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nemogcm.F90 in branches/2015/dev_r5003_MERCATOR6_CRS/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC – NEMO

source: branches/2015/dev_r5003_MERCATOR6_CRS/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/nemogcm.F90 @ 7217

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CRS branch: code cleaning

  • Property svn:keywords set to Id
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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   !!                 ! 2012-05  (C. Calone, J. Simeon, G. Madec, C. Ethe) Add grid coarsening
32   !!----------------------------------------------------------------------
33
34   !!----------------------------------------------------------------------
35   !!   nemo_gcm       : solve ocean dynamics, tracer, biogeochemistry and/or sea-ice
36   !!   nemo_init      : initialization of the NEMO system
37   !!   nemo_ctl       : initialisation of the contol print
38   !!   nemo_closefile : close remaining open files
39   !!   nemo_alloc     : dynamical allocation
40   !!   nemo_partition : calculate MPP domain decomposition
41   !!   factorise      : calculate the factors of the no. of MPI processes
42   !!----------------------------------------------------------------------
43   USE step_oce        ! module used in the ocean time stepping module
44   USE cla             ! cross land advection               (tra_cla routine)
45   USE domcfg          ! domain configuration               (dom_cfg routine)
46   USE mppini          ! shared/distributed memory setting (mpp_init routine)
47   USE domain          ! domain initialization             (dom_init routine)
48#if defined key_nemocice_decomp
49   USE ice_domain_size, only: nx_global, ny_global
50#endif
51   USE tideini         ! tidal components initialization   (tide_ini routine)
52   USE bdyini          ! open boundary cond. setting       (bdy_init routine)
53   USE bdydta          ! open boundary cond. setting   (bdy_dta_init routine)
54   USE bdytides        ! open boundary cond. setting   (bdytide_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 ldftra_crs      ! lateral diffusivity setting    (ldftra_init routine)
59   USE zdfini          ! vertical physics setting          (zdf_init routine)
60   USE phycst          ! physical constant                  (par_cst routine)
61   USE trdini          ! dyn/tra trends initialization     (trd_init routine)
62   USE asminc          ! assimilation increments     
63   USE asmbkg          ! writing out state trajectory
64   USE diaptr          ! poleward transports           (dia_ptr_init routine)
65   USE diadct          ! sections transports           (dia_dct_init routine)
66   USE diaobs          ! Observation diagnostics       (dia_obs_init routine)
67   USE lib_fortran     ! Fortran utilities (allows no signed zero when 'key_nosignedzero' defined)
68   USE step            ! NEMO time-stepping                 (stp     routine)
69   USE icbini          ! handle bergs, initialisation
70   USE icbstp          ! handle bergs, calving, themodynamics and transport
71   USE cpl_oasis3      ! OASIS3 coupling
72   USE c1d             ! 1D configuration
73   USE step_c1d        ! Time stepping loop for the 1D configuration
74   USE dyndmp          ! Momentum damping
75#if defined key_top
76   USE trcini          ! passive tracer initialisation
77#endif
78   USE lib_mpp         ! distributed memory computing
79#if defined key_iomput
80   USE xios
81#endif
82   USE sbctide, ONLY: lk_tide
83   USE crsini          ! initialise grid coarsening utility
84   USE lbcnfd, ONLY: isendto, nsndto, nfsloop, nfeloop ! Setup of north fold exchanges
85   USE trabbl_crs
86   USE sbc_oce, ONLY: lk_oasis
87   USE stopar
88   USE stopts
89
90   IMPLICIT NONE
91   PRIVATE
92
93   PUBLIC   nemo_gcm    ! called by model.F90
94   PUBLIC   nemo_init   ! needed by AGRIF
95   PUBLIC   nemo_alloc  ! needed by TAM
96
97   CHARACTER(lc) ::   cform_aaa="( /, 'AAAAAAAA', / ) "     ! flag for output listing
98
99   !!----------------------------------------------------------------------
100   !! NEMO/OPA 4.0 , NEMO Consortium (2011)
101   !! $Id$
102   !! Software governed by the CeCILL licence     (NEMOGCM/NEMO_CeCILL.txt)
103   !!----------------------------------------------------------------------
104CONTAINS
105
106   SUBROUTINE nemo_gcm
107      !!----------------------------------------------------------------------
108      !!                     ***  ROUTINE nemo_gcm  ***
109      !!
110      !! ** Purpose :   NEMO solves the primitive equations on an orthogonal
111      !!              curvilinear mesh on the sphere.
112      !!
113      !! ** Method  : - model general initialization
114      !!              - launch the time-stepping (stp routine)
115      !!              - finalize the run by closing files and communications
116      !!
117      !! References : Madec, Delecluse, Imbard, and Levy, 1997:  internal report, IPSL.
118      !!              Madec, 2008, internal report, IPSL.
119      !!----------------------------------------------------------------------
120      INTEGER ::   istp       ! time step index
121      CHARACTER(len=30) :: cmd 
122      !!----------------------------------------------------------------------
123      !
124#if defined key_agrif
125      CALL Agrif_Init_Grids()      ! AGRIF: set the meshes
126#endif
127
128      !                            !-----------------------!
129      CALL nemo_init               !==  Initialisations  ==!
130      !                            !-----------------------!
131#if defined key_agrif
132      CALL Agrif_Declare_Var_dom   ! AGRIF: set the meshes for DOM
133      CALL Agrif_Declare_Var       !  "      "   "   "      "  DYN/TRA
134# if defined key_top
135      CALL Agrif_Declare_Var_top   !  "      "   "   "      "  TOP
136# endif
137# if defined key_lim2
138      CALL Agrif_Declare_Var_lim2  !  "      "   "   "      "  LIM
139# endif
140#endif
141      ! check that all process are still there... If some process have an error,
142      ! they will never enter in step and other processes will wait until the end of the cpu time!
143      IF( lk_mpp )   CALL mpp_max( nstop )
144
145      IF(lwp) WRITE(numout,cform_aaa)   ! Flag AAAAAAA
146
147      !                            !-----------------------!
148      !                            !==   time stepping   ==!
149      !                            !-----------------------!
150      istp = nit000
151#if defined key_c1d
152         DO WHILE ( istp <= nitend .AND. nstop == 0 )
153            CALL stp_c1d( istp )
154            istp = istp + 1
155         END DO
156#else
157          IF( lk_asminc ) THEN
158             IF( ln_bkgwri ) CALL asm_bkg_wri( nit000 - 1 )    ! Output background fields
159             IF( ln_asmdin ) THEN                        ! Direct initialization
160                IF( ln_trainc ) CALL tra_asm_inc( nit000 - 1 )    ! Tracers
161                IF( ln_dyninc ) CALL dyn_asm_inc( nit000 - 1 )    ! Dynamics
162                IF( ln_sshinc ) CALL ssh_asm_inc( nit000 - 1 )    ! SSH
163             ENDIF
164          ENDIF
165
166         DO WHILE ( istp <= nitend .AND. nstop == 0 )
167#if defined key_agrif
168            CALL Agrif_Step( stp )           ! AGRIF: time stepping
169#else
170            CALL stp( istp )                 ! standard time stepping
171#endif
172            istp = istp + 1
173            IF( lk_mpp )   CALL mpp_max( nstop )
174         END DO
175#endif
176
177      IF( lk_diaobs   )   CALL dia_obs_wri
178      !
179      IF( ln_icebergs )   CALL icb_end( nitend )
180
181      !                            !------------------------!
182      !                            !==  finalize the run  ==!
183      !                            !------------------------!
184      IF(lwp) WRITE(numout,cform_aaa)   ! Flag AAAAAAA
185      !
186      IF( nstop /= 0 ) THEN   ! error print
187         cmd='touch nemo_NOK'
188         CALL system(cmd)
189         WRITE(numout,cform_err)
190         WRITE(numout,*) nstop, ' error have been found'
191      ELSE
192         cmd='touch nemo_OK'
193         CALL system(cmd)
194      ENDIF
195      !
196#if defined key_agrif
197      CALL Agrif_ParentGrid_To_ChildGrid()
198      IF( lk_diaobs ) CALL dia_obs_wri
199      IF( nn_timing == 1 )   CALL timing_finalize
200      CALL Agrif_ChildGrid_To_ParentGrid()
201#endif
202      IF( nn_timing == 1 )   CALL timing_finalize
203      !
204      CALL nemo_closefile
205      !
206#if defined key_iomput
207      CALL xios_finalize                ! end mpp communications with xios
208      IF( lk_oasis ) CALL cpl_finalize    ! end coupling and mpp communications with OASIS
209#else
210      IF( lk_oasis ) THEN
211         CALL cpl_finalize              ! end coupling and mpp communications with OASIS
212      ELSE
213         IF( lk_mpp )   CALL mppstop    ! end mpp communications
214      ENDIF
215#endif
216      !
217   END SUBROUTINE nemo_gcm
218
219
220   SUBROUTINE nemo_init
221      !!----------------------------------------------------------------------
222      !!                     ***  ROUTINE nemo_init  ***
223      !!
224      !! ** Purpose :   initialization of the NEMO GCM
225      !!----------------------------------------------------------------------
226      INTEGER ::   ji            ! dummy loop indices
227      INTEGER ::   ilocal_comm   ! local integer
228      INTEGER ::   ios
229      CHARACTER(len=80), DIMENSION(16) ::   cltxt
230      !
231      NAMELIST/namctl/ ln_ctl  , nn_print, nn_ictls, nn_ictle,   &
232         &             nn_isplt, nn_jsplt, nn_jctls, nn_jctle,   &
233         &             nn_bench, nn_timing
234      NAMELIST/namcfg/ cp_cfg, cp_cfz, jp_cfg, jpidta, jpjdta, jpkdta, jpiglo, jpjglo, &
235         &             jpizoom, jpjzoom, jperio, ln_use_jattr
236      !!----------------------------------------------------------------------
237      !
238      cltxt = ''
239      cxios_context = 'nemo'
240      !
241      !                             ! Open reference namelist and configuration namelist files
242      CALL ctl_opn( numnam_ref, 'namelist_ref', 'OLD', 'FORMATTED', 'SEQUENTIAL', -1, 6, .FALSE. )
243      CALL ctl_opn( numnam_cfg, 'namelist_cfg', 'OLD', 'FORMATTED', 'SEQUENTIAL', -1, 6, .FALSE. )
244      !
245      REWIND( numnam_ref )              ! Namelist namctl in reference namelist : Control prints & Benchmark
246      READ  ( numnam_ref, namctl, IOSTAT = ios, ERR = 901 )
247901   IF( ios /= 0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'namctl in reference namelist', .TRUE. )
248
249      REWIND( numnam_cfg )              ! Namelist namctl in confguration namelist : Control prints & Benchmark
250      READ  ( numnam_cfg, namctl, IOSTAT = ios, ERR = 902 )
251902   IF( ios /= 0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'namctl in configuration namelist', .TRUE. )
252
253      !
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', .TRUE. )
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', .TRUE. )   
261
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      ln_use_jattr = .false.
276   ENDIF
277#endif
278      !
279      !                             !--------------------------------------------!
280      !                             !  set communicator & select the local node  !
281      !                             !  NB: mynode also opens output.namelist.dyn !
282      !                             !      on unit number numond on first proc   !
283      !                             !--------------------------------------------!
284#if defined key_iomput
285      IF( Agrif_Root() ) THEN
286         IF( lk_oasis ) THEN
287            CALL cpl_init( "oceanx", ilocal_comm )                     ! nemo local communicator given by oasis
288            CALL xios_initialize( "not used",local_comm=ilocal_comm )    ! send nemo communicator to xios
289         ELSE
290            CALL  xios_initialize( "for_xios_mpi_id",return_comm=ilocal_comm )    ! nemo local communicator given by xios
291         ENDIF
292      ENDIF
293      ! Nodes selection (control print return in cltxt)
294      narea = mynode( cltxt, 'output.namelist.dyn', numnam_ref, numnam_cfg, numond , nstop, ilocal_comm )
295#else
296      IF( lk_oasis ) THEN
297         IF( Agrif_Root() ) THEN
298            CALL cpl_init( "oceanx", ilocal_comm )                      ! nemo local communicator given by oasis
299         ENDIF
300         ! Nodes selection (control print return in cltxt)
301         narea = mynode( cltxt, 'output.namelist.dyn', numnam_ref, numnam_cfg, numond , nstop, ilocal_comm )
302      ELSE
303         ilocal_comm = 0
304         ! Nodes selection (control print return in cltxt)
305         narea = mynode( cltxt, 'output.namelist.dyn', numnam_ref, numnam_cfg, numond , nstop )
306      ENDIF
307#endif
308      narea = narea + 1                                     ! mynode return the rank of proc (0 --> jpnij -1 )
309
310      lwm = (narea == 1)                                    ! control of output namelists
311      lwp = (narea == 1) .OR. ln_ctl                        ! control of all listing output print
312
313      IF(lwm) THEN
314         ! write merged namelists from earlier to output namelist now that the
315         ! file has been opened in call to mynode. nammpp has already been
316         ! written in mynode (if lk_mpp_mpi)
317         WRITE( numond, namctl )
318         WRITE( numond, namcfg )
319      ENDIF
320
321      ! If dimensions of processor grid weren't specified in the namelist file
322      ! then we calculate them here now that we have our communicator size
323      IF( (jpni < 1) .OR. (jpnj < 1) )THEN
324#if   defined key_mpp_mpi
325         IF( Agrif_Root() ) CALL nemo_partition(mppsize)
326#else
327         jpni  = 1
328         jpnj  = 1
329         jpnij = jpni*jpnj
330#endif
331      END IF
332
333      ! Calculate domain dimensions given calculated jpni and jpnj
334      ! This used to be done in par_oce.F90 when they were parameters rather
335      ! than variables
336      IF( Agrif_Root() ) THEN
337#if defined key_nemocice_decomp
338         jpi = ( nx_global+2-2*jpreci + (jpni-1) ) / jpni + 2*jpreci ! first  dim.
339         jpj = ( ny_global+2-2*jprecj + (jpnj-1) ) / jpnj + 2*jprecj ! second dim.
340#else
341         jpi = ( jpiglo-2*jpreci + (jpni-1) ) / jpni + 2*jpreci   ! first  dim.
342         jpj = ( jpjglo-2*jprecj + (jpnj-1) ) / jpnj + 2*jprecj   ! second dim.
343#endif
344      ENDIF
345         jpk = jpkdta                                             ! third dim
346         jpim1 = jpi-1                                            ! inner domain indices
347         jpjm1 = jpj-1                                            !   "           "
348         jpkm1 = jpk-1                                            !   "           "
349         jpij  = jpi*jpj                                          !  jpi x j
350
351      IF(lwp) THEN                            ! open listing units
352         !
353         CALL ctl_opn( numout, 'ocean.output', 'REPLACE', 'FORMATTED', 'SEQUENTIAL', -1, 6, .FALSE., narea )
354         !
355         WRITE(numout,*)
356         WRITE(numout,*) '   CNRS - NERC - Met OFFICE - MERCATOR-ocean - INGV - CMCC'
357         WRITE(numout,*) '                       NEMO team'
358         WRITE(numout,*) '            Ocean General Circulation Model'
359         WRITE(numout,*) '                  version 3.6  (2015) '
360         WRITE(numout,*)
361         WRITE(numout,*)
362         DO ji = 1, SIZE(cltxt)
363            IF( TRIM(cltxt(ji)) /= '' )   WRITE(numout,*) cltxt(ji)      ! control print of mynode
364         END DO
365         WRITE(numout,cform_aaa)                                         ! Flag AAAAAAA
366         !
367      ENDIF
368
369      ! Now we know the dimensions of the grid and numout has been set we can
370      ! allocate arrays
371      CALL nemo_alloc()
372
373      !                             !-------------------------------!
374      !                             !  NEMO general initialization  !
375      !                             !-------------------------------!
376
377      CALL nemo_ctl                          ! Control prints & Benchmark
378
379      !                                      ! Domain decomposition
380      IF( jpni*jpnj == jpnij ) THEN   ;   CALL mpp_init      ! standard cutting out
381      ELSE                            ;   CALL mpp_init2     ! eliminate land processors
382      ENDIF
383      !
384      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_init
385      !
386      !                                      ! General initialization
387                            CALL     phy_cst    ! Physical constants
388                            CALL     eos_init   ! Equation of state
389      IF( lk_c1d        )   CALL     c1d_init   ! 1D column configuration
390                            CALL     dom_cfg    ! Domain configuration
391                            CALL     dom_init   ! Domain
392
393      IF( ln_nnogather )    CALL nemo_northcomms   ! Initialise the northfold neighbour lists (must be done after the masks are defined)
394
395      IF( ln_ctl        )   CALL prt_ctl_init   ! Print control
396
397      IF( lk_crs        )   CALL     crs_init   ! Domain initialization of coarsened grid
398
399                            CALL  istate_init   ! ocean initial state (Dynamics and tracers)
400
401      IF( lk_tide       )   CALL    tide_init( nit000 )    ! Initialisation of the tidal harmonics
402
403                            CALL     sbc_init   ! Forcings : surface module (clem: moved here for bdy purpose)
404
405      IF( lk_bdy        )   CALL     bdy_init   ! Open boundaries initialisation
406      IF( lk_bdy        )   CALL bdy_dta_init   ! Open boundaries initialisation of external data arrays
407      IF( lk_bdy .AND. lk_tide )   &
408         &                  CALL bdytide_init   ! Open boundaries initialisation of tidal harmonic forcing
409
410                            CALL dyn_nept_init  ! simplified form of Neptune effect
411      !     
412      IF( lk_crs        )   CALL     eos_init_crs   ! Equation of state
413      !
414                                ! Ocean physics
415      !                                         ! Vertical physics
416                            CALL     zdf_init      ! namelist read
417                            CALL zdf_bfr_init      ! bottom friction
418      IF( lk_zdfric     )   CALL zdf_ric_init      ! Richardson number dependent Kz
419      IF( lk_zdftke     )   CALL zdf_tke_init      ! TKE closure scheme
420      IF( lk_zdfgls     )   CALL zdf_gls_init      ! GLS closure scheme
421      IF( lk_zdfkpp     )   CALL zdf_kpp_init      ! KPP closure scheme
422      IF( lk_zdftmx     )   CALL zdf_tmx_init      ! tidal vertical mixing
423      IF( lk_zdfddm .AND. .NOT. lk_zdfkpp )   &
424         &                  CALL zdf_ddm_init      ! double diffusive mixing
425      !                                         ! Lateral physics
426                            CALL ldf_tra_init      ! Lateral ocean tracer physics
427                            CALL ldf_dyn_init      ! Lateral ocean momentum physics
428      IF( lk_ldfslp     )   CALL ldf_slp_init      ! slope of lateral mixing
429      !
430      IF( ln_crs_top .AND. lk_ldfslp ) THEN
431                            CALL dom_grid_crs
432                            CALL ldf_slp_init_crs
433                            CALL dom_grid_glo
434      ENDIF
435      !                                     ! Active tracers
436                            CALL tra_qsr_init   ! penetrative solar radiation qsr
437                            CALL tra_bbc_init   ! bottom heat flux
438      IF( lk_trabbl     )   CALL tra_bbl_init   ! advective (and/or diffusive) bottom boundary layer scheme
439      !
440      IF( ln_crs_top .AND. lk_trabbl     )  THEN
441                            CALL dom_grid_crs 
442                            CALL tra_bbl_init_crs   ! advective (and/or diffusive) bottom boundary layer scheme
443                            CALL dom_grid_glo
444      ENDIF
445      !
446                            CALL tra_dmp_init   ! internal damping trends- tracers
447                            CALL tra_adv_init   ! horizontal & vertical advection
448                            CALL tra_ldf_init   ! lateral mixing
449                            CALL tra_zdf_init   ! vertical mixing and after tracer fields
450
451      !                                     ! Dynamics
452      IF( lk_c1d        )   CALL dyn_dmp_init   ! internal damping trends- momentum
453                            CALL dyn_adv_init   ! advection (vector or flux form)
454                            CALL dyn_vor_init   ! vorticity term including Coriolis
455                            CALL dyn_ldf_init   ! lateral mixing
456                            CALL dyn_hpg_init   ! horizontal gradient of Hydrostatic pressure
457                            CALL dyn_zdf_init   ! vertical diffusion
458                            CALL dyn_spg_init   ! surface pressure gradient
459
460      !                                     ! Misc. options
461      IF( nn_cla == 1 .AND. cp_cfg == 'orca' .AND. jp_cfg == 2 )   CALL cla_init       ! Cross Land Advection
462                            CALL icb_init( rdt, nit000)   ! initialise icebergs instance
463                            CALL sto_par_init   ! Stochastic parametrization
464      IF( ln_sto_eos     )  CALL sto_pts_init   ! RRandom T/S fluctuations
465     
466#if defined key_top
467      !                                     ! Passive tracers
468      IF( ln_crs_top )      CALL dom_grid_crs
469                            CALL     trc_init
470                            CALL ldf_tra_crs_init
471      IF( ln_crs_top )      CALL dom_grid_glo
472#endif
473      !                                     ! Diagnostics
474      IF( lk_floats     )   CALL     flo_init   ! drifting Floats
475      IF( lk_diaar5     )   CALL dia_ar5_init   ! ar5 diag
476                            CALL dia_ptr_init   ! Poleward TRansports initialization
477      IF( lk_diadct     )   CALL dia_dct_init   ! Sections tranports
478                            CALL dia_hsb_init   ! heat content, salt content and volume budgets
479                            CALL     trd_init   ! Mixed-layer/Vorticity/Integral constraints trends
480      IF( lk_diaobs     ) THEN                  ! Observation & model comparison
481                            CALL dia_obs_init            ! Initialize observational data
482                            CALL dia_obs( nit000 - 1 )   ! Observation operator for restart
483      ENDIF
484
485      !                                     ! Assimilation increments
486      IF( lk_asminc     )   CALL asm_inc_init   ! Initialize assimilation increments
487      IF(lwp) WRITE(numout,*) 'Euler time step switch is ', neuler
488      !
489   END SUBROUTINE nemo_init
490
491
492   SUBROUTINE nemo_ctl
493      !!----------------------------------------------------------------------
494      !!                     ***  ROUTINE nemo_ctl  ***
495      !!
496      !! ** Purpose :   control print setting
497      !!
498      !! ** Method  : - print namctl information and check some consistencies
499      !!----------------------------------------------------------------------
500      !
501      IF(lwp) THEN                  ! control print
502         WRITE(numout,*)
503         WRITE(numout,*) 'nemo_ctl: Control prints & Benchmark'
504         WRITE(numout,*) '~~~~~~~ '
505         WRITE(numout,*) '   Namelist namctl'
506         WRITE(numout,*) '      run control (for debugging)     ln_ctl     = ', ln_ctl
507         WRITE(numout,*) '      level of print                  nn_print   = ', nn_print
508         WRITE(numout,*) '      Start i indice for SUM control  nn_ictls   = ', nn_ictls
509         WRITE(numout,*) '      End i indice for SUM control    nn_ictle   = ', nn_ictle
510         WRITE(numout,*) '      Start j indice for SUM control  nn_jctls   = ', nn_jctls
511         WRITE(numout,*) '      End j indice for SUM control    nn_jctle   = ', nn_jctle
512         WRITE(numout,*) '      number of proc. following i     nn_isplt   = ', nn_isplt
513         WRITE(numout,*) '      number of proc. following j     nn_jsplt   = ', nn_jsplt
514         WRITE(numout,*) '      benchmark parameter (0/1)       nn_bench   = ', nn_bench
515         WRITE(numout,*) '      timing activated    (0/1)       nn_timing  = ', nn_timing
516      ENDIF
517      !
518      nprint    = nn_print          ! convert DOCTOR namelist names into OLD names
519      nictls    = nn_ictls
520      nictle    = nn_ictle
521      njctls    = nn_jctls
522      njctle    = nn_jctle
523      isplt     = nn_isplt
524      jsplt     = nn_jsplt
525      nbench    = nn_bench
526
527      IF(lwp) THEN                  ! control print
528         WRITE(numout,*)
529         WRITE(numout,*) 'namcfg  : configuration initialization through namelist read'
530         WRITE(numout,*) '~~~~~~~ '
531         WRITE(numout,*) '   Namelist namcfg'
532         WRITE(numout,*) '      configuration name              cp_cfg      = ', TRIM(cp_cfg)
533         WRITE(numout,*) '      configuration zoom name         cp_cfz      = ', TRIM(cp_cfz)
534         WRITE(numout,*) '      configuration resolution        jp_cfg      = ', jp_cfg
535         WRITE(numout,*) '      1st lateral dimension ( >= jpi ) jpidta     = ', jpidta
536         WRITE(numout,*) '      2nd    "         "    ( >= jpj ) jpjdta     = ', jpjdta
537         WRITE(numout,*) '      3nd    "         "               jpkdta     = ', jpkdta
538         WRITE(numout,*) '      1st dimension of global domain in i jpiglo  = ', jpiglo
539         WRITE(numout,*) '      2nd    -                  -    in j jpjglo  = ', jpjglo
540         WRITE(numout,*) '      left bottom i index of the zoom (in data domain) jpizoom = ', jpizoom
541         WRITE(numout,*) '      left bottom j index of the zoom (in data domain) jpizoom = ', jpjzoom
542         WRITE(numout,*) '      lateral cond. type (between 0 and 6) jperio = ', jperio   
543         WRITE(numout,*) '      use file attribute if exists as i/p j-start ln_use_jattr = ', ln_use_jattr
544      ENDIF
545      !                             ! Parameter control
546      !
547      IF( ln_ctl ) THEN                 ! sub-domain area indices for the control prints
548         IF( lk_mpp .AND. jpnij > 1 ) THEN
549            isplt = jpni   ;   jsplt = jpnj   ;   ijsplt = jpni*jpnj   ! the domain is forced to the real split domain
550         ELSE
551            IF( isplt == 1 .AND. jsplt == 1  ) THEN
552               CALL ctl_warn( ' - isplt & jsplt are equal to 1',   &
553                  &           ' - the print control will be done over the whole domain' )
554            ENDIF
555            ijsplt = isplt * jsplt            ! total number of processors ijsplt
556         ENDIF
557         IF(lwp) WRITE(numout,*)'          - The total number of processors over which the'
558         IF(lwp) WRITE(numout,*)'            print control will be done is ijsplt : ', ijsplt
559         !
560         !                              ! indices used for the SUM control
561         IF( nictls+nictle+njctls+njctle == 0 )   THEN    ! print control done over the default area
562            lsp_area = .FALSE.
563         ELSE                                             ! print control done over a specific  area
564            lsp_area = .TRUE.
565            IF( nictls < 1 .OR. nictls > jpiglo )   THEN
566               CALL ctl_warn( '          - nictls must be 1<=nictls>=jpiglo, it is forced to 1' )
567               nictls = 1
568            ENDIF
569            IF( nictle < 1 .OR. nictle > jpiglo )   THEN
570               CALL ctl_warn( '          - nictle must be 1<=nictle>=jpiglo, it is forced to jpiglo' )
571               nictle = jpiglo
572            ENDIF
573            IF( njctls < 1 .OR. njctls > jpjglo )   THEN
574               CALL ctl_warn( '          - njctls must be 1<=njctls>=jpjglo, it is forced to 1' )
575               njctls = 1
576            ENDIF
577            IF( njctle < 1 .OR. njctle > jpjglo )   THEN
578               CALL ctl_warn( '          - njctle must be 1<=njctle>=jpjglo, it is forced to jpjglo' )
579               njctle = jpjglo
580            ENDIF
581         ENDIF
582      ENDIF
583      !
584      IF( nbench == 1 ) THEN              ! Benchmark
585         SELECT CASE ( cp_cfg )
586         CASE ( 'gyre' )   ;   CALL ctl_warn( ' The Benchmark is activated ' )
587         CASE DEFAULT      ;   CALL ctl_stop( ' The Benchmark is based on the GYRE configuration:',   &
588            &                                 ' cp_cfg = "gyre" in namelist &namcfg or set nbench = 0' )
589         END SELECT
590      ENDIF
591      !
592      IF( 1_wp /= SIGN(1._wp,-0._wp)  )   CALL ctl_stop( 'nemo_ctl: The intrinsec SIGN function follows ',  &
593         &                                               'f2003 standard. '                              ,  &
594         &                                               'Compile with key_nosignedzero enabled' )
595      !
596   END SUBROUTINE nemo_ctl
597
598
599   SUBROUTINE nemo_closefile
600      !!----------------------------------------------------------------------
601      !!                     ***  ROUTINE nemo_closefile  ***
602      !!
603      !! ** Purpose :   Close the files
604      !!----------------------------------------------------------------------
605      !
606      IF( lk_mpp )   CALL mppsync
607      !
608      CALL iom_close                                 ! close all input/output files managed by iom_*
609      !
610      IF( numstp          /= -1 )   CLOSE( numstp          )   ! time-step file
611      IF( numsol          /= -1 )   CLOSE( numsol          )   ! solver file
612      IF( numnam_ref      /= -1 )   CLOSE( numnam_ref      )   ! oce reference namelist
613      IF( numnam_cfg      /= -1 )   CLOSE( numnam_cfg      )   ! oce configuration namelist
614      IF( lwm.AND.numond  /= -1 )   CLOSE( numond          )   ! oce output namelist
615      IF( numnam_ice_ref  /= -1 )   CLOSE( numnam_ice_ref  )   ! ice reference namelist
616      IF( numnam_ice_cfg  /= -1 )   CLOSE( numnam_ice_cfg  )   ! ice configuration namelist
617      IF( lwm.AND.numoni  /= -1 )   CLOSE( numoni          )   ! ice output namelist
618      IF( numevo_ice      /= -1 )   CLOSE( numevo_ice      )   ! ice variables (temp. evolution)
619      IF( numout          /=  6 )   CLOSE( numout          )   ! standard model output file
620      IF( numdct_vol      /= -1 )   CLOSE( numdct_vol      )   ! volume transports
621      IF( numdct_heat     /= -1 )   CLOSE( numdct_heat     )   ! heat transports
622      IF( numdct_salt     /= -1 )   CLOSE( numdct_salt     )   ! salt transports
623
624      !
625      numout = 6                                     ! redefine numout in case it is used after this point...
626      !
627   END SUBROUTINE nemo_closefile
628
629
630   SUBROUTINE nemo_alloc
631      !!----------------------------------------------------------------------
632      !!                     ***  ROUTINE nemo_alloc  ***
633      !!
634      !! ** Purpose :   Allocate all the dynamic arrays of the OPA modules
635      !!
636      !! ** Method  :
637      !!----------------------------------------------------------------------
638      USE diawri    , ONLY: dia_wri_alloc
639      USE dom_oce   , ONLY: dom_oce_alloc
640      USE ldfdyn_oce, ONLY: ldfdyn_oce_alloc
641      USE ldftra_oce, ONLY: ldftra_oce_alloc
642      USE trc_oce   , ONLY: trc_oce_alloc
643#if defined key_diadct 
644      USE diadct    , ONLY: diadct_alloc 
645#endif 
646#if defined key_bdy
647      USE bdy_oce   , ONLY: bdy_oce_alloc
648#endif
649      !
650      INTEGER :: ierr
651      !!----------------------------------------------------------------------
652      !
653      ierr =        oce_alloc       ()          ! ocean
654      ierr = ierr + dia_wri_alloc   ()
655      ierr = ierr + dom_oce_alloc   ()          ! ocean domain
656      ierr = ierr + ldfdyn_oce_alloc()          ! ocean lateral  physics : dynamics
657      ierr = ierr + ldftra_oce_alloc()          ! ocean lateral  physics : tracers
658      ierr = ierr + zdf_oce_alloc   ()          ! ocean vertical physics
659      !
660      ierr = ierr + trc_oce_alloc   ()          ! shared TRC / TRA arrays
661      !
662#if defined key_diadct 
663      ierr = ierr + diadct_alloc    ()          !
664#endif 
665#if defined key_bdy
666      ierr = ierr + bdy_oce_alloc   ()          ! bdy masks (incl. initialization)
667#endif
668      !
669      IF( lk_mpp    )   CALL mpp_sum( ierr )
670      IF( ierr /= 0 )   CALL ctl_stop( 'STOP', 'nemo_alloc : unable to allocate standard ocean arrays' )
671      !
672   END SUBROUTINE nemo_alloc
673
674
675   SUBROUTINE nemo_partition( num_pes )
676      !!----------------------------------------------------------------------
677      !!                 ***  ROUTINE nemo_partition  ***
678      !!
679      !! ** Purpose :
680      !!
681      !! ** Method  :
682      !!----------------------------------------------------------------------
683      INTEGER, INTENT(in) ::   num_pes   ! The number of MPI processes we have
684      !
685      INTEGER, PARAMETER :: nfactmax = 20
686      INTEGER :: nfact ! The no. of factors returned
687      INTEGER :: ierr  ! Error flag
688      INTEGER :: ji
689      INTEGER :: idiff, mindiff, imin ! For choosing pair of factors that are closest in value
690      INTEGER, DIMENSION(nfactmax) :: ifact ! Array of factors
691      !!----------------------------------------------------------------------
692      !
693      ierr = 0
694      !
695      CALL factorise( ifact, nfactmax, nfact, num_pes, ierr )
696      !
697      IF( nfact <= 1 ) THEN
698         WRITE (numout, *) 'WARNING: factorisation of number of PEs failed'
699         WRITE (numout, *) '       : using grid of ',num_pes,' x 1'
700         jpnj = 1
701         jpni = num_pes
702      ELSE
703         ! Search through factors for the pair that are closest in value
704         mindiff = 1000000
705         imin    = 1
706         DO ji = 1, nfact-1, 2
707            idiff = ABS( ifact(ji) - ifact(ji+1) )
708            IF( idiff < mindiff ) THEN
709               mindiff = idiff
710               imin = ji
711            ENDIF
712         END DO
713         jpnj = ifact(imin)
714         jpni = ifact(imin + 1)
715      ENDIF
716      !
717      jpnij = jpni*jpnj
718      !
719   END SUBROUTINE nemo_partition
720
721
722   SUBROUTINE factorise( kfax, kmaxfax, knfax, kn, kerr )
723      !!----------------------------------------------------------------------
724      !!                     ***  ROUTINE factorise  ***
725      !!
726      !! ** Purpose :   return the prime factors of n.
727      !!                knfax factors are returned in array kfax which is of
728      !!                maximum dimension kmaxfax.
729      !! ** Method  :
730      !!----------------------------------------------------------------------
731      INTEGER                    , INTENT(in   ) ::   kn, kmaxfax
732      INTEGER                    , INTENT(  out) ::   kerr, knfax
733      INTEGER, DIMENSION(kmaxfax), INTENT(  out) ::   kfax
734      !
735      INTEGER :: ifac, jl, inu
736      INTEGER, PARAMETER :: ntest = 14
737      INTEGER :: ilfax(ntest)
738      !
739      ! lfax contains the set of allowed factors.
740      data (ilfax(jl),jl=1,ntest) / 16384, 8192, 4096, 2048, 1024, 512, 256,  &
741         &                            128,   64,   32,   16,    8,   4,   2  /
742      !!----------------------------------------------------------------------
743
744      ! Clear the error flag and initialise output vars
745      kerr = 0
746      kfax = 1
747      knfax = 0
748
749      ! Find the factors of n.
750      IF( kn == 1 )   GOTO 20
751
752      ! nu holds the unfactorised part of the number.
753      ! knfax holds the number of factors found.
754      ! l points to the allowed factor list.
755      ! ifac holds the current factor.
756
757      inu   = kn
758      knfax = 0
759
760      DO jl = ntest, 1, -1
761         !
762         ifac = ilfax(jl)
763         IF( ifac > inu )   CYCLE
764
765         ! Test whether the factor will divide.
766
767         IF( MOD(inu,ifac) == 0 ) THEN
768            !
769            knfax = knfax + 1            ! Add the factor to the list
770            IF( knfax > kmaxfax ) THEN
771               kerr = 6
772               write (*,*) 'FACTOR: insufficient space in factor array ', knfax
773               return
774            ENDIF
775            kfax(knfax) = ifac
776            ! Store the other factor that goes with this one
777            knfax = knfax + 1
778            kfax(knfax) = inu / ifac
779            !WRITE (*,*) 'ARPDBG, factors ',knfax-1,' & ',knfax,' are ', kfax(knfax-1),' and ',kfax(knfax)
780         ENDIF
781         !
782      END DO
783
784   20 CONTINUE      ! Label 20 is the exit point from the factor search loop.
785      !
786   END SUBROUTINE factorise
787
788#if defined key_mpp_mpi
789
790   SUBROUTINE nemo_northcomms
791      !!======================================================================
792      !!                     ***  ROUTINE  nemo_northcomms  ***
793      !! nemo_northcomms    :  Setup for north fold exchanges with explicit
794      !!                       point-to-point messaging
795      !!=====================================================================
796      !!----------------------------------------------------------------------
797      !!
798      !! ** Purpose :   Initialization of the northern neighbours lists.
799      !!----------------------------------------------------------------------
800      !!    1.0  ! 2011-10  (A. C. Coward, NOCS & J. Donners, PRACE)
801      !!    2.0  ! 2013-06 Setup avoiding MPI communication (I. Epicoco, S. Mocavero, CMCC)
802      !!----------------------------------------------------------------------
803
804      INTEGER  ::   sxM, dxM, sxT, dxT, jn
805      INTEGER  ::   njmppmax
806
807      njmppmax = MAXVAL( njmppt )
808   
809      !initializes the north-fold communication variables
810      isendto(:) = 0
811      nsndto = 0
812
813      !if I am a process in the north
814      IF ( njmpp == njmppmax ) THEN
815          !sxM is the first point (in the global domain) needed to compute the
816          !north-fold for the current process
817          sxM = jpiglo - nimppt(narea) - nlcit(narea) + 1
818          !dxM is the last point (in the global domain) needed to compute the
819          !north-fold for the current process
820          dxM = jpiglo - nimppt(narea) + 2
821
822          !loop over the other north-fold processes to find the processes
823          !managing the points belonging to the sxT-dxT range
824 
825          DO jn = 1, jpni
826                !sxT is the first point (in the global domain) of the jn
827                !process
828                sxT = nfiimpp(jn, jpnj)
829                !dxT is the last point (in the global domain) of the jn
830                !process
831                dxT = nfiimpp(jn, jpnj) + nfilcit(jn, jpnj) - 1
832                IF ((sxM .gt. sxT) .AND. (sxM .lt. dxT)) THEN
833                   nsndto = nsndto + 1
834                     isendto(nsndto) = jn
835                ELSEIF ((sxM .le. sxT) .AND. (dxM .ge. dxT)) THEN
836                   nsndto = nsndto + 1
837                     isendto(nsndto) = jn
838                ELSEIF ((dxM .lt. dxT) .AND. (sxT .lt. dxM)) THEN
839                   nsndto = nsndto + 1
840                     isendto(nsndto) = jn
841                END IF
842          END DO
843          nfsloop = 1
844          nfeloop = nlci
845          DO jn = 2,jpni-1
846           IF(nfipproc(jn,jpnj) .eq. (narea - 1)) THEN
847              IF (nfipproc(jn - 1 ,jpnj) .eq. -1) THEN
848                 nfsloop = nldi
849              ENDIF
850              IF (nfipproc(jn + 1,jpnj) .eq. -1) THEN
851                 nfeloop = nlei
852              ENDIF
853           ENDIF
854        END DO
855
856      ENDIF
857      l_north_nogather = .TRUE.
858   END SUBROUTINE nemo_northcomms
859#else
860   SUBROUTINE nemo_northcomms      ! Dummy routine
861      WRITE(*,*) 'nemo_northcomms: You should not have seen this print! error?'
862   END SUBROUTINE nemo_northcomms
863#endif
864
865   !!======================================================================
866END MODULE nemogcm
867
868
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.