpiglo )   THEN
447               CALL ctl_warn( '          - nictle must be 1<=nictle>=jpiglo, it is forced to jpiglo' )
448               nictle = jpiglo
449            ENDIF
450            IF( njctls < 1 .OR. njctls > jpjglo )   THEN
451               CALL ctl_warn( '          - njctls must be 1<=njctls>=jpjglo, it is forced to 1' )
452               njctls = 1
453            ENDIF
454            IF( njctle < 1 .OR. njctle > jpjglo )   THEN
455               CALL ctl_warn( '          - njctle must be 1<=njctle>=jpjglo, it is forced to jpjglo' )
456               njctle = jpjglo
457            ENDIF
458         ENDIF
459      ENDIF
460      !
461      IF( nbench == 1 ) THEN              ! Benchmark
462         SELECT CASE ( cp_cfg )
463         CASE ( 'gyre' )   ;   CALL ctl_warn( ' The Benchmark is activated ' )
464         CASE DEFAULT      ;   CALL ctl_stop( ' The Benchmark is based on the GYRE configuration:',   &
465            &                                 ' key_gyre must be used or set nbench = 0' )
466         END SELECT
467      ENDIF
468      !
469      IF( lk_c1d .AND. .NOT.lk_iomput )   CALL ctl_stop( 'nemo_ctl: The 1D configuration must be used ',   &
470         &                                               'with the IOM Input/Output manager. '         ,   &
471         &                                               'Compile with key_iomput enabled' )
472      !
473   END SUBROUTINE nemo_ctl
474
475
476   SUBROUTINE nemo_closefile
477      !!----------------------------------------------------------------------
478      !!                     ***  ROUTINE nemo_closefile  ***
479      !!
480      !! ** Purpose :   Close the files
481      !!----------------------------------------------------------------------
482      !
483      IF( lk_mpp )   CALL mppsync
484      !
485      CALL iom_close                                 ! close all input/output files managed by iom_*
486      !
487      IF( numstp      /= -1 )   CLOSE( numstp      )   ! time-step file
488      IF( numsol      /= -1 )   CLOSE( numsol      )   ! solver file
489      IF( numnam      /= -1 )   CLOSE( numnam      )   ! oce namelist
490      IF( numnam_ice  /= -1 )   CLOSE( numnam_ice  )   ! ice namelist
491      IF( numevo_ice  /= -1 )   CLOSE( numevo_ice  )   ! ice variables (temp. evolution)
492      IF( numout      /=  6 )   CLOSE( numout      )   ! standard model output file
493      IF( numdct_vol  /= -1 )   CLOSE( numdct_vol  )   ! volume transports
494      IF( numdct_heat /= -1 )   CLOSE( numdct_heat )   ! heat transports
495      IF( numdct_salt /= -1 )   CLOSE( numdct_salt )   ! salt transports
496
497      !
498      numout = 6                                     ! redefine numout in case it is used after this point...
499      !
500   END SUBROUTINE nemo_closefile
501
502
503   SUBROUTINE nemo_alloc
504      !!----------------------------------------------------------------------
505      !!                     ***  ROUTINE nemo_alloc  ***
506      !!
507      !! ** Purpose :   Allocate all the dynamic arrays of the OPA modules
508      !!
509      !! ** Method  :
510      !!----------------------------------------------------------------------
511      USE diawri    , ONLY: dia_wri_alloc
512      USE dom_oce   , ONLY: dom_oce_alloc
513      USE ldfdyn_oce, ONLY: ldfdyn_oce_alloc
514      USE ldftra_oce, ONLY: ldftra_oce_alloc
515      USE trc_oce   , ONLY: trc_oce_alloc
516      !
517      INTEGER :: ierr
518      !!----------------------------------------------------------------------
519      !
520      ierr =        oce_alloc       ()          ! ocean
521      ierr = ierr + dia_wri_alloc   ()
522      ierr = ierr + dom_oce_alloc   ()          ! ocean domain
523      ierr = ierr + ldfdyn_oce_alloc()          ! ocean lateral  physics : dynamics
524      ierr = ierr + ldftra_oce_alloc()          ! ocean lateral  physics : tracers
525      ierr = ierr + zdf_oce_alloc   ()          ! ocean vertical physics
526      !
527      ierr = ierr + lib_mpp_alloc   (numout)    ! mpp exchanges
528      ierr = ierr + trc_oce_alloc   ()          ! shared TRC / TRA arrays
529      !
530      IF( lk_mpp    )   CALL mpp_sum( ierr )
531      IF( ierr /= 0 )   CALL ctl_stop( 'STOP', 'nemo_alloc : unable to allocate standard ocean arrays' )
532      !
533   END SUBROUTINE nemo_alloc
534
535
536   SUBROUTINE nemo_partition( num_pes )
537      !!----------------------------------------------------------------------
538      !!                 ***  ROUTINE nemo_partition  ***
539      !!
540      !! ** Purpose :   
541      !!
542      !! ** Method  :
543      !!----------------------------------------------------------------------
544      INTEGER, INTENT(in) :: num_pes ! The number of MPI processes we have
545      !
546      INTEGER, PARAMETER :: nfactmax = 20
547      INTEGER :: nfact ! The no. of factors returned
548      INTEGER :: ierr  ! Error flag
549      INTEGER :: ji
550      INTEGER :: idiff, mindiff, imin ! For choosing pair of factors that are closest in value
551      INTEGER, DIMENSION(nfactmax) :: ifact ! Array of factors
552      !!----------------------------------------------------------------------
553
554      ierr = 0
555
556      CALL factorise( ifact, nfactmax, nfact, num_pes, ierr )
557
558      IF( nfact <= 1 ) THEN
559         WRITE (numout, *) 'WARNING: factorisation of number of PEs failed'
560         WRITE (numout, *) '       : using grid of ',num_pes,' x 1'
561         jpnj = 1
562         jpni = num_pes
563      ELSE
564         ! Search through factors for the pair that are closest in value
565         mindiff = 1000000
566         imin    = 1
567         DO ji = 1, nfact-1, 2
568            idiff = ABS( ifact(ji) - ifact(ji+1) )
569            IF( idiff < mindiff ) THEN
570               mindiff = idiff
571               imin = ji
572            ENDIF
573         END DO
574         jpnj = ifact(imin)
575         jpni = ifact(imin + 1)
576      ENDIF
577      !
578      jpnij = jpni*jpnj
579      !
580   END SUBROUTINE nemo_partition
581
582
583   SUBROUTINE factorise( kfax, kmaxfax, knfax, kn, kerr )
584      !!----------------------------------------------------------------------
585      !!                     ***  ROUTINE factorise  ***
586      !!
587      !! ** Purpose :   return the prime factors of n.
588      !!                knfax factors are returned in array kfax which is of
589      !!                maximum dimension kmaxfax.
590      !! ** Method  :
591      !!----------------------------------------------------------------------
592      INTEGER                    , INTENT(in   ) ::   kn, kmaxfax
593      INTEGER                    , INTENT(  out) ::   kerr, knfax
594      INTEGER, DIMENSION(kmaxfax), INTENT(  out) ::   kfax
595      !
596      INTEGER :: ifac, jl, inu
597      INTEGER, PARAMETER :: ntest = 14
598      INTEGER :: ilfax(ntest)
599
600      ! lfax contains the set of allowed factors.
601      data (ilfax(jl),jl=1,ntest) / 16384, 8192, 4096, 2048, 1024, 512, 256,  &
602         &                            128,   64,   32,   16,    8,   4,   2  /
603      !!----------------------------------------------------------------------
604
605      ! Clear the error flag and initialise output vars
606      kerr = 0
607      kfax = 1
608      knfax = 0
609
610      ! Find the factors of n.
611      IF( kn == 1 )   GOTO 20
612
613      ! nu holds the unfactorised part of the number.
614      ! knfax holds the number of factors found.
615      ! l points to the allowed factor list.
616      ! ifac holds the current factor.
617
618      inu   = kn
619      knfax = 0
620
621      DO jl = ntest, 1, -1
622         !
623         ifac = ilfax(jl)
624         IF( ifac > inu )   CYCLE
625
626         ! Test whether the factor will divide.
627
628         IF( MOD(inu,ifac) == 0 ) THEN
629            !
630            knfax = knfax + 1            ! Add the factor to the list
631            IF( knfax > kmaxfax ) THEN
632               kerr = 6
633               write (*,*) 'FACTOR: insufficient space in factor array ', knfax
634               return
635            ENDIF
636            kfax(knfax) = ifac
637            ! Store the other factor that goes with this one
638            knfax = knfax + 1
639            kfax(knfax) = inu / ifac
640            !WRITE (*,*) 'ARPDBG, factors ',knfax-1,' & ',knfax,' are ', kfax(knfax-1),' and ',kfax(knfax)
641         ENDIF
642         !
643      END DO
644
645   20 CONTINUE      ! Label 20 is the exit point from the factor search loop.
646      !
647   END SUBROUTINE factorise
648
649#if defined key_mpp_mpi
650   SUBROUTINE nemo_northcomms
651      !!======================================================================
652      !!                     ***  ROUTINE  nemo_northcomms  ***
653      !! nemo_northcomms    :  Setup for north fold exchanges with explicit peer to peer messaging
654      !!=====================================================================
655      !!----------------------------------------------------------------------
656      !!
657      !! ** Purpose :   Initialization of the northern neighbours lists.
658      !!----------------------------------------------------------------------
659      !!    1.0  ! 2011-10  (A. C. Coward, NOCS & J. Donners, PRACE)
660      !!----------------------------------------------------------------------
661
662      INTEGER ::   ji, jj, jk, ij, jtyp    ! dummy loop indices
663      INTEGER ::   ijpj                    ! number of rows involved in north-fold exchange
664      INTEGER ::   northcomms_alloc        ! allocate return status
665      REAL(wp), ALLOCATABLE, DIMENSION ( :,: ) ::   znnbrs     ! workspace
666      LOGICAL,  ALLOCATABLE, DIMENSION ( : )   ::   lrankset   ! workspace
667
668      IF(lwp) WRITE(numout,*)
669      IF(lwp) WRITE(numout,*) 'nemo_northcomms : Initialization of the northern neighbours lists'
670      IF(lwp) WRITE(numout,*) '~~~~~~~~~~'
671
672      !!----------------------------------------------------------------------
673      ALLOCATE( znnbrs(jpi,jpj), stat = northcomms_alloc )
674      ALLOCATE( lrankset(jpnij), stat = northcomms_alloc )
675      IF( northcomms_alloc /= 0 ) THEN
676         WRITE(numout,cform_war)
677         WRITE(numout,*) 'northcomms_alloc : failed to allocate arrays'
678         CALL ctl_stop( 'STOP', 'nemo_northcomms : unable to allocate temporary arrays' )
679      ENDIF
680      nsndto = 0
681      isendto = -1
682      ijpj   = 4
683      !
684      ! This routine has been called because ln_nnogather has been set true ( nammpp )
685      ! However, these first few exchanges have to use the mpi_allgather method to
686      ! establish the neighbour lists to use in subsequent peer to peer exchanges.
687      ! Consequently, set l_north_nogather to be false here and set it true only after
688      ! the lists have been established.
689      !
690      l_north_nogather = .FALSE.
691      !
692      ! Exchange and store ranks on northern rows
693
694      DO jtyp = 1,4
695
696         lrankset = .FALSE.
697         znnbrs = narea
698         SELECT CASE (jtyp)
699            CASE(1)
700               CALL lbc_lnk( znnbrs, 'T', 1. )      ! Type 1: T,W-points
701            CASE(2)
702               CALL lbc_lnk( znnbrs, 'U', 1. )      ! Type 2: U-point
703            CASE(3)
704               CALL lbc_lnk( znnbrs, 'V', 1. )      ! Type 3: V-point
705            CASE(4)
706               CALL lbc_lnk( znnbrs, 'F', 1. )      ! Type 4: F-point
707         END SELECT
708
709         IF ( njmppt(narea) .EQ. MAXVAL( njmppt ) ) THEN
710            DO jj = nlcj-ijpj+1, nlcj
711               ij = jj - nlcj + ijpj
712               DO ji = 1,jpi
713                  IF ( INT(znnbrs(ji,jj)) .NE. 0 .AND. INT(znnbrs(ji,jj)) .NE. narea ) &
714               &     lrankset(INT(znnbrs(ji,jj))) = .true.
715               END DO
716            END DO
717
718            DO jj = 1,jpnij
719               IF ( lrankset(jj) ) THEN
720                  nsndto(jtyp) = nsndto(jtyp) + 1
721                  IF ( nsndto(jtyp) .GT. jpmaxngh ) THEN
722                     CALL ctl_stop( ' Too many neighbours in nemo_northcomms ', &
723                  &                 ' jpmaxngh will need to be increased ')
724                  ENDIF
725                  isendto(nsndto(jtyp),jtyp) = jj-1   ! narea converted to MPI rank
726               ENDIF
727            END DO
728         ENDIF
729
730      END DO
731
732      !
733      ! Type 5: I-point
734      !
735      ! ICE point exchanges may involve some averaging. The neighbours list is
736      ! built up using two exchanges to ensure that the whole stencil is covered.
737      ! lrankset should not be reset between these 'J' and 'K' point exchanges
738
739      jtyp = 5
740      lrankset = .FALSE.
741      znnbrs = narea 
742      CALL lbc_lnk( znnbrs, 'J', 1. ) ! first ice U-V point
743
744      IF ( njmppt(narea) .EQ. MAXVAL( njmppt ) ) THEN
745         DO jj = nlcj-ijpj+1, nlcj
746            ij = jj - nlcj + ijpj
747            DO ji = 1,jpi
748               IF ( INT(znnbrs(ji,jj)) .NE. 0 .AND. INT(znnbrs(ji,jj)) .NE. narea ) &
749            &     lrankset(INT(znnbrs(ji,jj))) = .true.
750         END DO
751        END DO
752      ENDIF
753
754      znnbrs = narea 
755      CALL lbc_lnk( znnbrs, 'K', 1. ) ! second ice U-V point
756
757      IF ( njmppt(narea) .EQ. MAXVAL( njmppt )) THEN
758         DO jj = nlcj-ijpj+1, nlcj
759            ij = jj - nlcj + ijpj
760            DO ji = 1,jpi
761               IF ( INT(znnbrs(ji,jj)) .NE. 0 .AND.  INT(znnbrs(ji,jj)) .NE. narea ) &
762            &       lrankset( INT(znnbrs(ji,jj))) = .true.
763            END DO
764         END DO
765
766         DO jj = 1,jpnij
767            IF ( lrankset(jj) ) THEN
768               nsndto(jtyp) = nsndto(jtyp) + 1
769               IF ( nsndto(jtyp) .GT. jpmaxngh ) THEN
770                  CALL ctl_stop( ' Too many neighbours in nemo_northcomms ', &
771               &                 ' jpmaxngh will need to be increased ')
772               ENDIF
773               isendto(nsndto(jtyp),jtyp) = jj-1   ! narea converted to MPI rank
774            ENDIF
775         END DO
776         !
777         ! For northern row areas, set l_north_nogather so that all subsequent exchanges
778         ! can use peer to peer communications at the north fold
779         !
780         l_north_nogather = .TRUE.
781         !
782      ENDIF
783      DEALLOCATE( znnbrs )
784      DEALLOCATE( lrankset )
785
786   END SUBROUTINE nemo_northcomms
787#else
788   SUBROUTINE nemo_northcomms      ! Dummy routine
789      WRITE(*,*) 'nemo_northcomms: You should not have seen this print! error?'
790   END SUBROUTINE nemo_northcomms
791#endif
792   !!======================================================================
793END MODULE nemogcm
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.