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nemogcm.F90 in branches/2013/dev_LOCEAN_CMCC_INGV_2013/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC – NEMO

source: branches/2013/dev_LOCEAN_CMCC_INGV_2013/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/nemogcm.F90 @ 4769

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dev_LOCEAN_CMCC_INGV_2013 : merge LOCEAN & CMCC_INGV branches, see ticket #1182

  • 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
[4152]31   !!                 ! 2012-05  (C. Calone, J. Simeon, G. Madec, C. Ethe) Add grid coarsening
[1593]32   !!----------------------------------------------------------------------
[3]33
34   !!----------------------------------------------------------------------
[2496]35   !!   nemo_gcm       : solve ocean dynamics, tracer, biogeochemistry and/or sea-ice
36   !!   nemo_init      : initialization of the NEMO system
[3764]37   !!   nemo_ctl       : initialisation of the contol print
[2496]38   !!   nemo_closefile : close remaining open files
[2715]39   !!   nemo_alloc     : dynamical allocation
40   !!   nemo_partition : calculate MPP domain decomposition
41   !!   factorise      : calculate the factors of the no. of MPI processes
[3]42   !!----------------------------------------------------------------------
[2382]43   USE step_oce        ! module used in the ocean time stepping module
[888]44   USE sbc_oce         ! surface boundary condition: ocean
[2392]45   USE cla             ! cross land advection               (tra_cla routine)
[3]46   USE domcfg          ! domain configuration               (dom_cfg routine)
47   USE mppini          ! shared/distributed memory setting (mpp_init routine)
48   USE domain          ! domain initialization             (dom_init routine)
[3625]49#if defined key_nemocice_decomp
50   USE ice_domain_size, only: nx_global, ny_global
51#endif
[3651]52   USE tideini         ! tidal components initialization   (tide_ini routine)
[3]53   USE obcini          ! open boundary cond. initialization (obc_ini routine)
[3294]54   USE bdyini          ! open boundary cond. initialization (bdy_init routine)
55   USE bdydta          ! open boundary cond. initialization (bdy_dta_init routine)
[3651]56   USE bdytides        ! open boundary cond. initialization (bdytide_init routine)
[3]57   USE istate          ! initial state setting          (istate_init routine)
58   USE ldfdyn          ! lateral viscosity setting      (ldfdyn_init routine)
59   USE ldftra          ! lateral diffusivity setting    (ldftra_init routine)
[2392]60   USE zdfini          ! vertical physics setting          (zdf_init routine)
[3]61   USE phycst          ! physical constant                  (par_cst routine)
[2236]62   USE trdmod          ! momentum/tracers trends       (trd_mod_init routine)
[3768]63   USE asminc          ! assimilation increments     
64   USE asmbkg          ! writing out state trajectory
[2236]65   USE diaptr          ! poleward transports           (dia_ptr_init routine)
[3294]66   USE diadct          ! sections transports           (dia_dct_init routine)
[2236]67   USE diaobs          ! Observation diagnostics       (dia_obs_init routine)
[3764]68   USE lib_fortran     ! Fortran utilities (allows no signed zero when 'key_nosignedzero' defined)
[2496]69   USE step            ! NEMO time-stepping                 (stp     routine)
[3609]70   USE icbini          ! handle bergs, initialisation
71   USE icbstp          ! handle bergs, calving, themodynamics and transport
[532]72#if defined key_oasis3
[1359]73   USE cpl_oasis3      ! OASIS3 coupling
[599]74#elif defined key_oasis4
[1359]75   USE cpl_oasis4      ! OASIS4 coupling (not working)
[532]76#endif
[900]77   USE c1d             ! 1D configuration
78   USE step_c1d        ! Time stepping loop for the 1D configuration
[1594]79#if defined key_top
[1593]80   USE trcini          ! passive tracer initialisation
[1594]81#endif
[1593]82   USE lib_mpp         ! distributed memory computing
[1412]83#if defined key_iomput
[3701]84   USE xios
[1359]85#endif
[3651]86   USE sbctide, ONLY: lk_tide
[4152]87   USE crsini          ! initialise grid coarsening utility
[4230]88   USE lbcnfd, ONLY: isendto, nsndto ! Setup of north fold exchanges
[268]89
[2715]90   IMPLICIT NONE
[3]91   PRIVATE
92
[2496]93   PUBLIC   nemo_gcm    ! called by model.F90
94   PUBLIC   nemo_init   ! needed by AGRIF
[3764]95   PUBLIC   nemo_alloc  ! needed by TAM
[467]96
[2498]97   CHARACTER(lc) ::   cform_aaa="( /, 'AAAAAAAA', / ) "     ! flag for output listing
[1593]98
[3]99   !!----------------------------------------------------------------------
[2715]100   !! NEMO/OPA 4.0 , NEMO Consortium (2011)
[2392]101   !! $Id$
[2329]102   !! Software governed by the CeCILL licence     (NEMOGCM/NEMO_CeCILL.txt)
[3]103   !!----------------------------------------------------------------------
104CONTAINS
105
[2496]106   SUBROUTINE nemo_gcm
[3]107      !!----------------------------------------------------------------------
[2496]108      !!                     ***  ROUTINE nemo_gcm  ***
[3]109      !!
[3764]110      !! ** Purpose :   NEMO solves the primitive equations on an orthogonal
[1593]111      !!              curvilinear mesh on the sphere.
[3]112      !!
113      !! ** Method  : - model general initialization
114      !!              - launch the time-stepping (stp routine)
[1593]115      !!              - finalize the run by closing files and communications
[3]116      !!
[2715]117      !! References : Madec, Delecluse, Imbard, and Levy, 1997:  internal report, IPSL.
[1593]118      !!              Madec, 2008, internal report, IPSL.
[3]119      !!----------------------------------------------------------------------
120      INTEGER ::   istp       ! time step index
[389]121      !!----------------------------------------------------------------------
[2382]122      !
[4147]123
[392]124#if defined key_agrif
[1593]125      CALL Agrif_Init_Grids()      ! AGRIF: set the meshes
[389]126#endif
127
[1593]128      !                            !-----------------------!
[2496]129      CALL nemo_init               !==  Initialisations  ==!
[1593]130      !                            !-----------------------!
[2715]131#if defined key_agrif
[3680]132      CALL Agrif_Declare_Var_dom   ! AGRIF: set the meshes for DOM
133      CALL Agrif_Declare_Var       !  "      "   "   "      "  DYN/TRA
[2715]134# if defined key_top
[3680]135      CALL Agrif_Declare_Var_top   !  "      "   "   "      "  TOP
[2715]136# endif
[3680]137# if defined key_lim2
138      CALL Agrif_Declare_Var_lim2  !  "      "   "   "      "  LIM
139# endif
[2715]140#endif
[4147]141
[682]142      ! check that all process are still there... If some process have an error,
143      ! they will never enter in step and other processes will wait until the end of the cpu time!
[900]144      IF( lk_mpp )   CALL mpp_max( nstop )
[682]145
[1593]146      IF(lwp) WRITE(numout,cform_aaa)   ! Flag AAAAAAA
147
148      !                            !-----------------------!
149      !                            !==   time stepping   ==!
150      !                            !-----------------------!
[900]151      istp = nit000
[2236]152#if defined key_c1d
[389]153         DO WHILE ( istp <= nitend .AND. nstop == 0 )
[900]154            CALL stp_c1d( istp )
[389]155            istp = istp + 1
156         END DO
[2236]157#else
158          IF( lk_asminc ) THEN
159             IF( ln_bkgwri ) CALL asm_bkg_wri( nit000 - 1 )    ! Output background fields
160             IF( ln_asmdin ) THEN                        ! Direct initialization
161                IF( ln_trainc ) CALL tra_asm_inc( nit000 - 1 )    ! Tracers
[3764]162                IF( ln_dyninc ) CALL dyn_asm_inc( nit000 - 1 )    ! Dynamics
[2236]163                IF( ln_sshinc ) CALL ssh_asm_inc( nit000 - 1 )    ! SSH
164             ENDIF
165          ENDIF
[3764]166
[389]167         DO WHILE ( istp <= nitend .AND. nstop == 0 )
[4147]168
[392]169#if defined key_agrif
[1593]170            CALL Agrif_Step( stp )           ! AGRIF: time stepping
[389]171#else
[1593]172            CALL stp( istp )                 ! standard time stepping
[389]173#endif
[4147]174
[389]175            istp = istp + 1
[900]176            IF( lk_mpp )   CALL mpp_max( nstop )
[389]177         END DO
[2236]178#endif
179
[3609]180      IF( lk_diaobs   )   CALL dia_obs_wri
181      !
182      IF( ln_icebergs )   CALL icb_end( nitend )
[3764]183
[1593]184      !                            !------------------------!
185      !                            !==  finalize the run  ==!
186      !                            !------------------------!
187      IF(lwp) WRITE(numout,cform_aaa)   ! Flag AAAAAAA
188      !
189      IF( nstop /= 0 .AND. lwp ) THEN   ! error print
[682]190         WRITE(numout,cform_err)
[3764]191         WRITE(numout,*) nstop, ' error have been found'
[389]192      ENDIF
[1593]193      !
[3294]194#if defined key_agrif
195      CALL Agrif_ParentGrid_To_ChildGrid()
196      IF( lk_diaobs ) CALL dia_obs_wri
197      IF( nn_timing == 1 )   CALL timing_finalize
198      CALL Agrif_ChildGrid_To_ParentGrid()
199#endif
200      IF( nn_timing == 1 )   CALL timing_finalize
201      !
[2496]202      CALL nemo_closefile
[3769]203#if defined key_iomput
204      CALL xios_finalize                ! end mpp communications with xios
205# if defined key_oasis3 || defined key_oasis4
[1976]206      CALL cpl_prism_finalize           ! end coupling and mpp communications with OASIS
[3769]207# endif
[532]208#else
[3769]209# if defined key_oasis3 || defined key_oasis4
210      CALL cpl_prism_finalize           ! end coupling and mpp communications with OASIS
[3701]211# else
[1593]212      IF( lk_mpp )   CALL mppstop       ! end mpp communications
[3701]213# endif
[532]214#endif
[900]215      !
[2496]216   END SUBROUTINE nemo_gcm
[389]217
218
[2496]219   SUBROUTINE nemo_init
[389]220      !!----------------------------------------------------------------------
[2496]221      !!                     ***  ROUTINE nemo_init  ***
[389]222      !!
[2496]223      !! ** Purpose :   initialization of the NEMO GCM
[389]224      !!----------------------------------------------------------------------
[2715]225      INTEGER ::   ji            ! dummy loop indices
226      INTEGER ::   ilocal_comm   ! local integer
[4147]227      INTEGER ::   ios
[2715]228      CHARACTER(len=80), DIMENSION(16) ::   cltxt
[1593]229      !!
[4147]230      NAMELIST/namctl/ ln_ctl, nn_print, nn_ictls, nn_ictle,   &
[3294]231         &             nn_isplt, nn_jsplt, nn_jctls, nn_jctle,   &
232         &             nn_bench, nn_timing
[4147]233      NAMELIST/namcfg/ cp_cfg, cp_cfz, jp_cfg, jpidta, jpjdta, jpkdta, jpiglo, jpjglo, &
234         &             jpizoom, jpjzoom, jperio
[3]235      !!----------------------------------------------------------------------
[1593]236      !
[2496]237      cltxt = ''
238      !
[4147]239      !                             ! Open reference namelist and configuration namelist files
240      CALL ctl_opn( numnam_ref, 'namelist_ref', 'OLD', 'FORMATTED', 'SEQUENTIAL', -1, 6, .FALSE. )
241      CALL ctl_opn( numnam_cfg, 'namelist_cfg', 'OLD', 'FORMATTED', 'SEQUENTIAL', -1, 6, .FALSE. )
242      CALL ctl_opn( numond, 'output.namelist.dyn', 'REPLACE', 'FORMATTED', 'SEQUENTIAL', -1, 6, .FALSE. )
[1593]243      !
[4147]244      REWIND( numnam_ref )              ! Namelist namctl in reference namelist : Control prints & Benchmark
245      READ  ( numnam_ref, namctl, IOSTAT = ios, ERR = 901 )
246901   IF( ios /= 0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'namctl in reference namelist', lwp )
247
248      REWIND( numnam_cfg )              ! Namelist namctl in confguration namelist : Control prints & Benchmark
249      READ  ( numnam_cfg, namctl, IOSTAT = ios, ERR = 902 )
250902   IF( ios /= 0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'namctl in configuration namelist', lwp )
251      WRITE( numond, namctl )
252
[1593]253      !
[4147]254      REWIND( numnam_ref )              ! Namelist namcfg in reference namelist : Control prints & Benchmark
255      READ  ( numnam_ref, namcfg, IOSTAT = ios, ERR = 903 )
256903   IF( ios /= 0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'namcfg in reference namelist', lwp )
257
258      REWIND( numnam_cfg )              ! Namelist namcfg in confguration namelist : Control prints & Benchmark
259      READ  ( numnam_cfg, namcfg, IOSTAT = ios, ERR = 904 )
260904   IF( ios /= 0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'namcfg in configuration namelist', lwp )   
261      WRITE( numond, namcfg )
262! Force values for AGRIF zoom (cf. agrif_user.F90)
263#if defined key_agrif
264   IF( .NOT. Agrif_Root() ) THEN
265      jpiglo  = nbcellsx + 2 + 2*nbghostcells
266      jpjglo  = nbcellsy + 2 + 2*nbghostcells
267      jpi     = ( jpiglo-2*jpreci + (jpni-1+0) ) / jpni + 2*jpreci
268      jpj     = ( jpjglo-2*jprecj + (jpnj-1+0) ) / jpnj + 2*jprecj
269      jpidta  = jpiglo
270      jpjdta  = jpjglo
271      jpizoom = 1
272      jpjzoom = 1
273      nperio  = 0
274      jperio  = 0
275   ENDIF
276#endif
277      !
[1593]278      !                             !--------------------------------------------!
279      !                             !  set communicator & select the local node  !
280      !                             !--------------------------------------------!
[1412]281#if defined key_iomput
[2200]282      IF( Agrif_Root() ) THEN
[1412]283# if defined key_oasis3 || defined key_oasis4
[3701]284         CALL cpl_prism_init( ilocal_comm )      ! nemo local communicator given by oasis
285         CALL xios_initialize( "oceanx",local_comm=ilocal_comm )
286# else
287         CALL  xios_initialize( "nemo",return_comm=ilocal_comm )
[1412]288# endif
[2200]289      ENDIF
[4147]290      narea = mynode( cltxt, numnam_ref, numnam_cfg, numond , nstop, ilocal_comm )   ! Nodes selection
[532]291#else
[1412]292# if defined key_oasis3 || defined key_oasis4
[2236]293      IF( Agrif_Root() ) THEN
[2715]294         CALL cpl_prism_init( ilocal_comm )                 ! nemo local communicator given by oasis
[2236]295      ENDIF
[4147]296      narea = mynode( cltxt, numnam_ref, numnam_cfg, numond , nstop, ilocal_comm )   ! Nodes selection (control print return in cltxt)
[1412]297# else
[2082]298      ilocal_comm = 0
[4147]299      narea = mynode( cltxt, numnam_ref, numnam_cfg, numond , nstop )                 ! Nodes selection (control print return in cltxt)
[1412]300# endif
[532]301#endif
[2715]302      narea = narea + 1                                     ! mynode return the rank of proc (0 --> jpnij -1 )
[3]303
[2715]304      lwp = (narea == 1) .OR. ln_ctl                        ! control of all listing output print
[1579]305
[3764]306      ! If dimensions of processor grid weren't specified in the namelist file
[2715]307      ! then we calculate them here now that we have our communicator size
308      IF( (jpni < 1) .OR. (jpnj < 1) )THEN
309#if   defined key_mpp_mpi
310         IF( Agrif_Root() ) CALL nemo_partition(mppsize)
311#else
312         jpni  = 1
313         jpnj  = 1
314         jpnij = jpni*jpnj
315#endif
316      END IF
317
318      ! Calculate domain dimensions given calculated jpni and jpnj
319      ! This used to be done in par_oce.F90 when they were parameters rather
320      ! than variables
321      IF( Agrif_Root() ) THEN
[3294]322#if defined key_nemocice_decomp
[3625]323         jpi = ( nx_global+2-2*jpreci + (jpni-1) ) / jpni + 2*jpreci ! first  dim.
324         jpj = ( ny_global+2-2*jprecj + (jpnj-1) ) / jpnj + 2*jprecj ! second dim.
[3294]325#else
[3625]326         jpi = ( jpiglo-2*jpreci + (jpni-1) ) / jpni + 2*jpreci   ! first  dim.
[2715]327         jpj = ( jpjglo-2*jprecj + (jpnj-1) ) / jpnj + 2*jprecj   ! second dim.
[3294]328#endif
[4147]329      ENDIF
[2715]330         jpk = jpkdta                                             ! third dim
331         jpim1 = jpi-1                                            ! inner domain indices
332         jpjm1 = jpj-1                                            !   "           "
333         jpkm1 = jpk-1                                            !   "           "
334         jpij  = jpi*jpj                                          !  jpi x j
335
[1593]336      IF(lwp) THEN                            ! open listing units
337         !
[1581]338         CALL ctl_opn( numout, 'ocean.output', 'REPLACE', 'FORMATTED', 'SEQUENTIAL', -1, 6, .FALSE., narea )
[1593]339         !
[1579]340         WRITE(numout,*)
[3294]341         WRITE(numout,*) '   CNRS - NERC - Met OFFICE - MERCATOR-ocean - INGV - CMCC'
[1593]342         WRITE(numout,*) '                       NEMO team'
[1579]343         WRITE(numout,*) '            Ocean General Circulation Model'
[3294]344         WRITE(numout,*) '                  version 3.4  (2011) '
[1579]345         WRITE(numout,*)
346         WRITE(numout,*)
[3764]347         DO ji = 1, SIZE(cltxt)
[1593]348            IF( TRIM(cltxt(ji)) /= '' )   WRITE(numout,*) cltxt(ji)      ! control print of mynode
[1579]349         END DO
[1593]350         WRITE(numout,cform_aaa)                                         ! Flag AAAAAAA
351         !
[473]352      ENDIF
[2715]353
[3764]354      ! Now we know the dimensions of the grid and numout has been set we can
[2715]355      ! allocate arrays
356      CALL nemo_alloc()
357
[2496]358      !                             !-------------------------------!
359      !                             !  NEMO general initialization  !
360      !                             !-------------------------------!
[473]361
[2496]362      CALL nemo_ctl                          ! Control prints & Benchmark
[531]363
[2082]364      !                                      ! Domain decomposition
[1593]365      IF( jpni*jpnj == jpnij ) THEN   ;   CALL mpp_init      ! standard cutting out
366      ELSE                            ;   CALL mpp_init2     ! eliminate land processors
[3]367      ENDIF
[2382]368      !
[3294]369      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_init
370      !
[2082]371      !                                      ! General initialization
[2027]372                            CALL     phy_cst    ! Physical constants
373                            CALL     eos_init   ! Equation of state
374                            CALL     dom_cfg    ! Domain configuration
375                            CALL     dom_init   ! Domain
[413]376
[3294]377      IF( ln_nnogather )    CALL nemo_northcomms   ! Initialise the northfold neighbour lists (must be done after the masks are defined)
378
[2027]379      IF( ln_ctl        )   CALL prt_ctl_init   ! Print control
380
[3764]381      IF( lk_obc        )   CALL     obc_init   ! Open boundaries
[3651]382
383                            CALL  istate_init   ! ocean initial state (Dynamics and tracers)
384
385      IF( lk_tide       )   CALL tide_init( nit000 )    ! Initialisation of the tidal harmonics
386
[3294]387      IF( lk_bdy        )   CALL     bdy_init       ! Open boundaries initialisation
388      IF( lk_bdy        )   CALL     bdy_dta_init   ! Open boundaries initialisation of external data arrays
[3651]389      IF( lk_bdy        )   CALL     bdytide_init   ! Open boundaries initialisation of tidal harmonic forcing
[2027]390
[3294]391                            CALL dyn_nept_init  ! simplified form of Neptune effect
392
[4152]393      !     
394      IF( ln_crs        )   CALL     crs_init   ! Domain initialization of coarsened grid
395      !
396                                ! Ocean physics
[3764]397                            CALL     sbc_init   ! Forcings : surface module
[2082]398      !                                         ! Vertical physics
[4147]399
[2082]400                            CALL     zdf_init      ! namelist read
[4147]401
[2082]402                            CALL zdf_bfr_init      ! bottom friction
[4147]403
[2082]404      IF( lk_zdfric     )   CALL zdf_ric_init      ! Richardson number dependent Kz
[2329]405      IF( lk_zdftke     )   CALL zdf_tke_init      ! TKE closure scheme
406      IF( lk_zdfgls     )   CALL zdf_gls_init      ! GLS closure scheme
407      IF( lk_zdfkpp     )   CALL zdf_kpp_init      ! KPP closure scheme
[2082]408      IF( lk_zdftmx     )   CALL zdf_tmx_init      ! tidal vertical mixing
[3764]409      IF( lk_zdfddm .AND. .NOT. lk_zdfkpp )   &
[2082]410         &                  CALL zdf_ddm_init      ! double diffusive mixing
411      !                                         ! Lateral physics
412                            CALL ldf_tra_init      ! Lateral ocean tracer physics
413                            CALL ldf_dyn_init      ! Lateral ocean momentum physics
[2392]414      IF( lk_ldfslp     )   CALL ldf_slp_init      ! slope of lateral mixing
[2082]415
[2027]416      !                                     ! Active tracers
417                            CALL tra_qsr_init   ! penetrative solar radiation qsr
[2325]418                            CALL tra_bbc_init   ! bottom heat flux
[2027]419      IF( lk_trabbl     )   CALL tra_bbl_init   ! advective (and/or diffusive) bottom boundary layer scheme
[3294]420      IF( ln_tradmp     )   CALL tra_dmp_init   ! internal damping trends
[2027]421                            CALL tra_adv_init   ! horizontal & vertical advection
422                            CALL tra_ldf_init   ! lateral mixing
423                            CALL tra_zdf_init   ! vertical mixing and after tracer fields
424
425      !                                     ! Dynamics
426                            CALL dyn_adv_init   ! advection (vector or flux form)
[2104]427                            CALL dyn_vor_init   ! vorticity term including Coriolis
[2027]428                            CALL dyn_ldf_init   ! lateral mixing
[2104]429                            CALL dyn_hpg_init   ! horizontal gradient of Hydrostatic pressure
[2027]430                            CALL dyn_zdf_init   ! vertical diffusion
431                            CALL dyn_spg_init   ! surface pressure gradient
[3764]432
[2392]433      !                                     ! Misc. options
[4147]434      IF( nn_cla == 1 .AND. cp_cfg == 'orca' .AND. jp_cfg == 2 )   CALL cla_init       ! Cross Land Advection
[3609]435                            CALL icb_init( rdt, nit000)   ! initialise icebergs instance
[4147]436     
[1594]437#if defined key_top
[2027]438      !                                     ! Passive tracers
[2082]439                            CALL     trc_init
[1594]440#endif
[4147]441      !
442 
443                                            ! Diagnostics
[3294]444      IF( lk_floats     )   CALL     flo_init   ! drifting Floats
[2392]445      IF( lk_diaar5     )   CALL dia_ar5_init   ! ar5 diag
[2027]446                            CALL dia_ptr_init   ! Poleward TRansports initialization
[3294]447      IF( lk_diadct     )   CALL dia_dct_init   ! Sections tranports
[2148]448                            CALL dia_hsb_init   ! heat content, salt content and volume budgets
[2027]449                            CALL trd_mod_init   ! Mixed-layer/Vorticity/Integral constraints trends
[2392]450      IF( lk_diaobs     ) THEN                  ! Observation & model comparison
[2382]451                            CALL dia_obs_init            ! Initialize observational data
452                            CALL dia_obs( nit000 - 1 )   ! Observation operator for restart
[3764]453      ENDIF
[2382]454      !                                     ! Assimilation increments
[2392]455      IF( lk_asminc     )   CALL asm_inc_init   ! Initialize assimilation increments
[2382]456      IF(lwp) WRITE(numout,*) 'Euler time step switch is ', neuler
[1593]457      !
[2496]458   END SUBROUTINE nemo_init
[467]459
460
[2496]461   SUBROUTINE nemo_ctl
[467]462      !!----------------------------------------------------------------------
[2496]463      !!                     ***  ROUTINE nemo_ctl  ***
[467]464      !!
[3764]465      !! ** Purpose :   control print setting
[467]466      !!
[2442]467      !! ** Method  : - print namctl information and check some consistencies
[467]468      !!----------------------------------------------------------------------
[2442]469      !
[2496]470      IF(lwp) THEN                  ! control print
[531]471         WRITE(numout,*)
[2496]472         WRITE(numout,*) 'nemo_ctl: Control prints & Benchmark'
[531]473         WRITE(numout,*) '~~~~~~~ '
[1593]474         WRITE(numout,*) '   Namelist namctl'
[1601]475         WRITE(numout,*) '      run control (for debugging)     ln_ctl     = ', ln_ctl
476         WRITE(numout,*) '      level of print                  nn_print   = ', nn_print
477         WRITE(numout,*) '      Start i indice for SUM control  nn_ictls   = ', nn_ictls
478         WRITE(numout,*) '      End i indice for SUM control    nn_ictle   = ', nn_ictle
479         WRITE(numout,*) '      Start j indice for SUM control  nn_jctls   = ', nn_jctls
480         WRITE(numout,*) '      End j indice for SUM control    nn_jctle   = ', nn_jctle
481         WRITE(numout,*) '      number of proc. following i     nn_isplt   = ', nn_isplt
482         WRITE(numout,*) '      number of proc. following j     nn_jsplt   = ', nn_jsplt
483         WRITE(numout,*) '      benchmark parameter (0/1)       nn_bench   = ', nn_bench
[3610]484         WRITE(numout,*) '      timing activated    (0/1)       nn_timing  = ', nn_timing
[531]485      ENDIF
[2442]486      !
[1601]487      nprint    = nn_print          ! convert DOCTOR namelist names into OLD names
488      nictls    = nn_ictls
489      nictle    = nn_ictle
490      njctls    = nn_jctls
491      njctle    = nn_jctle
492      isplt     = nn_isplt
493      jsplt     = nn_jsplt
494      nbench    = nn_bench
[4147]495
496      IF(lwp) THEN                  ! control print
497         WRITE(numout,*)
498         WRITE(numout,*) 'namcfg  : configuration initialization through namelist read'
499         WRITE(numout,*) '~~~~~~~ '
500         WRITE(numout,*) '   Namelist namcfg'
501         WRITE(numout,*) '      configuration name              cp_cfg      = ', TRIM(cp_cfg)
502         WRITE(numout,*) '      configuration zoom name         cp_cfz      = ', TRIM(cp_cfz)
503         WRITE(numout,*) '      configuration resolution        jp_cfg      = ', jp_cfg
504         WRITE(numout,*) '      1st lateral dimension ( >= jpi ) jpidta     = ', jpidta
505         WRITE(numout,*) '      2nd    "         "    ( >= jpj ) jpjdta     = ', jpjdta
506         WRITE(numout,*) '      3nd    "         "               jpkdta     = ', jpkdta
507         WRITE(numout,*) '      1st dimension of global domain in i jpiglo  = ', jpiglo
508         WRITE(numout,*) '      2nd    -                  -    in j jpjglo  = ', jpjglo
509         WRITE(numout,*) '      left bottom i index of the zoom (in data domain) jpizoom = ', jpizoom
510         WRITE(numout,*) '      left bottom j index of the zoom (in data domain) jpizoom = ', jpjzoom
511         WRITE(numout,*) '      lateral cond. type (between 0 and 6) jperio = ', jperio   
512      ENDIF
[2442]513      !                             ! Parameter control
[1593]514      !
515      IF( ln_ctl ) THEN                 ! sub-domain area indices for the control prints
[3294]516         IF( lk_mpp .AND. jpnij > 1 ) THEN
[2496]517            isplt = jpni   ;   jsplt = jpnj   ;   ijsplt = jpni*jpnj   ! the domain is forced to the real split domain
[531]518         ELSE
519            IF( isplt == 1 .AND. jsplt == 1  ) THEN
[1593]520               CALL ctl_warn( ' - isplt & jsplt are equal to 1',   &
521                  &           ' - the print control will be done over the whole domain' )
[531]522            ENDIF
[1593]523            ijsplt = isplt * jsplt            ! total number of processors ijsplt
[531]524         ENDIF
525         IF(lwp) WRITE(numout,*)'          - The total number of processors over which the'
526         IF(lwp) WRITE(numout,*)'            print control will be done is ijsplt : ', ijsplt
[1593]527         !
528         !                              ! indices used for the SUM control
529         IF( nictls+nictle+njctls+njctle == 0 )   THEN    ! print control done over the default area
[3764]530            lsp_area = .FALSE.
[1593]531         ELSE                                             ! print control done over a specific  area
[531]532            lsp_area = .TRUE.
533            IF( nictls < 1 .OR. nictls > jpiglo )   THEN
534               CALL ctl_warn( '          - nictls must be 1<=nictls>=jpiglo, it is forced to 1' )
535               nictls = 1
536            ENDIF
537            IF( nictle < 1 .OR. nictle > jpiglo )   THEN
538               CALL ctl_warn( '          - nictle must be 1<=nictle>=jpiglo, it is forced to jpiglo' )
539               nictle = jpiglo
540            ENDIF
541            IF( njctls < 1 .OR. njctls > jpjglo )   THEN
542               CALL ctl_warn( '          - njctls must be 1<=njctls>=jpjglo, it is forced to 1' )
543               njctls = 1
544            ENDIF
545            IF( njctle < 1 .OR. njctle > jpjglo )   THEN
546               CALL ctl_warn( '          - njctle must be 1<=njctle>=jpjglo, it is forced to jpjglo' )
547               njctle = jpjglo
548            ENDIF
[1593]549         ENDIF
550      ENDIF
[2442]551      !
[3764]552      IF( nbench == 1 ) THEN              ! Benchmark
[531]553         SELECT CASE ( cp_cfg )
[1593]554         CASE ( 'gyre' )   ;   CALL ctl_warn( ' The Benchmark is activated ' )
555         CASE DEFAULT      ;   CALL ctl_stop( ' The Benchmark is based on the GYRE configuration:',   &
[4147]556            &                                 ' cp_cfg = "gyre" in namelist &namcfg or set nbench = 0' )
[531]557         END SELECT
558      ENDIF
[1593]559      !
[2496]560      IF( lk_c1d .AND. .NOT.lk_iomput )   CALL ctl_stop( 'nemo_ctl: The 1D configuration must be used ',   &
561         &                                               'with the IOM Input/Output manager. '         ,   &
[2442]562         &                                               'Compile with key_iomput enabled' )
[2409]563      !
[3764]564      IF( 1_wp /= SIGN(1._wp,-0._wp)  )   CALL ctl_stop( 'nemo_ctl: The intrinsec SIGN function follows ',  &
565         &                                               'f2003 standard. '                              ,  &
566         &                                               'Compile with key_nosignedzero enabled' )
567      !
[2496]568   END SUBROUTINE nemo_ctl
[467]569
570
[2496]571   SUBROUTINE nemo_closefile
[467]572      !!----------------------------------------------------------------------
[2496]573      !!                     ***  ROUTINE nemo_closefile  ***
[467]574      !!
575      !! ** Purpose :   Close the files
576      !!----------------------------------------------------------------------
[1593]577      !
578      IF( lk_mpp )   CALL mppsync
579      !
[1685]580      CALL iom_close                                 ! close all input/output files managed by iom_*
[1593]581      !
[4147]582      IF( numstp          /= -1 )   CLOSE( numstp          )   ! time-step file
583      IF( numsol          /= -1 )   CLOSE( numsol          )   ! solver file
584      IF( numnam_ref      /= -1 )   CLOSE( numnam_ref      )   ! oce reference namelist
585      IF( numnam_cfg      /= -1 )   CLOSE( numnam_cfg      )   ! oce configuration namelist
586      IF( numond          /= -1 )   CLOSE( numond          )   ! oce output namelist
587      IF( numnam_ice_ref  /= -1 )   CLOSE( numnam_ice_ref  )   ! ice reference namelist
588      IF( numnam_ice_cfg  /= -1 )   CLOSE( numnam_ice_cfg  )   ! ice configuration namelist
589      IF( numoni          /= -1 )   CLOSE( numoni          )   ! ice output namelist
590      IF( numevo_ice      /= -1 )   CLOSE( numevo_ice      )   ! ice variables (temp. evolution)
591      IF( numout          /=  6 )   CLOSE( numout          )   ! standard model output file
592      IF( numdct_vol      /= -1 )   CLOSE( numdct_vol      )   ! volume transports
593      IF( numdct_heat     /= -1 )   CLOSE( numdct_heat     )   ! heat transports
594      IF( numdct_salt     /= -1 )   CLOSE( numdct_salt     )   ! salt transports
[3294]595
[1593]596      !
[2442]597      numout = 6                                     ! redefine numout in case it is used after this point...
598      !
[2496]599   END SUBROUTINE nemo_closefile
[467]600
[2715]601
602   SUBROUTINE nemo_alloc
603      !!----------------------------------------------------------------------
604      !!                     ***  ROUTINE nemo_alloc  ***
605      !!
606      !! ** Purpose :   Allocate all the dynamic arrays of the OPA modules
607      !!
608      !! ** Method  :
609      !!----------------------------------------------------------------------
610      USE diawri    , ONLY: dia_wri_alloc
611      USE dom_oce   , ONLY: dom_oce_alloc
612      USE ldfdyn_oce, ONLY: ldfdyn_oce_alloc
613      USE ldftra_oce, ONLY: ldftra_oce_alloc
614      USE trc_oce   , ONLY: trc_oce_alloc
[3680]615#if defined key_diadct 
616      USE diadct    , ONLY: diadct_alloc 
617#endif 
[2715]618      !
619      INTEGER :: ierr
620      !!----------------------------------------------------------------------
621      !
[3764]622      ierr =        oce_alloc       ()          ! ocean
[2715]623      ierr = ierr + dia_wri_alloc   ()
624      ierr = ierr + dom_oce_alloc   ()          ! ocean domain
625      ierr = ierr + ldfdyn_oce_alloc()          ! ocean lateral  physics : dynamics
626      ierr = ierr + ldftra_oce_alloc()          ! ocean lateral  physics : tracers
627      ierr = ierr + zdf_oce_alloc   ()          ! ocean vertical physics
628      !
629      ierr = ierr + trc_oce_alloc   ()          ! shared TRC / TRA arrays
630      !
[3680]631#if defined key_diadct 
632      ierr = ierr + diadct_alloc    ()          !
633#endif 
634      !
[2715]635      IF( lk_mpp    )   CALL mpp_sum( ierr )
636      IF( ierr /= 0 )   CALL ctl_stop( 'STOP', 'nemo_alloc : unable to allocate standard ocean arrays' )
637      !
638   END SUBROUTINE nemo_alloc
639
640
641   SUBROUTINE nemo_partition( num_pes )
642      !!----------------------------------------------------------------------
643      !!                 ***  ROUTINE nemo_partition  ***
644      !!
[3764]645      !! ** Purpose :
[2715]646      !!
647      !! ** Method  :
648      !!----------------------------------------------------------------------
649      INTEGER, INTENT(in) :: num_pes ! The number of MPI processes we have
650      !
651      INTEGER, PARAMETER :: nfactmax = 20
652      INTEGER :: nfact ! The no. of factors returned
653      INTEGER :: ierr  ! Error flag
654      INTEGER :: ji
655      INTEGER :: idiff, mindiff, imin ! For choosing pair of factors that are closest in value
656      INTEGER, DIMENSION(nfactmax) :: ifact ! Array of factors
657      !!----------------------------------------------------------------------
658
659      ierr = 0
660
661      CALL factorise( ifact, nfactmax, nfact, num_pes, ierr )
662
663      IF( nfact <= 1 ) THEN
664         WRITE (numout, *) 'WARNING: factorisation of number of PEs failed'
665         WRITE (numout, *) '       : using grid of ',num_pes,' x 1'
666         jpnj = 1
667         jpni = num_pes
668      ELSE
669         ! Search through factors for the pair that are closest in value
670         mindiff = 1000000
671         imin    = 1
672         DO ji = 1, nfact-1, 2
673            idiff = ABS( ifact(ji) - ifact(ji+1) )
674            IF( idiff < mindiff ) THEN
675               mindiff = idiff
676               imin = ji
677            ENDIF
678         END DO
679         jpnj = ifact(imin)
680         jpni = ifact(imin + 1)
681      ENDIF
682      !
683      jpnij = jpni*jpnj
684      !
685   END SUBROUTINE nemo_partition
686
687
688   SUBROUTINE factorise( kfax, kmaxfax, knfax, kn, kerr )
689      !!----------------------------------------------------------------------
690      !!                     ***  ROUTINE factorise  ***
691      !!
692      !! ** Purpose :   return the prime factors of n.
[3764]693      !!                knfax factors are returned in array kfax which is of
[2715]694      !!                maximum dimension kmaxfax.
695      !! ** Method  :
696      !!----------------------------------------------------------------------
697      INTEGER                    , INTENT(in   ) ::   kn, kmaxfax
698      INTEGER                    , INTENT(  out) ::   kerr, knfax
699      INTEGER, DIMENSION(kmaxfax), INTENT(  out) ::   kfax
700      !
701      INTEGER :: ifac, jl, inu
702      INTEGER, PARAMETER :: ntest = 14
703      INTEGER :: ilfax(ntest)
704
705      ! lfax contains the set of allowed factors.
706      data (ilfax(jl),jl=1,ntest) / 16384, 8192, 4096, 2048, 1024, 512, 256,  &
707         &                            128,   64,   32,   16,    8,   4,   2  /
708      !!----------------------------------------------------------------------
709
710      ! Clear the error flag and initialise output vars
711      kerr = 0
712      kfax = 1
713      knfax = 0
714
715      ! Find the factors of n.
716      IF( kn == 1 )   GOTO 20
717
718      ! nu holds the unfactorised part of the number.
719      ! knfax holds the number of factors found.
720      ! l points to the allowed factor list.
721      ! ifac holds the current factor.
722
723      inu   = kn
724      knfax = 0
725
726      DO jl = ntest, 1, -1
727         !
728         ifac = ilfax(jl)
729         IF( ifac > inu )   CYCLE
730
731         ! Test whether the factor will divide.
732
733         IF( MOD(inu,ifac) == 0 ) THEN
734            !
735            knfax = knfax + 1            ! Add the factor to the list
736            IF( knfax > kmaxfax ) THEN
737               kerr = 6
738               write (*,*) 'FACTOR: insufficient space in factor array ', knfax
739               return
740            ENDIF
741            kfax(knfax) = ifac
742            ! Store the other factor that goes with this one
743            knfax = knfax + 1
744            kfax(knfax) = inu / ifac
745            !WRITE (*,*) 'ARPDBG, factors ',knfax-1,' & ',knfax,' are ', kfax(knfax-1),' and ',kfax(knfax)
746         ENDIF
747         !
748      END DO
749
750   20 CONTINUE      ! Label 20 is the exit point from the factor search loop.
751      !
752   END SUBROUTINE factorise
753
[3294]754#if defined key_mpp_mpi
755   SUBROUTINE nemo_northcomms
756      !!======================================================================
757      !!                     ***  ROUTINE  nemo_northcomms  ***
[4230]758      !! nemo_northcomms    :  Setup for north fold exchanges with explicit
759      !!                       point-to-point messaging
[3294]760      !!=====================================================================
761      !!----------------------------------------------------------------------
[3764]762      !!
[3294]763      !! ** Purpose :   Initialization of the northern neighbours lists.
764      !!----------------------------------------------------------------------
[3764]765      !!    1.0  ! 2011-10  (A. C. Coward, NOCS & J. Donners, PRACE)
[4230]766      !!    2.0  ! 2013-06 Setup avoiding MPI communication (I. Epicoco, S. Mocavero, CMCC)
[3294]767      !!----------------------------------------------------------------------
768
[4230]769      INTEGER  ::   sxM, dxM, sxT, dxT, jn
770      INTEGER  ::   njmppmax
[3294]771
[4230]772      njmppmax = MAXVAL( njmppt )
773   
774      !initializes the north-fold communication variables
775      isendto(:) = 0
[3294]776      nsndto = 0
777
[4230]778      !if I am a process in the north
779      IF ( njmpp == njmppmax ) THEN
780          !sxM is the first point (in the global domain) needed to compute the
781          !north-fold for the current process
782          sxM = jpiglo - nimppt(narea) - nlcit(narea) + 1
783          !dxM is the last point (in the global domain) needed to compute the
784          !north-fold for the current process
785          dxM = jpiglo - nimppt(narea) + 2
[3294]786
[4230]787          !loop over the other north-fold processes to find the processes
788          !managing the points belonging to the sxT-dxT range
789          DO jn = jpnij - jpni +1, jpnij
790             IF ( njmppt(jn) == njmppmax ) THEN
791                !sxT is the first point (in the global domain) of the jn
792                !process
793                sxT = nimppt(jn)
794                !dxT is the last point (in the global domain) of the jn
795                !process
796                dxT = nimppt(jn) + nlcit(jn) - 1
797                IF ((sxM .gt. sxT) .AND. (sxM .lt. dxT)) THEN
798                   nsndto = nsndto + 1
799                   isendto(nsndto) = jn
800                ELSEIF ((sxM .le. sxT) .AND. (dxM .gt. dxT)) THEN
801                   nsndto = nsndto + 1
802                   isendto(nsndto) = jn
803                ELSEIF ((dxM .lt. dxT) .AND. (sxT .lt. dxM)) THEN
804                   nsndto = nsndto + 1
805                   isendto(nsndto) = jn
806                END IF
807             END IF
808          END DO
[3294]809      ENDIF
[4230]810      l_north_nogather = .TRUE.
[3294]811   END SUBROUTINE nemo_northcomms
812#else
813   SUBROUTINE nemo_northcomms      ! Dummy routine
814      WRITE(*,*) 'nemo_northcomms: You should not have seen this print! error?'
815   END SUBROUTINE nemo_northcomms
816#endif
[3]817   !!======================================================================
[2496]818END MODULE nemogcm
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.