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nemogcm.F90 in branches/2015/dev_r5056_CMCC4_simplification/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC – NEMO

source: branches/2015/dev_r5056_CMCC4_simplification/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/nemogcm.F90 @ 5282

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Dev. branch CMCC4_simplification ticket #1456

  • 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 domcfg          ! domain configuration               (dom_cfg routine)
45   USE mppini          ! shared/distributed memory setting (mpp_init routine)
46   USE domain          ! domain initialization             (dom_init routine)
47#if defined key_nemocice_decomp
48   USE ice_domain_size, only: nx_global, ny_global
49#endif
50   USE tideini         ! tidal components initialization   (tide_ini routine)
51   USE bdyini          ! open boundary cond. setting       (bdy_init routine)
52   USE bdydta          ! open boundary cond. setting   (bdy_dta_init routine)
53   USE bdytides        ! open boundary cond. setting   (bdytide_init routine)
54   USE istate          ! initial state setting          (istate_init routine)
55   USE ldfdyn          ! lateral viscosity setting      (ldfdyn_init routine)
56   USE ldftra          ! lateral diffusivity setting    (ldftra_init routine)
57   USE zdfini          ! vertical physics setting          (zdf_init routine)
58   USE phycst          ! physical constant                  (par_cst routine)
59   USE trdini          ! dyn/tra trends initialization     (trd_init routine)
60   USE asminc          ! assimilation increments     
61   USE asmbkg          ! writing out state trajectory
62   USE diaptr          ! poleward transports           (dia_ptr_init routine)
63   USE diadct          ! sections transports           (dia_dct_init routine)
64   USE diaobs          ! Observation diagnostics       (dia_obs_init routine)
65   USE lib_fortran     ! Fortran utilities (allows no signed zero when 'key_nosignedzero' defined)
66   USE step            ! NEMO time-stepping                 (stp     routine)
67   USE icbini          ! handle bergs, initialisation
68   USE icbstp          ! handle bergs, calving, themodynamics and transport
69   USE cpl_oasis3      ! OASIS3 coupling
70   USE c1d             ! 1D configuration
71   USE step_c1d        ! Time stepping loop for the 1D configuration
72   USE dyndmp          ! Momentum damping
73#if defined key_top
74   USE trcini          ! passive tracer initialisation
75#endif
76   USE lib_mpp         ! distributed memory computing
77#if defined key_iomput
78   USE xios
79#endif
80   USE sbctide, ONLY: lk_tide
81   USE crsini          ! initialise grid coarsening utility
82   USE lbcnfd, ONLY: isendto, nsndto, nfsloop, nfeloop ! Setup of north fold exchanges
83
84   IMPLICIT NONE
85   PRIVATE
86
87   PUBLIC   nemo_gcm    ! called by model.F90
88   PUBLIC   nemo_init   ! needed by AGRIF
89   PUBLIC   nemo_alloc  ! needed by TAM
90
91   CHARACTER(lc) ::   cform_aaa="( /, 'AAAAAAAA', / ) "     ! flag for output listing
92
93   !!----------------------------------------------------------------------
94   !! NEMO/OPA 4.0 , NEMO Consortium (2011)
95   !! $Id$
96   !! Software governed by the CeCILL licence     (NEMOGCM/NEMO_CeCILL.txt)
97   !!----------------------------------------------------------------------
98CONTAINS
99
100   SUBROUTINE nemo_gcm
101      !!----------------------------------------------------------------------
102      !!                     ***  ROUTINE nemo_gcm  ***
103      !!
104      !! ** Purpose :   NEMO solves the primitive equations on an orthogonal
105      !!              curvilinear mesh on the sphere.
106      !!
107      !! ** Method  : - model general initialization
108      !!              - launch the time-stepping (stp routine)
109      !!              - finalize the run by closing files and communications
110      !!
111      !! References : Madec, Delecluse, Imbard, and Levy, 1997:  internal report, IPSL.
112      !!              Madec, 2008, internal report, IPSL.
113      !!----------------------------------------------------------------------
114      INTEGER ::   istp       ! time step index
115      !!----------------------------------------------------------------------
116      !
117#if defined key_agrif
118      CALL Agrif_Init_Grids()      ! AGRIF: set the meshes
119#endif
120
121      !                            !-----------------------!
122      CALL nemo_init               !==  Initialisations  ==!
123      !                            !-----------------------!
124#if defined key_agrif
125      CALL Agrif_Declare_Var_dom   ! AGRIF: set the meshes for DOM
126      CALL Agrif_Declare_Var       !  "      "   "   "      "  DYN/TRA
127# if defined key_top
128      CALL Agrif_Declare_Var_top   !  "      "   "   "      "  TOP
129# endif
130# if defined key_lim2
131      CALL Agrif_Declare_Var_lim2  !  "      "   "   "      "  LIM
132# endif
133#endif
134      ! check that all process are still there... If some process have an error,
135      ! they will never enter in step and other processes will wait until the end of the cpu time!
136      IF( lk_mpp )   CALL mpp_max( nstop )
137
138      IF(lwp) WRITE(numout,cform_aaa)   ! Flag AAAAAAA
139
140      !                            !-----------------------!
141      !                            !==   time stepping   ==!
142      !                            !-----------------------!
143      istp = nit000
144#if defined key_c1d
145         DO WHILE ( istp <= nitend .AND. nstop == 0 )
146            CALL stp_c1d( istp )
147            istp = istp + 1
148         END DO
149#else
150          IF( lk_asminc ) THEN
151             IF( ln_bkgwri ) CALL asm_bkg_wri( nit000 - 1 )    ! Output background fields
152             IF( ln_asmdin ) THEN                        ! Direct initialization
153                IF( ln_trainc ) CALL tra_asm_inc( nit000 - 1 )    ! Tracers
154                IF( ln_dyninc ) CALL dyn_asm_inc( nit000 - 1 )    ! Dynamics
155                IF( ln_sshinc ) CALL ssh_asm_inc( nit000 - 1 )    ! SSH
156             ENDIF
157          ENDIF
158
159         DO WHILE ( istp <= nitend .AND. nstop == 0 )
160#if defined key_agrif
161            CALL Agrif_Step( stp )           ! AGRIF: time stepping
162#else
163            CALL stp( istp )                 ! standard time stepping
164#endif
165            istp = istp + 1
166            IF( lk_mpp )   CALL mpp_max( nstop )
167         END DO
168#endif
169
170      IF( lk_diaobs   )   CALL dia_obs_wri
171      !
172      IF( ln_icebergs )   CALL icb_end( nitend )
173
174      !                            !------------------------!
175      !                            !==  finalize the run  ==!
176      !                            !------------------------!
177      IF(lwp) WRITE(numout,cform_aaa)   ! Flag AAAAAAA
178      !
179      IF( nstop /= 0 .AND. lwp ) THEN   ! error print
180         WRITE(numout,cform_err)
181         WRITE(numout,*) nstop, ' error have been found'
182      ENDIF
183      !
184#if defined key_agrif
185      CALL Agrif_ParentGrid_To_ChildGrid()
186      IF( lk_diaobs ) CALL dia_obs_wri
187      IF( nn_timing == 1 )   CALL timing_finalize
188      CALL Agrif_ChildGrid_To_ParentGrid()
189#endif
190      IF( nn_timing == 1 )   CALL timing_finalize
191      !
192      CALL nemo_closefile
193      !
194#if defined key_iomput
195      CALL xios_finalize                ! end mpp communications with xios
196      IF( lk_cpl ) CALL cpl_finalize    ! end coupling and mpp communications with OASIS
197#else
198      IF( lk_cpl ) THEN
199         CALL cpl_finalize              ! end coupling and mpp communications with OASIS
200      ELSE
201         IF( lk_mpp )   CALL mppstop    ! end mpp communications
202      ENDIF
203#endif
204      !
205   END SUBROUTINE nemo_gcm
206
207
208   SUBROUTINE nemo_init
209      !!----------------------------------------------------------------------
210      !!                     ***  ROUTINE nemo_init  ***
211      !!
212      !! ** Purpose :   initialization of the NEMO GCM
213      !!----------------------------------------------------------------------
214      INTEGER ::   ji            ! dummy loop indices
215      INTEGER ::   ilocal_comm   ! local integer
216      INTEGER ::   ios
217      CHARACTER(len=80), DIMENSION(16) ::   cltxt
218      !
219      NAMELIST/namctl/ ln_ctl  , nn_print, nn_ictls, nn_ictle,   &
220         &             nn_isplt, nn_jsplt, nn_jctls, nn_jctle,   &
221         &             nn_bench, nn_timing
222      NAMELIST/namcfg/ cp_cfg, cp_cfz, jp_cfg, jpidta, jpjdta, jpkdta, jpiglo, jpjglo, &
223         &             jpizoom, jpjzoom, jperio
224      !!----------------------------------------------------------------------
225      !
226      cltxt = ''
227      !
228      !                             ! Open reference namelist and configuration namelist files
229      CALL ctl_opn( numnam_ref, 'namelist_ref', 'OLD', 'FORMATTED', 'SEQUENTIAL', -1, 6, .FALSE. )
230      CALL ctl_opn( numnam_cfg, 'namelist_cfg', 'OLD', 'FORMATTED', 'SEQUENTIAL', -1, 6, .FALSE. )
231      !
232      REWIND( numnam_ref )              ! Namelist namctl in reference namelist : Control prints & Benchmark
233      READ  ( numnam_ref, namctl, IOSTAT = ios, ERR = 901 )
234901   IF( ios /= 0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'namctl in reference namelist', .TRUE. )
235
236      REWIND( numnam_cfg )              ! Namelist namctl in confguration namelist : Control prints & Benchmark
237      READ  ( numnam_cfg, namctl, IOSTAT = ios, ERR = 902 )
238902   IF( ios /= 0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'namctl in configuration namelist', .TRUE. )
239
240      !
241      REWIND( numnam_ref )              ! Namelist namcfg in reference namelist : Control prints & Benchmark
242      READ  ( numnam_ref, namcfg, IOSTAT = ios, ERR = 903 )
243903   IF( ios /= 0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'namcfg in reference namelist', .TRUE. )
244
245      REWIND( numnam_cfg )              ! Namelist namcfg in confguration namelist : Control prints & Benchmark
246      READ  ( numnam_cfg, namcfg, IOSTAT = ios, ERR = 904 )
247904   IF( ios /= 0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'namcfg in configuration namelist', .TRUE. )   
248
249! Force values for AGRIF zoom (cf. agrif_user.F90)
250#if defined key_agrif
251   IF( .NOT. Agrif_Root() ) THEN
252      jpiglo  = nbcellsx + 2 + 2*nbghostcells
253      jpjglo  = nbcellsy + 2 + 2*nbghostcells
254      jpi     = ( jpiglo-2*jpreci + (jpni-1+0) ) / jpni + 2*jpreci
255      jpj     = ( jpjglo-2*jprecj + (jpnj-1+0) ) / jpnj + 2*jprecj
256      jpidta  = jpiglo
257      jpjdta  = jpjglo
258      jpizoom = 1
259      jpjzoom = 1
260      nperio  = 0
261      jperio  = 0
262   ENDIF
263#endif
264      !
265      !                             !--------------------------------------------!
266      !                             !  set communicator & select the local node  !
267      !                             !  NB: mynode also opens output.namelist.dyn !
268      !                             !      on unit number numond on first proc   !
269      !                             !--------------------------------------------!
270#if defined key_iomput
271      IF( Agrif_Root() ) THEN
272         IF( lk_cpl ) THEN
273            CALL cpl_init( ilocal_comm )                               ! nemo local communicator given by oasis
274            CALL xios_initialize( "oceanx",local_comm=ilocal_comm )    ! send nemo communicator to xios
275         ELSE
276            CALL  xios_initialize( "nemo",return_comm=ilocal_comm )    ! nemo local communicator given by xios
277         ENDIF
278      ENDIF
279      narea = mynode( cltxt, numnam_ref, numnam_cfg, numond , nstop, ilocal_comm )   ! Nodes selection
280#else
281      IF( lk_cpl ) THEN
282         IF( Agrif_Root() ) THEN
283            CALL cpl_init( ilocal_comm )                       ! nemo local communicator given by oasis
284         ENDIF
285         narea = mynode( cltxt, numnam_ref, numnam_cfg, numond , nstop, ilocal_comm )   ! Nodes selection (control print return in cltxt)
286      ELSE
287         ilocal_comm = 0
288         narea = mynode( cltxt, numnam_ref, numnam_cfg, numond , nstop )                ! Nodes selection (control print return in cltxt)
289      ENDIF
290#endif
291      narea = narea + 1                                     ! mynode return the rank of proc (0 --> jpnij -1 )
292
293      lwm = (narea == 1)                                    ! control of output namelists
294      lwp = (narea == 1) .OR. ln_ctl                        ! control of all listing output print
295
296      IF(lwm) THEN
297         ! write merged namelists from earlier to output namelist now that the
298         ! file has been opened in call to mynode. nammpp has already been
299         ! written in mynode (if lk_mpp_mpi)
300         WRITE( numond, namctl )
301         WRITE( numond, namcfg )
302      ENDIF
303
304      ! If dimensions of processor grid weren't specified in the namelist file
305      ! then we calculate them here now that we have our communicator size
306      IF( (jpni < 1) .OR. (jpnj < 1) )THEN
307#if   defined key_mpp_mpi
308         IF( Agrif_Root() ) CALL nemo_partition(mppsize)
309#else
310         jpni  = 1
311         jpnj  = 1
312         jpnij = jpni*jpnj
313#endif
314      END IF
315
316      ! Calculate domain dimensions given calculated jpni and jpnj
317      ! This used to be done in par_oce.F90 when they were parameters rather
318      ! than variables
319      IF( Agrif_Root() ) THEN
320#if defined key_nemocice_decomp
321         jpi = ( nx_global+2-2*jpreci + (jpni-1) ) / jpni + 2*jpreci ! first  dim.
322         jpj = ( ny_global+2-2*jprecj + (jpnj-1) ) / jpnj + 2*jprecj ! second dim.
323#else
324         jpi = ( jpiglo-2*jpreci + (jpni-1) ) / jpni + 2*jpreci   ! first  dim.
325         jpj = ( jpjglo-2*jprecj + (jpnj-1) ) / jpnj + 2*jprecj   ! second dim.
326#endif
327      ENDIF
328         jpk = jpkdta                                             ! third dim
329         jpim1 = jpi-1                                            ! inner domain indices
330         jpjm1 = jpj-1                                            !   "           "
331         jpkm1 = jpk-1                                            !   "           "
332         jpij  = jpi*jpj                                          !  jpi x j
333
334      IF(lwp) THEN                            ! open listing units
335         !
336         CALL ctl_opn( numout, 'ocean.output', 'REPLACE', 'FORMATTED', 'SEQUENTIAL', -1, 6, .FALSE., narea )
337         !
338         WRITE(numout,*)
339         WRITE(numout,*) '   CNRS - NERC - Met OFFICE - MERCATOR-ocean - INGV - CMCC'
340         WRITE(numout,*) '                       NEMO team'
341         WRITE(numout,*) '            Ocean General Circulation Model'
342         WRITE(numout,*) '                  version 3.4  (2011) '
343         WRITE(numout,*)
344         WRITE(numout,*)
345         DO ji = 1, SIZE(cltxt)
346            IF( TRIM(cltxt(ji)) /= '' )   WRITE(numout,*) cltxt(ji)      ! control print of mynode
347         END DO
348         WRITE(numout,cform_aaa)                                         ! Flag AAAAAAA
349         !
350      ENDIF
351
352      ! Now we know the dimensions of the grid and numout has been set we can
353      ! allocate arrays
354      CALL nemo_alloc()
355
356      !                             !-------------------------------!
357      !                             !  NEMO general initialization  !
358      !                             !-------------------------------!
359
360      CALL nemo_ctl                          ! Control prints & Benchmark
361
362      !                                      ! Domain decomposition
363      IF( jpni*jpnj == jpnij ) THEN   ;   CALL mpp_init      ! standard cutting out
364      ELSE                            ;   CALL mpp_init2     ! eliminate land processors
365      ENDIF
366      !
367      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_init
368      !
369      !                                      ! General initialization
370                            CALL     phy_cst    ! Physical constants
371                            CALL     eos_init   ! Equation of state
372      IF( lk_c1d        )   CALL     c1d_init   ! 1D column configuration
373                            CALL     dom_cfg    ! Domain configuration
374                            CALL     dom_init   ! Domain
375
376      IF( ln_nnogather )    CALL nemo_northcomms   ! Initialise the northfold neighbour lists (must be done after the masks are defined)
377
378      IF( ln_ctl        )   CALL prt_ctl_init   ! Print control
379
380                            CALL  istate_init   ! ocean initial state (Dynamics and tracers)
381
382      IF( lk_tide       )   CALL    tide_init( nit000 )    ! Initialisation of the tidal harmonics
383
384      IF( lk_bdy        )   CALL     bdy_init   ! Open boundaries initialisation
385      IF( lk_bdy        )   CALL bdy_dta_init   ! Open boundaries initialisation of external data arrays
386      IF( lk_bdy .AND. lk_tide )   &
387         &                  CALL bdytide_init   ! Open boundaries initialisation of tidal harmonic forcing
388
389
390      !     
391      IF( ln_crs        )   CALL     crs_init   ! Domain initialization of coarsened grid
392      !
393                                ! Ocean physics
394                            CALL     sbc_init   ! Forcings : surface module
395      !                                         ! Vertical physics
396                            CALL     zdf_init      ! namelist read
397                            CALL zdf_bfr_init      ! bottom friction
398      IF( lk_zdfric     )   CALL zdf_ric_init      ! Richardson number dependent Kz
399      IF( lk_zdftke     )   CALL zdf_tke_init      ! TKE closure scheme
400      IF( lk_zdfgls     )   CALL zdf_gls_init      ! GLS closure scheme
401      IF( lk_zdfkpp     )   CALL zdf_kpp_init      ! KPP closure scheme
402      IF( lk_zdftmx     )   CALL zdf_tmx_init      ! tidal vertical mixing
403      IF( lk_zdfddm .AND. .NOT. lk_zdfkpp )   &
404         &                  CALL zdf_ddm_init      ! double diffusive mixing
405      !                                         ! Lateral physics
406                            CALL ldf_tra_init      ! Lateral ocean tracer physics
407                            CALL ldf_dyn_init      ! Lateral ocean momentum physics
408      IF( lk_ldfslp     )   CALL ldf_slp_init      ! slope of lateral mixing
409
410      !                                     ! Active tracers
411                            CALL tra_qsr_init   ! penetrative solar radiation qsr
412                            CALL tra_bbc_init   ! bottom heat flux
413      IF( lk_trabbl     )   CALL tra_bbl_init   ! advective (and/or diffusive) bottom boundary layer scheme
414                            CALL tra_dmp_init   ! internal damping trends- tracers
415                            CALL tra_adv_init   ! horizontal & vertical advection
416                            CALL tra_ldf_init   ! lateral mixing
417                            CALL tra_zdf_init   ! vertical mixing and after tracer fields
418
419      !                                     ! Dynamics
420      IF( lk_c1d        )   CALL dyn_dmp_init   ! internal damping trends- momentum
421                            CALL dyn_adv_init   ! advection (vector or flux form)
422                            CALL dyn_vor_init   ! vorticity term including Coriolis
423                            CALL dyn_ldf_init   ! lateral mixing
424                            CALL dyn_hpg_init   ! horizontal gradient of Hydrostatic pressure
425                            CALL dyn_zdf_init   ! vertical diffusion
426                            CALL dyn_spg_init   ! surface pressure gradient
427
428      !                                     ! Misc. options
429                            CALL icb_init( rdt, nit000)   ! initialise icebergs instance
430     
431#if defined key_top
432      !                                     ! Passive tracers
433                            CALL     trc_init
434#endif
435      !                                     ! Diagnostics
436      IF( lk_floats     )   CALL     flo_init   ! drifting Floats
437      IF( lk_diaar5     )   CALL dia_ar5_init   ! ar5 diag
438                            CALL dia_ptr_init   ! Poleward TRansports initialization
439      IF( lk_diadct     )   CALL dia_dct_init   ! Sections tranports
440                            CALL dia_hsb_init   ! heat content, salt content and volume budgets
441                            CALL     trd_init   ! Mixed-layer/Vorticity/Integral constraints trends
442      IF( lk_diaobs     ) THEN                  ! Observation & model comparison
443                            CALL dia_obs_init            ! Initialize observational data
444                            CALL dia_obs( nit000 - 1 )   ! Observation operator for restart
445      ENDIF
446
447      !                                     ! Assimilation increments
448      IF( lk_asminc     )   CALL asm_inc_init   ! Initialize assimilation increments
449      IF(lwp) WRITE(numout,*) 'Euler time step switch is ', neuler
450      !
451   END SUBROUTINE nemo_init
452
453
454   SUBROUTINE nemo_ctl
455      !!----------------------------------------------------------------------
456      !!                     ***  ROUTINE nemo_ctl  ***
457      !!
458      !! ** Purpose :   control print setting
459      !!
460      !! ** Method  : - print namctl information and check some consistencies
461      !!----------------------------------------------------------------------
462      !
463      IF(lwp) THEN                  ! control print
464         WRITE(numout,*)
465         WRITE(numout,*) 'nemo_ctl: Control prints & Benchmark'
466         WRITE(numout,*) '~~~~~~~ '
467         WRITE(numout,*) '   Namelist namctl'
468         WRITE(numout,*) '      run control (for debugging)     ln_ctl     = ', ln_ctl
469         WRITE(numout,*) '      level of print                  nn_print   = ', nn_print
470         WRITE(numout,*) '      Start i indice for SUM control  nn_ictls   = ', nn_ictls
471         WRITE(numout,*) '      End i indice for SUM control    nn_ictle   = ', nn_ictle
472         WRITE(numout,*) '      Start j indice for SUM control  nn_jctls   = ', nn_jctls
473         WRITE(numout,*) '      End j indice for SUM control    nn_jctle   = ', nn_jctle
474         WRITE(numout,*) '      number of proc. following i     nn_isplt   = ', nn_isplt
475         WRITE(numout,*) '      number of proc. following j     nn_jsplt   = ', nn_jsplt
476         WRITE(numout,*) '      benchmark parameter (0/1)       nn_bench   = ', nn_bench
477         WRITE(numout,*) '      timing activated    (0/1)       nn_timing  = ', nn_timing
478      ENDIF
479      !
480      nprint    = nn_print          ! convert DOCTOR namelist names into OLD names
481      nictls    = nn_ictls
482      nictle    = nn_ictle
483      njctls    = nn_jctls
484      njctle    = nn_jctle
485      isplt     = nn_isplt
486      jsplt     = nn_jsplt
487      nbench    = nn_bench
488
489      IF(lwp) THEN                  ! control print
490         WRITE(numout,*)
491         WRITE(numout,*) 'namcfg  : configuration initialization through namelist read'
492         WRITE(numout,*) '~~~~~~~ '
493         WRITE(numout,*) '   Namelist namcfg'
494         WRITE(numout,*) '      configuration name              cp_cfg      = ', TRIM(cp_cfg)
495         WRITE(numout,*) '      configuration zoom name         cp_cfz      = ', TRIM(cp_cfz)
496         WRITE(numout,*) '      configuration resolution        jp_cfg      = ', jp_cfg
497         WRITE(numout,*) '      1st lateral dimension ( >= jpi ) jpidta     = ', jpidta
498         WRITE(numout,*) '      2nd    "         "    ( >= jpj ) jpjdta     = ', jpjdta
499         WRITE(numout,*) '      3nd    "         "               jpkdta     = ', jpkdta
500         WRITE(numout,*) '      1st dimension of global domain in i jpiglo  = ', jpiglo
501         WRITE(numout,*) '      2nd    -                  -    in j jpjglo  = ', jpjglo
502         WRITE(numout,*) '      left bottom i index of the zoom (in data domain) jpizoom = ', jpizoom
503         WRITE(numout,*) '      left bottom j index of the zoom (in data domain) jpizoom = ', jpjzoom
504         WRITE(numout,*) '      lateral cond. type (between 0 and 6) jperio = ', jperio   
505      ENDIF
506      !                             ! Parameter control
507      !
508      IF( ln_ctl ) THEN                 ! sub-domain area indices for the control prints
509         IF( lk_mpp .AND. jpnij > 1 ) THEN
510            isplt = jpni   ;   jsplt = jpnj   ;   ijsplt = jpni*jpnj   ! the domain is forced to the real split domain
511         ELSE
512            IF( isplt == 1 .AND. jsplt == 1  ) THEN
513               CALL ctl_warn( ' - isplt & jsplt are equal to 1',   &
514                  &           ' - the print control will be done over the whole domain' )
515            ENDIF
516            ijsplt = isplt * jsplt            ! total number of processors ijsplt
517         ENDIF
518         IF(lwp) WRITE(numout,*)'          - The total number of processors over which the'
519         IF(lwp) WRITE(numout,*)'            print control will be done is ijsplt : ', ijsplt
520         !
521         !                              ! indices used for the SUM control
522         IF( nictls+nictle+njctls+njctle == 0 )   THEN    ! print control done over the default area
523            lsp_area = .FALSE.
524         ELSE                                             ! print control done over a specific  area
525            lsp_area = .TRUE.
526            IF( nictls < 1 .OR. nictls > jpiglo )   THEN
527               CALL ctl_warn( '          - nictls must be 1<=nictls>=jpiglo, it is forced to 1' )
528               nictls = 1
529            ENDIF
530            IF( nictle < 1 .OR. nictle > jpiglo )   THEN
531               CALL ctl_warn( '          - nictle must be 1<=nictle>=jpiglo, it is forced to jpiglo' )
532               nictle = jpiglo
533            ENDIF
534            IF( njctls < 1 .OR. njctls > jpjglo )   THEN
535               CALL ctl_warn( '          - njctls must be 1<=njctls>=jpjglo, it is forced to 1' )
536               njctls = 1
537            ENDIF
538            IF( njctle < 1 .OR. njctle > jpjglo )   THEN
539               CALL ctl_warn( '          - njctle must be 1<=njctle>=jpjglo, it is forced to jpjglo' )
540               njctle = jpjglo
541            ENDIF
542         ENDIF
543      ENDIF
544      !
545      IF( nbench == 1 ) THEN              ! Benchmark
546         SELECT CASE ( cp_cfg )
547         CASE ( 'gyre' )   ;   CALL ctl_warn( ' The Benchmark is activated ' )
548         CASE DEFAULT      ;   CALL ctl_stop( ' The Benchmark is based on the GYRE configuration:',   &
549            &                                 ' cp_cfg = "gyre" in namelist &namcfg or set nbench = 0' )
550         END SELECT
551      ENDIF
552      !
553      IF( 1_wp /= SIGN(1._wp,-0._wp)  )   CALL ctl_stop( 'nemo_ctl: The intrinsec SIGN function follows ',  &
554         &                                               'f2003 standard. '                              ,  &
555         &                                               'Compile with key_nosignedzero enabled' )
556      !
557   END SUBROUTINE nemo_ctl
558
559
560   SUBROUTINE nemo_closefile
561      !!----------------------------------------------------------------------
562      !!                     ***  ROUTINE nemo_closefile  ***
563      !!
564      !! ** Purpose :   Close the files
565      !!----------------------------------------------------------------------
566      !
567      IF( lk_mpp )   CALL mppsync
568      !
569      CALL iom_close                                 ! close all input/output files managed by iom_*
570      !
571      IF( numstp          /= -1 )   CLOSE( numstp          )   ! time-step file
572      IF( numsol          /= -1 )   CLOSE( numsol          )   ! solver file
573      IF( numnam_ref      /= -1 )   CLOSE( numnam_ref      )   ! oce reference namelist
574      IF( numnam_cfg      /= -1 )   CLOSE( numnam_cfg      )   ! oce configuration namelist
575      IF( lwm.AND.numond  /= -1 )   CLOSE( numond          )   ! oce output namelist
576      IF( numnam_ice_ref  /= -1 )   CLOSE( numnam_ice_ref  )   ! ice reference namelist
577      IF( numnam_ice_cfg  /= -1 )   CLOSE( numnam_ice_cfg  )   ! ice configuration namelist
578      IF( lwm.AND.numoni  /= -1 )   CLOSE( numoni          )   ! ice output namelist
579      IF( numevo_ice      /= -1 )   CLOSE( numevo_ice      )   ! ice variables (temp. evolution)
580      IF( numout          /=  6 )   CLOSE( numout          )   ! standard model output file
581      IF( numdct_vol      /= -1 )   CLOSE( numdct_vol      )   ! volume transports
582      IF( numdct_heat     /= -1 )   CLOSE( numdct_heat     )   ! heat transports
583      IF( numdct_salt     /= -1 )   CLOSE( numdct_salt     )   ! salt transports
584
585      !
586      numout = 6                                     ! redefine numout in case it is used after this point...
587      !
588   END SUBROUTINE nemo_closefile
589
590
591   SUBROUTINE nemo_alloc
592      !!----------------------------------------------------------------------
593      !!                     ***  ROUTINE nemo_alloc  ***
594      !!
595      !! ** Purpose :   Allocate all the dynamic arrays of the OPA modules
596      !!
597      !! ** Method  :
598      !!----------------------------------------------------------------------
599      USE diawri    , ONLY: dia_wri_alloc
600      USE dom_oce   , ONLY: dom_oce_alloc
601      USE ldfdyn_oce, ONLY: ldfdyn_oce_alloc
602      USE ldftra_oce, ONLY: ldftra_oce_alloc
603      USE trc_oce   , ONLY: trc_oce_alloc
604#if defined key_diadct 
605      USE diadct    , ONLY: diadct_alloc 
606#endif 
607#if defined key_bdy
608      USE bdy_oce   , ONLY: bdy_oce_alloc
609#endif
610      !
611      INTEGER :: ierr
612      !!----------------------------------------------------------------------
613      !
614      ierr =        oce_alloc       ()          ! ocean
615      ierr = ierr + dia_wri_alloc   ()
616      ierr = ierr + dom_oce_alloc   ()          ! ocean domain
617      ierr = ierr + ldfdyn_oce_alloc()          ! ocean lateral  physics : dynamics
618      ierr = ierr + ldftra_oce_alloc()          ! ocean lateral  physics : tracers
619      ierr = ierr + zdf_oce_alloc   ()          ! ocean vertical physics
620      !
621      ierr = ierr + trc_oce_alloc   ()          ! shared TRC / TRA arrays
622      !
623#if defined key_diadct 
624      ierr = ierr + diadct_alloc    ()          !
625#endif 
626#if defined key_bdy
627      ierr = ierr + bdy_oce_alloc   ()          ! bdy masks (incl. initialization)
628#endif
629      !
630      IF( lk_mpp    )   CALL mpp_sum( ierr )
631      IF( ierr /= 0 )   CALL ctl_stop( 'STOP', 'nemo_alloc : unable to allocate standard ocean arrays' )
632      !
633   END SUBROUTINE nemo_alloc
634
635
636   SUBROUTINE nemo_partition( num_pes )
637      !!----------------------------------------------------------------------
638      !!                 ***  ROUTINE nemo_partition  ***
639      !!
640      !! ** Purpose :
641      !!
642      !! ** Method  :
643      !!----------------------------------------------------------------------
644      INTEGER, INTENT(in) ::   num_pes   ! The number of MPI processes we have
645      !
646      INTEGER, PARAMETER :: nfactmax = 20
647      INTEGER :: nfact ! The no. of factors returned
648      INTEGER :: ierr  ! Error flag
649      INTEGER :: ji
650      INTEGER :: idiff, mindiff, imin ! For choosing pair of factors that are closest in value
651      INTEGER, DIMENSION(nfactmax) :: ifact ! Array of factors
652      !!----------------------------------------------------------------------
653      !
654      ierr = 0
655      !
656      CALL factorise( ifact, nfactmax, nfact, num_pes, ierr )
657      !
658      IF( nfact <= 1 ) THEN
659         WRITE (numout, *) 'WARNING: factorisation of number of PEs failed'
660         WRITE (numout, *) '       : using grid of ',num_pes,' x 1'
661         jpnj = 1
662         jpni = num_pes
663      ELSE
664         ! Search through factors for the pair that are closest in value
665         mindiff = 1000000
666         imin    = 1
667         DO ji = 1, nfact-1, 2
668            idiff = ABS( ifact(ji) - ifact(ji+1) )
669            IF( idiff < mindiff ) THEN
670               mindiff = idiff
671               imin = ji
672            ENDIF
673         END DO
674         jpnj = ifact(imin)
675         jpni = ifact(imin + 1)
676      ENDIF
677      !
678      jpnij = jpni*jpnj
679      !
680   END SUBROUTINE nemo_partition
681
682
683   SUBROUTINE factorise( kfax, kmaxfax, knfax, kn, kerr )
684      !!----------------------------------------------------------------------
685      !!                     ***  ROUTINE factorise  ***
686      !!
687      !! ** Purpose :   return the prime factors of n.
688      !!                knfax factors are returned in array kfax which is of
689      !!                maximum dimension kmaxfax.
690      !! ** Method  :
691      !!----------------------------------------------------------------------
692      INTEGER                    , INTENT(in   ) ::   kn, kmaxfax
693      INTEGER                    , INTENT(  out) ::   kerr, knfax
694      INTEGER, DIMENSION(kmaxfax), INTENT(  out) ::   kfax
695      !
696      INTEGER :: ifac, jl, inu
697      INTEGER, PARAMETER :: ntest = 14
698      INTEGER :: ilfax(ntest)
699      !
700      ! lfax contains the set of allowed factors.
701      data (ilfax(jl),jl=1,ntest) / 16384, 8192, 4096, 2048, 1024, 512, 256,  &
702         &                            128,   64,   32,   16,    8,   4,   2  /
703      !!----------------------------------------------------------------------
704
705      ! Clear the error flag and initialise output vars
706      kerr = 0
707      kfax = 1
708      knfax = 0
709
710      ! Find the factors of n.
711      IF( kn == 1 )   GOTO 20
712
713      ! nu holds the unfactorised part of the number.
714      ! knfax holds the number of factors found.
715      ! l points to the allowed factor list.
716      ! ifac holds the current factor.
717
718      inu   = kn
719      knfax = 0
720
721      DO jl = ntest, 1, -1
722         !
723         ifac = ilfax(jl)
724         IF( ifac > inu )   CYCLE
725
726         ! Test whether the factor will divide.
727
728         IF( MOD(inu,ifac) == 0 ) THEN
729            !
730            knfax = knfax + 1            ! Add the factor to the list
731            IF( knfax > kmaxfax ) THEN
732               kerr = 6
733               write (*,*) 'FACTOR: insufficient space in factor array ', knfax
734               return
735            ENDIF
736            kfax(knfax) = ifac
737            ! Store the other factor that goes with this one
738            knfax = knfax + 1
739            kfax(knfax) = inu / ifac
740            !WRITE (*,*) 'ARPDBG, factors ',knfax-1,' & ',knfax,' are ', kfax(knfax-1),' and ',kfax(knfax)
741         ENDIF
742         !
743      END DO
744
745   20 CONTINUE      ! Label 20 is the exit point from the factor search loop.
746      !
747   END SUBROUTINE factorise
748
749#if defined key_mpp_mpi
750
751   SUBROUTINE nemo_northcomms
752      !!======================================================================
753      !!                     ***  ROUTINE  nemo_northcomms  ***
754      !! nemo_northcomms    :  Setup for north fold exchanges with explicit
755      !!                       point-to-point messaging
756      !!=====================================================================
757      !!----------------------------------------------------------------------
758      !!
759      !! ** Purpose :   Initialization of the northern neighbours lists.
760      !!----------------------------------------------------------------------
761      !!    1.0  ! 2011-10  (A. C. Coward, NOCS & J. Donners, PRACE)
762      !!    2.0  ! 2013-06 Setup avoiding MPI communication (I. Epicoco, S. Mocavero, CMCC)
763      !!----------------------------------------------------------------------
764
765      INTEGER  ::   sxM, dxM, sxT, dxT, jn
766      INTEGER  ::   njmppmax
767
768      njmppmax = MAXVAL( njmppt )
769   
770      !initializes the north-fold communication variables
771      isendto(:) = 0
772      nsndto = 0
773
774      !if I am a process in the north
775      IF ( njmpp == njmppmax ) THEN
776          !sxM is the first point (in the global domain) needed to compute the
777          !north-fold for the current process
778          sxM = jpiglo - nimppt(narea) - nlcit(narea) + 1
779          !dxM is the last point (in the global domain) needed to compute the
780          !north-fold for the current process
781          dxM = jpiglo - nimppt(narea) + 2
782
783          !loop over the other north-fold processes to find the processes
784          !managing the points belonging to the sxT-dxT range
785 
786          DO jn = 1, jpni
787                !sxT is the first point (in the global domain) of the jn
788                !process
789                sxT = nfiimpp(jn, jpnj)
790                !dxT is the last point (in the global domain) of the jn
791                !process
792                dxT = nfiimpp(jn, jpnj) + nfilcit(jn, jpnj) - 1
793                IF ((sxM .gt. sxT) .AND. (sxM .lt. dxT)) THEN
794                   nsndto = nsndto + 1
795                     isendto(nsndto) = jn
796                ELSEIF ((sxM .le. sxT) .AND. (dxM .ge. dxT)) THEN
797                   nsndto = nsndto + 1
798                     isendto(nsndto) = jn
799                ELSEIF ((dxM .lt. dxT) .AND. (sxT .lt. dxM)) THEN
800                   nsndto = nsndto + 1
801                     isendto(nsndto) = jn
802                END IF
803          END DO
804          nfsloop = 1
805          nfeloop = nlci
806          DO jn = 2,jpni-1
807           IF(nfipproc(jn,jpnj) .eq. (narea - 1)) THEN
808              IF (nfipproc(jn - 1 ,jpnj) .eq. -1) THEN
809                 nfsloop = nldi
810              ENDIF
811              IF (nfipproc(jn + 1,jpnj) .eq. -1) THEN
812                 nfeloop = nlei
813              ENDIF
814           ENDIF
815        END DO
816
817      ENDIF
818      l_north_nogather = .TRUE.
819   END SUBROUTINE nemo_northcomms
820#else
821   SUBROUTINE nemo_northcomms      ! Dummy routine
822      WRITE(*,*) 'nemo_northcomms: You should not have seen this print! error?'
823   END SUBROUTINE nemo_northcomms
824#endif
825
826   !!======================================================================
827END MODULE nemogcm
828
829
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.