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nemogcm.F90 in branches/2013/dev_CMCC_INGV_2013/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC – NEMO

source: branches/2013/dev_CMCC_INGV_2013/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/nemogcm.F90 @ 4382

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ticket #1178 Merge of CMCC-INGV 2013 branches

  • Property svn:keywords set to Id
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RevLine 
[2496]1MODULE nemogcm
[2442]2   !!======================================================================
[2496]3   !!                       ***  MODULE nemogcm   ***
4   !! Ocean system   : NEMO GCM (ocean dynamics, on-line tracers, biochemistry and sea-ice)
[2442]5   !!======================================================================
[1593]6   !! History :  OPA  ! 1990-10  (C. Levy, G. Madec)  Original code
7   !!            7.0  ! 1991-11  (M. Imbard, C. Levy, G. Madec)
[3764]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
[1593]10   !!             -   ! 1992-06  (L.Terray)  coupling implementation
[3764]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,
[2104]13   !!                             P. Delecluse, L.Terray, M.A. Filiberti, J. Vialar, A.M. Treguier, M. Levy) release 8.0
[1593]14   !!            8.1  ! 1997-06  (M. Imbard, G. Madec)
[3764]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
[1593]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
[3764]27   !!            3.3  ! 2010-05  (K. Mogensen, A. Weaver, M. Martin, D. Lea) Assimilation interface
[2236]28   !!             -   ! 2010-10  (C. Ethe, G. Madec) reorganisation of initialisation phase
[3294]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
[1593]31   !!----------------------------------------------------------------------
[3]32
33   !!----------------------------------------------------------------------
[2496]34   !!   nemo_gcm       : solve ocean dynamics, tracer, biogeochemistry and/or sea-ice
35   !!   nemo_init      : initialization of the NEMO system
[3764]36   !!   nemo_ctl       : initialisation of the contol print
[2496]37   !!   nemo_closefile : close remaining open files
[2715]38   !!   nemo_alloc     : dynamical allocation
39   !!   nemo_partition : calculate MPP domain decomposition
40   !!   factorise      : calculate the factors of the no. of MPI processes
[3]41   !!----------------------------------------------------------------------
[2382]42   USE step_oce        ! module used in the ocean time stepping module
[888]43   USE sbc_oce         ! surface boundary condition: ocean
[2392]44   USE cla             ! cross land advection               (tra_cla routine)
[3]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)
[3625]48#if defined key_nemocice_decomp
49   USE ice_domain_size, only: nx_global, ny_global
50#endif
[3651]51   USE tideini         ! tidal components initialization   (tide_ini routine)
[3]52   USE obcini          ! open boundary cond. initialization (obc_ini routine)
[3294]53   USE bdyini          ! open boundary cond. initialization (bdy_init routine)
54   USE bdydta          ! open boundary cond. initialization (bdy_dta_init routine)
[3651]55   USE bdytides        ! open boundary cond. initialization (bdytide_init routine)
[3]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)
[2392]59   USE zdfini          ! vertical physics setting          (zdf_init routine)
[3]60   USE phycst          ! physical constant                  (par_cst routine)
[2236]61   USE trdmod          ! momentum/tracers trends       (trd_mod_init routine)
[3768]62   USE asminc          ! assimilation increments     
63   USE asmbkg          ! writing out state trajectory
[2236]64   USE diaptr          ! poleward transports           (dia_ptr_init routine)
[3294]65   USE diadct          ! sections transports           (dia_dct_init routine)
[2236]66   USE diaobs          ! Observation diagnostics       (dia_obs_init routine)
[3764]67   USE lib_fortran     ! Fortran utilities (allows no signed zero when 'key_nosignedzero' defined)
[2496]68   USE step            ! NEMO time-stepping                 (stp     routine)
[3609]69   USE icbini          ! handle bergs, initialisation
70   USE icbstp          ! handle bergs, calving, themodynamics and transport
[532]71#if defined key_oasis3
[1359]72   USE cpl_oasis3      ! OASIS3 coupling
[599]73#elif defined key_oasis4
[1359]74   USE cpl_oasis4      ! OASIS4 coupling (not working)
[532]75#endif
[900]76   USE c1d             ! 1D configuration
77   USE step_c1d        ! Time stepping loop for the 1D configuration
[1594]78#if defined key_top
[1593]79   USE trcini          ! passive tracer initialisation
[1594]80#endif
[1593]81   USE lib_mpp         ! distributed memory computing
[1412]82#if defined key_iomput
[3701]83   USE xios
[1359]84#endif
[3651]85   USE sbctide, ONLY: lk_tide
[4201]86   USE lbcnfd, ONLY: isendto, nsndto ! Setup of north fold exchanges
[268]87
[2715]88   IMPLICIT NONE
[3]89   PRIVATE
90
[2496]91   PUBLIC   nemo_gcm    ! called by model.F90
92   PUBLIC   nemo_init   ! needed by AGRIF
[3764]93   PUBLIC   nemo_alloc  ! needed by TAM
[467]94
[2498]95   CHARACTER(lc) ::   cform_aaa="( /, 'AAAAAAAA', / ) "     ! flag for output listing
[1593]96
[3]97   !!----------------------------------------------------------------------
[2715]98   !! NEMO/OPA 4.0 , NEMO Consortium (2011)
[2392]99   !! $Id$
[2329]100   !! Software governed by the CeCILL licence     (NEMOGCM/NEMO_CeCILL.txt)
[3]101   !!----------------------------------------------------------------------
102CONTAINS
103
[2496]104   SUBROUTINE nemo_gcm
[3]105      !!----------------------------------------------------------------------
[2496]106      !!                     ***  ROUTINE nemo_gcm  ***
[3]107      !!
[3764]108      !! ** Purpose :   NEMO solves the primitive equations on an orthogonal
[1593]109      !!              curvilinear mesh on the sphere.
[3]110      !!
111      !! ** Method  : - model general initialization
112      !!              - launch the time-stepping (stp routine)
[1593]113      !!              - finalize the run by closing files and communications
[3]114      !!
[2715]115      !! References : Madec, Delecluse, Imbard, and Levy, 1997:  internal report, IPSL.
[1593]116      !!              Madec, 2008, internal report, IPSL.
[3]117      !!----------------------------------------------------------------------
118      INTEGER ::   istp       ! time step index
[389]119      !!----------------------------------------------------------------------
[2382]120      !
[392]121#if defined key_agrif
[1593]122      CALL Agrif_Init_Grids()      ! AGRIF: set the meshes
[389]123#endif
124
[1593]125      !                            !-----------------------!
[2496]126      CALL nemo_init               !==  Initialisations  ==!
[1593]127      !                            !-----------------------!
[2715]128#if defined key_agrif
[3680]129      CALL Agrif_Declare_Var_dom   ! AGRIF: set the meshes for DOM
130      CALL Agrif_Declare_Var       !  "      "   "   "      "  DYN/TRA
[2715]131# if defined key_top
[3680]132      CALL Agrif_Declare_Var_top   !  "      "   "   "      "  TOP
[2715]133# endif
[3680]134# if defined key_lim2
135      CALL Agrif_Declare_Var_lim2  !  "      "   "   "      "  LIM
136# endif
[2715]137#endif
[682]138      ! check that all process are still there... If some process have an error,
139      ! they will never enter in step and other processes will wait until the end of the cpu time!
[900]140      IF( lk_mpp )   CALL mpp_max( nstop )
[682]141
[1593]142      IF(lwp) WRITE(numout,cform_aaa)   ! Flag AAAAAAA
143
144      !                            !-----------------------!
145      !                            !==   time stepping   ==!
146      !                            !-----------------------!
[900]147      istp = nit000
[2236]148#if defined key_c1d
[389]149         DO WHILE ( istp <= nitend .AND. nstop == 0 )
[900]150            CALL stp_c1d( istp )
[389]151            istp = istp + 1
152         END DO
[2236]153#else
154          IF( lk_asminc ) THEN
155             IF( ln_bkgwri ) CALL asm_bkg_wri( nit000 - 1 )    ! Output background fields
156             IF( ln_asmdin ) THEN                        ! Direct initialization
157                IF( ln_trainc ) CALL tra_asm_inc( nit000 - 1 )    ! Tracers
[3764]158                IF( ln_dyninc ) CALL dyn_asm_inc( nit000 - 1 )    ! Dynamics
[2236]159                IF( ln_sshinc ) CALL ssh_asm_inc( nit000 - 1 )    ! SSH
160             ENDIF
161          ENDIF
[3764]162
[389]163         DO WHILE ( istp <= nitend .AND. nstop == 0 )
[392]164#if defined key_agrif
[1593]165            CALL Agrif_Step( stp )           ! AGRIF: time stepping
[389]166#else
[1593]167            CALL stp( istp )                 ! standard time stepping
[389]168#endif
169            istp = istp + 1
[900]170            IF( lk_mpp )   CALL mpp_max( nstop )
[389]171         END DO
[2236]172#endif
173
[3609]174      IF( lk_diaobs   )   CALL dia_obs_wri
175      !
176      IF( ln_icebergs )   CALL icb_end( nitend )
[3764]177
[1593]178      !                            !------------------------!
179      !                            !==  finalize the run  ==!
180      !                            !------------------------!
181      IF(lwp) WRITE(numout,cform_aaa)   ! Flag AAAAAAA
182      !
183      IF( nstop /= 0 .AND. lwp ) THEN   ! error print
[682]184         WRITE(numout,cform_err)
[3764]185         WRITE(numout,*) nstop, ' error have been found'
[389]186      ENDIF
[1593]187      !
[3294]188#if defined key_agrif
189      CALL Agrif_ParentGrid_To_ChildGrid()
190      IF( lk_diaobs ) CALL dia_obs_wri
191      IF( nn_timing == 1 )   CALL timing_finalize
192      CALL Agrif_ChildGrid_To_ParentGrid()
193#endif
194      IF( nn_timing == 1 )   CALL timing_finalize
195      !
[2496]196      CALL nemo_closefile
[3769]197#if defined key_iomput
198      CALL xios_finalize                ! end mpp communications with xios
199# if defined key_oasis3 || defined key_oasis4
[1976]200      CALL cpl_prism_finalize           ! end coupling and mpp communications with OASIS
[3769]201# endif
[532]202#else
[3769]203# if defined key_oasis3 || defined key_oasis4
204      CALL cpl_prism_finalize           ! end coupling and mpp communications with OASIS
[3701]205# else
[1593]206      IF( lk_mpp )   CALL mppstop       ! end mpp communications
[3701]207# endif
[532]208#endif
[900]209      !
[2496]210   END SUBROUTINE nemo_gcm
[389]211
212
[2496]213   SUBROUTINE nemo_init
[389]214      !!----------------------------------------------------------------------
[2496]215      !!                     ***  ROUTINE nemo_init  ***
[389]216      !!
[2496]217      !! ** Purpose :   initialization of the NEMO GCM
[389]218      !!----------------------------------------------------------------------
[2715]219      INTEGER ::   ji            ! dummy loop indices
220      INTEGER ::   ilocal_comm   ! local integer
221      CHARACTER(len=80), DIMENSION(16) ::   cltxt
[1593]222      !!
[1601]223      NAMELIST/namctl/ ln_ctl  , nn_print, nn_ictls, nn_ictle,   &
[3294]224         &             nn_isplt, nn_jsplt, nn_jctls, nn_jctle,   &
225         &             nn_bench, nn_timing
[3]226      !!----------------------------------------------------------------------
[1593]227      !
[2496]228      cltxt = ''
229      !
[1593]230      !                             ! open Namelist file
[1581]231      CALL ctl_opn( numnam, 'namelist', 'OLD', 'FORMATTED', 'SEQUENTIAL', -1, 6, .FALSE. )
[1593]232      !
233      READ( numnam, namctl )        ! Namelist namctl : Control prints & Benchmark
234      !
235      !                             !--------------------------------------------!
236      !                             !  set communicator & select the local node  !
237      !                             !--------------------------------------------!
[1412]238#if defined key_iomput
[2200]239      IF( Agrif_Root() ) THEN
[1412]240# if defined key_oasis3 || defined key_oasis4
[3701]241         CALL cpl_prism_init( ilocal_comm )      ! nemo local communicator given by oasis
242         CALL xios_initialize( "oceanx",local_comm=ilocal_comm )
243# else
244         CALL  xios_initialize( "nemo",return_comm=ilocal_comm )
[1412]245# endif
[2200]246      ENDIF
[2715]247      narea = mynode( cltxt, numnam, nstop, ilocal_comm )   ! Nodes selection
[532]248#else
[1412]249# if defined key_oasis3 || defined key_oasis4
[2236]250      IF( Agrif_Root() ) THEN
[2715]251         CALL cpl_prism_init( ilocal_comm )                 ! nemo local communicator given by oasis
[2236]252      ENDIF
[2715]253      narea = mynode( cltxt, numnam, nstop, ilocal_comm )   ! Nodes selection (control print return in cltxt)
[1412]254# else
[2082]255      ilocal_comm = 0
[2715]256      narea = mynode( cltxt, numnam, nstop )                 ! Nodes selection (control print return in cltxt)
[1412]257# endif
[532]258#endif
[2715]259      narea = narea + 1                                     ! mynode return the rank of proc (0 --> jpnij -1 )
[3]260
[2715]261      lwp = (narea == 1) .OR. ln_ctl                        ! control of all listing output print
[1579]262
[3764]263      ! If dimensions of processor grid weren't specified in the namelist file
[2715]264      ! then we calculate them here now that we have our communicator size
265      IF( (jpni < 1) .OR. (jpnj < 1) )THEN
266#if   defined key_mpp_mpi
267         IF( Agrif_Root() ) CALL nemo_partition(mppsize)
268#else
269         jpni  = 1
270         jpnj  = 1
271         jpnij = jpni*jpnj
272#endif
273      END IF
274
275      ! Calculate domain dimensions given calculated jpni and jpnj
276      ! This used to be done in par_oce.F90 when they were parameters rather
277      ! than variables
278      IF( Agrif_Root() ) THEN
[3294]279#if defined key_nemocice_decomp
[3625]280         jpi = ( nx_global+2-2*jpreci + (jpni-1) ) / jpni + 2*jpreci ! first  dim.
281         jpj = ( ny_global+2-2*jprecj + (jpnj-1) ) / jpnj + 2*jprecj ! second dim.
[3294]282#else
[3625]283         jpi = ( jpiglo-2*jpreci + (jpni-1) ) / jpni + 2*jpreci   ! first  dim.
[2715]284         jpj = ( jpjglo-2*jprecj + (jpnj-1) ) / jpnj + 2*jprecj   ! second dim.
[3294]285#endif
[2715]286         jpk = jpkdta                                             ! third dim
287         jpim1 = jpi-1                                            ! inner domain indices
288         jpjm1 = jpj-1                                            !   "           "
289         jpkm1 = jpk-1                                            !   "           "
290         jpij  = jpi*jpj                                          !  jpi x j
291      ENDIF
292
[1593]293      IF(lwp) THEN                            ! open listing units
294         !
[1581]295         CALL ctl_opn( numout, 'ocean.output', 'REPLACE', 'FORMATTED', 'SEQUENTIAL', -1, 6, .FALSE., narea )
[1593]296         !
[1579]297         WRITE(numout,*)
[3294]298         WRITE(numout,*) '   CNRS - NERC - Met OFFICE - MERCATOR-ocean - INGV - CMCC'
[1593]299         WRITE(numout,*) '                       NEMO team'
[1579]300         WRITE(numout,*) '            Ocean General Circulation Model'
[3294]301         WRITE(numout,*) '                  version 3.4  (2011) '
[1579]302         WRITE(numout,*)
303         WRITE(numout,*)
[3764]304         DO ji = 1, SIZE(cltxt)
[1593]305            IF( TRIM(cltxt(ji)) /= '' )   WRITE(numout,*) cltxt(ji)      ! control print of mynode
[1579]306         END DO
[1593]307         WRITE(numout,cform_aaa)                                         ! Flag AAAAAAA
308         !
[473]309      ENDIF
[2715]310
[3764]311      ! Now we know the dimensions of the grid and numout has been set we can
[2715]312      ! allocate arrays
313      CALL nemo_alloc()
314
[2496]315      !                             !-------------------------------!
316      !                             !  NEMO general initialization  !
317      !                             !-------------------------------!
[473]318
[2496]319      CALL nemo_ctl                          ! Control prints & Benchmark
[531]320
[2082]321      !                                      ! Domain decomposition
[1593]322      IF( jpni*jpnj == jpnij ) THEN   ;   CALL mpp_init      ! standard cutting out
323      ELSE                            ;   CALL mpp_init2     ! eliminate land processors
[3]324      ENDIF
[2382]325      !
[3294]326      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_init
327      !
[2082]328      !                                      ! General initialization
[2027]329                            CALL     phy_cst    ! Physical constants
330                            CALL     eos_init   ! Equation of state
331                            CALL     dom_cfg    ! Domain configuration
332                            CALL     dom_init   ! Domain
[413]333
[3294]334      IF( ln_nnogather )    CALL nemo_northcomms   ! Initialise the northfold neighbour lists (must be done after the masks are defined)
335
[2027]336      IF( ln_ctl        )   CALL prt_ctl_init   ! Print control
337
[3764]338      IF( lk_obc        )   CALL     obc_init   ! Open boundaries
[3651]339
340                            CALL  istate_init   ! ocean initial state (Dynamics and tracers)
341
342      IF( lk_tide       )   CALL tide_init( nit000 )    ! Initialisation of the tidal harmonics
343
[3294]344      IF( lk_bdy        )   CALL     bdy_init       ! Open boundaries initialisation
345      IF( lk_bdy        )   CALL     bdy_dta_init   ! Open boundaries initialisation of external data arrays
[3651]346      IF( lk_bdy        )   CALL     bdytide_init   ! Open boundaries initialisation of tidal harmonic forcing
[2027]347
[3294]348                            CALL dyn_nept_init  ! simplified form of Neptune effect
349
[3]350      !                                     ! Ocean physics
[3764]351                            CALL     sbc_init   ! Forcings : surface module
[2082]352      !                                         ! Vertical physics
353                            CALL     zdf_init      ! namelist read
354                            CALL zdf_bfr_init      ! bottom friction
355      IF( lk_zdfric     )   CALL zdf_ric_init      ! Richardson number dependent Kz
[2329]356      IF( lk_zdftke     )   CALL zdf_tke_init      ! TKE closure scheme
357      IF( lk_zdfgls     )   CALL zdf_gls_init      ! GLS closure scheme
358      IF( lk_zdfkpp     )   CALL zdf_kpp_init      ! KPP closure scheme
[2082]359      IF( lk_zdftmx     )   CALL zdf_tmx_init      ! tidal vertical mixing
[3764]360      IF( lk_zdfddm .AND. .NOT. lk_zdfkpp )   &
[2082]361         &                  CALL zdf_ddm_init      ! double diffusive mixing
362      !                                         ! Lateral physics
363                            CALL ldf_tra_init      ! Lateral ocean tracer physics
364                            CALL ldf_dyn_init      ! Lateral ocean momentum physics
[2392]365      IF( lk_ldfslp     )   CALL ldf_slp_init      ! slope of lateral mixing
[2082]366
[2027]367      !                                     ! Active tracers
368                            CALL tra_qsr_init   ! penetrative solar radiation qsr
[2325]369                            CALL tra_bbc_init   ! bottom heat flux
[2027]370      IF( lk_trabbl     )   CALL tra_bbl_init   ! advective (and/or diffusive) bottom boundary layer scheme
[3294]371      IF( ln_tradmp     )   CALL tra_dmp_init   ! internal damping trends
[2027]372                            CALL tra_adv_init   ! horizontal & vertical advection
373                            CALL tra_ldf_init   ! lateral mixing
374                            CALL tra_zdf_init   ! vertical mixing and after tracer fields
375
376      !                                     ! Dynamics
377                            CALL dyn_adv_init   ! advection (vector or flux form)
[2104]378                            CALL dyn_vor_init   ! vorticity term including Coriolis
[2027]379                            CALL dyn_ldf_init   ! lateral mixing
[2104]380                            CALL dyn_hpg_init   ! horizontal gradient of Hydrostatic pressure
[2027]381                            CALL dyn_zdf_init   ! vertical diffusion
382                            CALL dyn_spg_init   ! surface pressure gradient
[3764]383
[2392]384      !                                     ! Misc. options
385      IF( nn_cla == 1   )   CALL cla_init       ! Cross Land Advection
[3609]386                            CALL icb_init( rdt, nit000)   ! initialise icebergs instance
[2392]387     
[1594]388#if defined key_top
[2027]389      !                                     ! Passive tracers
[2082]390                            CALL     trc_init
[1594]391#endif
[2382]392      !                                     ! Diagnostics
[3294]393      IF( lk_floats     )   CALL     flo_init   ! drifting Floats
[2392]394      IF( lk_diaar5     )   CALL dia_ar5_init   ! ar5 diag
[2027]395                            CALL dia_ptr_init   ! Poleward TRansports initialization
[3294]396      IF( lk_diadct     )   CALL dia_dct_init   ! Sections tranports
[2148]397                            CALL dia_hsb_init   ! heat content, salt content and volume budgets
[2027]398                            CALL trd_mod_init   ! Mixed-layer/Vorticity/Integral constraints trends
[2392]399      IF( lk_diaobs     ) THEN                  ! Observation & model comparison
[2382]400                            CALL dia_obs_init            ! Initialize observational data
401                            CALL dia_obs( nit000 - 1 )   ! Observation operator for restart
[3764]402      ENDIF
[2382]403      !                                     ! Assimilation increments
[2392]404      IF( lk_asminc     )   CALL asm_inc_init   ! Initialize assimilation increments
[2382]405      IF(lwp) WRITE(numout,*) 'Euler time step switch is ', neuler
[1593]406      !
[2496]407   END SUBROUTINE nemo_init
[467]408
409
[2496]410   SUBROUTINE nemo_ctl
[467]411      !!----------------------------------------------------------------------
[2496]412      !!                     ***  ROUTINE nemo_ctl  ***
[467]413      !!
[3764]414      !! ** Purpose :   control print setting
[467]415      !!
[2442]416      !! ** Method  : - print namctl information and check some consistencies
[467]417      !!----------------------------------------------------------------------
[2442]418      !
[2496]419      IF(lwp) THEN                  ! control print
[531]420         WRITE(numout,*)
[2496]421         WRITE(numout,*) 'nemo_ctl: Control prints & Benchmark'
[531]422         WRITE(numout,*) '~~~~~~~ '
[1593]423         WRITE(numout,*) '   Namelist namctl'
[1601]424         WRITE(numout,*) '      run control (for debugging)     ln_ctl     = ', ln_ctl
425         WRITE(numout,*) '      level of print                  nn_print   = ', nn_print
426         WRITE(numout,*) '      Start i indice for SUM control  nn_ictls   = ', nn_ictls
427         WRITE(numout,*) '      End i indice for SUM control    nn_ictle   = ', nn_ictle
428         WRITE(numout,*) '      Start j indice for SUM control  nn_jctls   = ', nn_jctls
429         WRITE(numout,*) '      End j indice for SUM control    nn_jctle   = ', nn_jctle
430         WRITE(numout,*) '      number of proc. following i     nn_isplt   = ', nn_isplt
431         WRITE(numout,*) '      number of proc. following j     nn_jsplt   = ', nn_jsplt
432         WRITE(numout,*) '      benchmark parameter (0/1)       nn_bench   = ', nn_bench
[3610]433         WRITE(numout,*) '      timing activated    (0/1)       nn_timing  = ', nn_timing
[531]434      ENDIF
[2442]435      !
[1601]436      nprint    = nn_print          ! convert DOCTOR namelist names into OLD names
437      nictls    = nn_ictls
438      nictle    = nn_ictle
439      njctls    = nn_jctls
440      njctle    = nn_jctle
441      isplt     = nn_isplt
442      jsplt     = nn_jsplt
443      nbench    = nn_bench
[2442]444      !                             ! Parameter control
[1593]445      !
446      IF( ln_ctl ) THEN                 ! sub-domain area indices for the control prints
[3294]447         IF( lk_mpp .AND. jpnij > 1 ) THEN
[2496]448            isplt = jpni   ;   jsplt = jpnj   ;   ijsplt = jpni*jpnj   ! the domain is forced to the real split domain
[531]449         ELSE
450            IF( isplt == 1 .AND. jsplt == 1  ) THEN
[1593]451               CALL ctl_warn( ' - isplt & jsplt are equal to 1',   &
452                  &           ' - the print control will be done over the whole domain' )
[531]453            ENDIF
[1593]454            ijsplt = isplt * jsplt            ! total number of processors ijsplt
[531]455         ENDIF
456         IF(lwp) WRITE(numout,*)'          - The total number of processors over which the'
457         IF(lwp) WRITE(numout,*)'            print control will be done is ijsplt : ', ijsplt
[1593]458         !
459         !                              ! indices used for the SUM control
460         IF( nictls+nictle+njctls+njctle == 0 )   THEN    ! print control done over the default area
[3764]461            lsp_area = .FALSE.
[1593]462         ELSE                                             ! print control done over a specific  area
[531]463            lsp_area = .TRUE.
464            IF( nictls < 1 .OR. nictls > jpiglo )   THEN
465               CALL ctl_warn( '          - nictls must be 1<=nictls>=jpiglo, it is forced to 1' )
466               nictls = 1
467            ENDIF
468            IF( nictle < 1 .OR. nictle > jpiglo )   THEN
469               CALL ctl_warn( '          - nictle must be 1<=nictle>=jpiglo, it is forced to jpiglo' )
470               nictle = jpiglo
471            ENDIF
472            IF( njctls < 1 .OR. njctls > jpjglo )   THEN
473               CALL ctl_warn( '          - njctls must be 1<=njctls>=jpjglo, it is forced to 1' )
474               njctls = 1
475            ENDIF
476            IF( njctle < 1 .OR. njctle > jpjglo )   THEN
477               CALL ctl_warn( '          - njctle must be 1<=njctle>=jpjglo, it is forced to jpjglo' )
478               njctle = jpjglo
479            ENDIF
[1593]480         ENDIF
481      ENDIF
[2442]482      !
[3764]483      IF( nbench == 1 ) THEN              ! Benchmark
[531]484         SELECT CASE ( cp_cfg )
[1593]485         CASE ( 'gyre' )   ;   CALL ctl_warn( ' The Benchmark is activated ' )
486         CASE DEFAULT      ;   CALL ctl_stop( ' The Benchmark is based on the GYRE configuration:',   &
487            &                                 ' key_gyre must be used or set nbench = 0' )
[531]488         END SELECT
489      ENDIF
[1593]490      !
[2496]491      IF( lk_c1d .AND. .NOT.lk_iomput )   CALL ctl_stop( 'nemo_ctl: The 1D configuration must be used ',   &
492         &                                               'with the IOM Input/Output manager. '         ,   &
[2442]493         &                                               'Compile with key_iomput enabled' )
[2409]494      !
[3764]495      IF( 1_wp /= SIGN(1._wp,-0._wp)  )   CALL ctl_stop( 'nemo_ctl: The intrinsec SIGN function follows ',  &
496         &                                               'f2003 standard. '                              ,  &
497         &                                               'Compile with key_nosignedzero enabled' )
498      !
[2496]499   END SUBROUTINE nemo_ctl
[467]500
501
[2496]502   SUBROUTINE nemo_closefile
[467]503      !!----------------------------------------------------------------------
[2496]504      !!                     ***  ROUTINE nemo_closefile  ***
[467]505      !!
506      !! ** Purpose :   Close the files
507      !!----------------------------------------------------------------------
[1593]508      !
509      IF( lk_mpp )   CALL mppsync
510      !
[1685]511      CALL iom_close                                 ! close all input/output files managed by iom_*
[1593]512      !
[3294]513      IF( numstp      /= -1 )   CLOSE( numstp      )   ! time-step file
514      IF( numsol      /= -1 )   CLOSE( numsol      )   ! solver file
515      IF( numnam      /= -1 )   CLOSE( numnam      )   ! oce namelist
516      IF( numnam_ice  /= -1 )   CLOSE( numnam_ice  )   ! ice namelist
517      IF( numevo_ice  /= -1 )   CLOSE( numevo_ice  )   ! ice variables (temp. evolution)
518      IF( numout      /=  6 )   CLOSE( numout      )   ! standard model output file
519      IF( numdct_vol  /= -1 )   CLOSE( numdct_vol  )   ! volume transports
520      IF( numdct_heat /= -1 )   CLOSE( numdct_heat )   ! heat transports
521      IF( numdct_salt /= -1 )   CLOSE( numdct_salt )   ! salt transports
522
[1593]523      !
[2442]524      numout = 6                                     ! redefine numout in case it is used after this point...
525      !
[2496]526   END SUBROUTINE nemo_closefile
[467]527
[2715]528
529   SUBROUTINE nemo_alloc
530      !!----------------------------------------------------------------------
531      !!                     ***  ROUTINE nemo_alloc  ***
532      !!
533      !! ** Purpose :   Allocate all the dynamic arrays of the OPA modules
534      !!
535      !! ** Method  :
536      !!----------------------------------------------------------------------
537      USE diawri    , ONLY: dia_wri_alloc
538      USE dom_oce   , ONLY: dom_oce_alloc
539      USE ldfdyn_oce, ONLY: ldfdyn_oce_alloc
540      USE ldftra_oce, ONLY: ldftra_oce_alloc
541      USE trc_oce   , ONLY: trc_oce_alloc
[3680]542#if defined key_diadct 
543      USE diadct    , ONLY: diadct_alloc 
544#endif 
[2715]545      !
546      INTEGER :: ierr
547      !!----------------------------------------------------------------------
548      !
[3764]549      ierr =        oce_alloc       ()          ! ocean
[2715]550      ierr = ierr + dia_wri_alloc   ()
551      ierr = ierr + dom_oce_alloc   ()          ! ocean domain
552      ierr = ierr + ldfdyn_oce_alloc()          ! ocean lateral  physics : dynamics
553      ierr = ierr + ldftra_oce_alloc()          ! ocean lateral  physics : tracers
554      ierr = ierr + zdf_oce_alloc   ()          ! ocean vertical physics
555      !
556      ierr = ierr + lib_mpp_alloc   (numout)    ! mpp exchanges
557      ierr = ierr + trc_oce_alloc   ()          ! shared TRC / TRA arrays
558      !
[3680]559#if defined key_diadct 
560      ierr = ierr + diadct_alloc    ()          !
561#endif 
562      !
[2715]563      IF( lk_mpp    )   CALL mpp_sum( ierr )
564      IF( ierr /= 0 )   CALL ctl_stop( 'STOP', 'nemo_alloc : unable to allocate standard ocean arrays' )
565      !
566   END SUBROUTINE nemo_alloc
567
568
569   SUBROUTINE nemo_partition( num_pes )
570      !!----------------------------------------------------------------------
571      !!                 ***  ROUTINE nemo_partition  ***
572      !!
[3764]573      !! ** Purpose :
[2715]574      !!
575      !! ** Method  :
576      !!----------------------------------------------------------------------
577      INTEGER, INTENT(in) :: num_pes ! The number of MPI processes we have
578      !
579      INTEGER, PARAMETER :: nfactmax = 20
580      INTEGER :: nfact ! The no. of factors returned
581      INTEGER :: ierr  ! Error flag
582      INTEGER :: ji
583      INTEGER :: idiff, mindiff, imin ! For choosing pair of factors that are closest in value
584      INTEGER, DIMENSION(nfactmax) :: ifact ! Array of factors
585      !!----------------------------------------------------------------------
586
587      ierr = 0
588
589      CALL factorise( ifact, nfactmax, nfact, num_pes, ierr )
590
591      IF( nfact <= 1 ) THEN
592         WRITE (numout, *) 'WARNING: factorisation of number of PEs failed'
593         WRITE (numout, *) '       : using grid of ',num_pes,' x 1'
594         jpnj = 1
595         jpni = num_pes
596      ELSE
597         ! Search through factors for the pair that are closest in value
598         mindiff = 1000000
599         imin    = 1
600         DO ji = 1, nfact-1, 2
601            idiff = ABS( ifact(ji) - ifact(ji+1) )
602            IF( idiff < mindiff ) THEN
603               mindiff = idiff
604               imin = ji
605            ENDIF
606         END DO
607         jpnj = ifact(imin)
608         jpni = ifact(imin + 1)
609      ENDIF
610      !
611      jpnij = jpni*jpnj
612      !
613   END SUBROUTINE nemo_partition
614
615
616   SUBROUTINE factorise( kfax, kmaxfax, knfax, kn, kerr )
617      !!----------------------------------------------------------------------
618      !!                     ***  ROUTINE factorise  ***
619      !!
620      !! ** Purpose :   return the prime factors of n.
[3764]621      !!                knfax factors are returned in array kfax which is of
[2715]622      !!                maximum dimension kmaxfax.
623      !! ** Method  :
624      !!----------------------------------------------------------------------
625      INTEGER                    , INTENT(in   ) ::   kn, kmaxfax
626      INTEGER                    , INTENT(  out) ::   kerr, knfax
627      INTEGER, DIMENSION(kmaxfax), INTENT(  out) ::   kfax
628      !
629      INTEGER :: ifac, jl, inu
630      INTEGER, PARAMETER :: ntest = 14
631      INTEGER :: ilfax(ntest)
632
633      ! lfax contains the set of allowed factors.
634      data (ilfax(jl),jl=1,ntest) / 16384, 8192, 4096, 2048, 1024, 512, 256,  &
635         &                            128,   64,   32,   16,    8,   4,   2  /
636      !!----------------------------------------------------------------------
637
638      ! Clear the error flag and initialise output vars
639      kerr = 0
640      kfax = 1
641      knfax = 0
642
643      ! Find the factors of n.
644      IF( kn == 1 )   GOTO 20
645
646      ! nu holds the unfactorised part of the number.
647      ! knfax holds the number of factors found.
648      ! l points to the allowed factor list.
649      ! ifac holds the current factor.
650
651      inu   = kn
652      knfax = 0
653
654      DO jl = ntest, 1, -1
655         !
656         ifac = ilfax(jl)
657         IF( ifac > inu )   CYCLE
658
659         ! Test whether the factor will divide.
660
661         IF( MOD(inu,ifac) == 0 ) THEN
662            !
663            knfax = knfax + 1            ! Add the factor to the list
664            IF( knfax > kmaxfax ) THEN
665               kerr = 6
666               write (*,*) 'FACTOR: insufficient space in factor array ', knfax
667               return
668            ENDIF
669            kfax(knfax) = ifac
670            ! Store the other factor that goes with this one
671            knfax = knfax + 1
672            kfax(knfax) = inu / ifac
673            !WRITE (*,*) 'ARPDBG, factors ',knfax-1,' & ',knfax,' are ', kfax(knfax-1),' and ',kfax(knfax)
674         ENDIF
675         !
676      END DO
677
678   20 CONTINUE      ! Label 20 is the exit point from the factor search loop.
679      !
680   END SUBROUTINE factorise
681
[3294]682#if defined key_mpp_mpi
683   SUBROUTINE nemo_northcomms
684      !!======================================================================
685      !!                     ***  ROUTINE  nemo_northcomms  ***
[4201]686      !! nemo_northcomms    :  Setup for north fold exchanges with explicit
687      !!                       point-to-point messaging
[3294]688      !!=====================================================================
689      !!----------------------------------------------------------------------
[3764]690      !!
[3294]691      !! ** Purpose :   Initialization of the northern neighbours lists.
692      !!----------------------------------------------------------------------
[3764]693      !!    1.0  ! 2011-10  (A. C. Coward, NOCS & J. Donners, PRACE)
[4201]694      !!    2.0  ! 2013-06 Setup avoiding MPI communication (I. Epicoco, S. Mocavero, CMCC)
[3294]695      !!----------------------------------------------------------------------
696
[4201]697      INTEGER  ::   sxM, dxM, sxT, dxT, jn
698      INTEGER  ::   njmppmax
[3294]699
[4201]700      njmppmax = MAXVAL( njmppt )
701   
702      !initializes the north-fold communication variables
703      isendto(:) = 0
[3294]704      nsndto = 0
705
[4201]706      !if I am a process in the north
707      IF ( njmpp == njmppmax ) THEN
708          !sxM is the first point (in the global domain) needed to compute the
709          !north-fold for the current process
710          sxM = jpiglo - nimppt(narea) - nlcit(narea) + 1
711          !dxM is the last point (in the global domain) needed to compute the
712          !north-fold for the current process
713          dxM = jpiglo - nimppt(narea) + 2
[3294]714
[4201]715          !loop over the other north-fold processes to find the processes
716          !managing the points belonging to the sxT-dxT range
717          DO jn = jpnij - jpni +1, jpnij
718             IF ( njmppt(jn) == njmppmax ) THEN
719                !sxT is the first point (in the global domain) of the jn
720                !process
721                sxT = nimppt(jn)
722                !dxT is the last point (in the global domain) of the jn
723                !process
724                dxT = nimppt(jn) + nlcit(jn) - 1
725                IF ((sxM .gt. sxT) .AND. (sxM .lt. dxT)) THEN
726                   nsndto = nsndto + 1
727                   isendto(nsndto) = jn
728                ELSEIF ((sxM .le. sxT) .AND. (dxM .gt. dxT)) THEN
729                   nsndto = nsndto + 1
730                   isendto(nsndto) = jn
731                ELSEIF ((dxM .lt. dxT) .AND. (sxT .lt. dxM)) THEN
732                   nsndto = nsndto + 1
733                   isendto(nsndto) = jn
734                END IF
735             END IF
736          END DO
[3294]737      ENDIF
[4201]738      l_north_nogather = .TRUE.
[3294]739   END SUBROUTINE nemo_northcomms
740#else
741   SUBROUTINE nemo_northcomms      ! Dummy routine
742      WRITE(*,*) 'nemo_northcomms: You should not have seen this print! error?'
743   END SUBROUTINE nemo_northcomms
744#endif
[3]745   !!======================================================================
[2496]746END MODULE nemogcm
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.