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nemogcm.F90 in branches/2015/dev_r5721_CNRS9_NOC3_LDF/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC – NEMO

source: branches/2015/dev_r5721_CNRS9_NOC3_LDF/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/nemogcm.F90 @ 5758

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#1593: LDF-ADV, step II.1: phasing the improvements/simplifications of diffusive trend (see wiki)

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 40.0 KB
Line 
1MODULE nemogcm
2   !!======================================================================
3   !!                       ***  MODULE nemogcm   ***
4   !! Ocean system   : NEMO GCM (ocean dynamics, on-line tracers, biochemistry and sea-ice)
5   !!======================================================================
6   !! History :  OPA  ! 1990-10  (C. Levy, G. Madec)  Original code
7   !!            7.0  ! 1991-11  (M. Imbard, C. Levy, G. Madec)
8   !!            7.1  ! 1993-03  (M. Imbard, C. Levy, G. Madec, O. Marti, M. Guyon, A. Lazar,
9   !!                             P. Delecluse, C. Perigaud, G. Caniaux, B. Colot, C. Maes) release 7.1
10   !!             -   ! 1992-06  (L.Terray)  coupling implementation
11   !!             -   ! 1993-11  (M.A. Filiberti) IGLOO sea-ice
12   !!            8.0  ! 1996-03  (M. Imbard, C. Levy, G. Madec, O. Marti, M. Guyon, A. Lazar,
13   !!                             P. Delecluse, L.Terray, M.A. Filiberti, J. Vialar, A.M. Treguier, M. Levy) release 8.0
14   !!            8.1  ! 1997-06  (M. Imbard, G. Madec)
15   !!            8.2  ! 1999-11  (M. Imbard, H. Goosse)  LIM sea-ice model
16   !!                 ! 1999-12  (V. Thierry, A-M. Treguier, M. Imbard, M-A. Foujols)  OPEN-MP
17   !!                 ! 2000-07  (J-M Molines, M. Imbard)  Open Boundary Conditions  (CLIPPER)
18   !!   NEMO     1.0  ! 2002-08  (G. Madec)  F90: Free form and modules
19   !!             -   ! 2004-06  (R. Redler, NEC CCRLE, Germany) add OASIS[3/4] coupled interfaces
20   !!             -   ! 2004-08  (C. Talandier) New trends organization
21   !!             -   ! 2005-06  (C. Ethe) Add the 1D configuration possibility
22   !!             -   ! 2005-11  (V. Garnier) Surface pressure gradient organization
23   !!             -   ! 2006-03  (L. Debreu, C. Mazauric)  Agrif implementation
24   !!             -   ! 2006-04  (G. Madec, R. Benshila)  Step reorganization
25   !!             -   ! 2007-07  (J. Chanut, A. Sellar) Unstructured open boundaries (BDY)
26   !!            3.2  ! 2009-08  (S. Masson)  open/write in the listing file in mpp
27   !!            3.3  ! 2010-05  (K. Mogensen, A. Weaver, M. Martin, D. Lea) Assimilation interface
28   !!             -   ! 2010-10  (C. Ethe, G. Madec) reorganisation of initialisation phase
29   !!            3.3.1! 2011-01  (A. R. Porter, STFC Daresbury) dynamical allocation
30   !!            3.4  ! 2011-10  (A. C. Coward, NOCS & J. Donners, PRACE) add nemo_northcomms
31   !!             -   ! 2011-11  (C. Harris) decomposition changes for running with CICE
32   !!            3.6  ! 2012-05  (C. Calone, J. Simeon, G. Madec, C. Ethe) Add grid coarsening
33   !!             -   ! 2013-06  (I. Epicoco, S. Mocavero, CMCC) nemo_northcomms: setup avoiding MPI communication
34   !!            3.7  ! 2014-12  (G. Madec) suppression of cross land advection option
35   !!             -   ! 2014-12  (G. Madec) remove KPP scheme
36   !!----------------------------------------------------------------------
37
38   !!----------------------------------------------------------------------
39   !!   nemo_gcm       : solve ocean dynamics, tracer, biogeochemistry and/or sea-ice
40   !!   nemo_init      : initialization of the NEMO system
41   !!   nemo_ctl       : initialisation of the contol print
42   !!   nemo_closefile : close remaining open files
43   !!   nemo_alloc     : dynamical allocation
44   !!   nemo_partition : calculate MPP domain decomposition
45   !!   factorise      : calculate the factors of the no. of MPI processes
46   !!----------------------------------------------------------------------
47   USE step_oce        ! module used in the ocean time stepping module
48   USE cla             ! cross land advection               (tra_cla routine)
49   USE domcfg          ! domain configuration               (dom_cfg routine)
50   USE mppini          ! shared/distributed memory setting (mpp_init routine)
51   USE domain          ! domain initialization             (dom_init routine)
52#if defined key_nemocice_decomp
53   USE ice_domain_size, only: nx_global, ny_global
54#endif
55   USE tideini         ! tidal components initialization   (tide_ini routine)
56   USE bdyini          ! open boundary cond. setting       (bdy_init routine)
57   USE bdydta          ! open boundary cond. setting   (bdy_dta_init routine)
58   USE bdytides        ! open boundary cond. setting   (bdytide_init routine)
59   USE istate          ! initial state setting          (istate_init routine)
60   USE ldfdyn          ! lateral viscosity setting      (ldfdyn_init routine)
61   USE ldftra          ! lateral diffusivity setting    (ldftra_init routine)
62   USE zdfini          ! vertical physics setting          (zdf_init routine)
63   USE phycst          ! physical constant                  (par_cst routine)
64   USE trdini          ! dyn/tra trends initialization     (trd_init routine)
65   USE asminc          ! assimilation increments     
66   USE asmbkg          ! writing out state trajectory
67   USE diaptr          ! poleward transports           (dia_ptr_init routine)
68   USE diadct          ! sections transports           (dia_dct_init routine)
69   USE diaobs          ! Observation diagnostics       (dia_obs_init routine)
70   USE lib_fortran     ! Fortran utilities (allows no signed zero when 'key_nosignedzero' defined)
71   USE step            ! NEMO time-stepping                 (stp     routine)
72   USE icbini          ! handle bergs, initialisation
73   USE icbstp          ! handle bergs, calving, themodynamics and transport
74   USE cpl_oasis3      ! OASIS3 coupling
75   USE c1d             ! 1D configuration
76   USE step_c1d        ! Time stepping loop for the 1D configuration
77   USE dyndmp          ! Momentum damping
78#if defined key_top
79   USE trcini          ! passive tracer initialisation
80#endif
81   USE lib_mpp         ! distributed memory computing
82#if defined key_iomput
83   USE xios
84#endif
85   USE sbctide, ONLY: lk_tide
86   USE crsini          ! initialise grid coarsening utility
87   USE lbcnfd , ONLY: isendto, nsndto, nfsloop, nfeloop   ! Setup of north fold exchanges
88   USE sbc_oce, ONLY: lk_oasis
89   USE stopar
90   USE stopts
91
92   IMPLICIT NONE
93   PRIVATE
94
95   PUBLIC   nemo_gcm    ! called by model.F90
96   PUBLIC   nemo_init   ! needed by AGRIF
97   PUBLIC   nemo_alloc  ! needed by TAM
98
99   CHARACTER(lc) ::   cform_aaa="( /, 'AAAAAAAA', / ) "     ! flag for output listing
100
101   !!----------------------------------------------------------------------
102   !! NEMO/OPA 3.7 , NEMO Consortium (2015)
103   !! $Id$
104   !! Software governed by the CeCILL licence     (NEMOGCM/NEMO_CeCILL.txt)
105   !!----------------------------------------------------------------------
106CONTAINS
107
108   SUBROUTINE nemo_gcm
109      !!----------------------------------------------------------------------
110      !!                     ***  ROUTINE nemo_gcm  ***
111      !!
112      !! ** Purpose :   NEMO solves the primitive equations on an orthogonal
113      !!              curvilinear mesh on the sphere.
114      !!
115      !! ** Method  : - model general initialization
116      !!              - launch the time-stepping (stp routine)
117      !!              - finalize the run by closing files and communications
118      !!
119      !! References : Madec, Delecluse, Imbard, and Levy, 1997:  internal report, IPSL.
120      !!              Madec, 2008, internal report, IPSL.
121      !!----------------------------------------------------------------------
122      INTEGER ::   istp       ! time step index
123      !!----------------------------------------------------------------------
124      !
125#if defined key_agrif
126      CALL Agrif_Init_Grids()      ! AGRIF: set the meshes
127#endif
128
129      !                            !-----------------------!
130      CALL nemo_init               !==  Initialisations  ==!
131      !                            !-----------------------!
132#if defined key_agrif
133      CALL Agrif_Declare_Var_dom   ! AGRIF: set the meshes for DOM
134      CALL Agrif_Declare_Var       !  "      "   "   "      "  DYN/TRA
135# if defined key_top
136      CALL Agrif_Declare_Var_top   !  "      "   "   "      "  TOP
137# endif
138# if defined key_lim2
139      CALL Agrif_Declare_Var_lim2  !  "      "   "   "      "  LIM
140# endif
141#endif
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!
144      IF( lk_mpp )   CALL mpp_max( nstop )
145
146      IF(lwp) WRITE(numout,cform_aaa)   ! Flag AAAAAAA
147
148      !                            !-----------------------!
149      !                            !==   time stepping   ==!
150      !                            !-----------------------!
151      istp = nit000
152#if defined key_c1d
153         DO WHILE ( istp <= nitend .AND. nstop == 0 )
154            CALL stp_c1d( istp )
155            istp = istp + 1
156         END DO
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
162                IF( ln_dyninc ) CALL dyn_asm_inc( nit000 - 1 )    ! Dynamics
163                IF( ln_sshinc ) CALL ssh_asm_inc( nit000 - 1 )    ! SSH
164             ENDIF
165          ENDIF
166
167#if defined key_agrif
168          CALL Agrif_Regrid()
169#endif
170
171         DO WHILE ( istp <= nitend .AND. nstop == 0 )
172#if defined key_agrif
173            CALL stp                         ! AGRIF: time stepping
174#else
175            CALL stp( istp )                 ! standard time stepping
176#endif
177            istp = istp + 1
178            IF( lk_mpp )   CALL mpp_max( nstop )
179         END DO
180#endif
181
182      IF( lk_diaobs   )   CALL dia_obs_wri
183      !
184      IF( ln_icebergs )   CALL icb_end( nitend )
185
186      !                            !------------------------!
187      !                            !==  finalize the run  ==!
188      !                            !------------------------!
189      IF(lwp) WRITE(numout,cform_aaa)   ! Flag AAAAAAA
190      !
191      IF( nstop /= 0 .AND. lwp ) THEN   ! error print
192         WRITE(numout,cform_err)
193         WRITE(numout,*) nstop, ' error have been found'
194      ENDIF
195      !
196#if defined key_agrif
197      IF( .NOT. Agrif_Root() ) THEN
198         CALL Agrif_ParentGrid_To_ChildGrid()
199         IF( lk_diaobs ) CALL dia_obs_wri
200         IF( nn_timing == 1 )   CALL timing_finalize
201         CALL Agrif_ChildGrid_To_ParentGrid()
202      ENDIF
203#endif
204      IF( nn_timing == 1 )   CALL timing_finalize
205      !
206      CALL nemo_closefile
207      !
208#if defined key_iomput
209      CALL xios_finalize                ! end mpp communications with xios
210      IF( lk_oasis ) CALL cpl_finalize    ! end coupling and mpp communications with OASIS
211#else
212      IF( lk_oasis ) THEN
213         CALL cpl_finalize              ! end coupling and mpp communications with OASIS
214      ELSE
215         IF( lk_mpp )   CALL mppstop    ! end mpp communications
216      ENDIF
217#endif
218      !
219   END SUBROUTINE nemo_gcm
220
221
222   SUBROUTINE nemo_init
223      !!----------------------------------------------------------------------
224      !!                     ***  ROUTINE nemo_init  ***
225      !!
226      !! ** Purpose :   initialization of the NEMO GCM
227      !!----------------------------------------------------------------------
228      INTEGER ::   ji            ! dummy loop indices
229      INTEGER ::   ilocal_comm   ! local integer
230      INTEGER ::   ios
231      CHARACTER(len=80), DIMENSION(16) ::   cltxt
232      !
233      NAMELIST/namctl/ ln_ctl  , nn_print, nn_ictls, nn_ictle,   &
234         &             nn_isplt, nn_jsplt, nn_jctls, nn_jctle,   &
235         &             nn_bench, nn_timing
236      NAMELIST/namcfg/ cp_cfg, cp_cfz, jp_cfg, jpidta, jpjdta, jpkdta, jpiglo, jpjglo, &
237         &             jpizoom, jpjzoom, jperio, ln_use_jattr
238      !!----------------------------------------------------------------------
239      !
240      cltxt = ''
241      cxios_context = 'nemo'
242      !
243      !                             ! Open reference namelist and configuration namelist files
244      CALL ctl_opn( numnam_ref, 'namelist_ref', 'OLD', 'FORMATTED', 'SEQUENTIAL', -1, 6, .FALSE. )
245      CALL ctl_opn( numnam_cfg, 'namelist_cfg', 'OLD', 'FORMATTED', 'SEQUENTIAL', -1, 6, .FALSE. )
246      !
247      REWIND( numnam_ref )              ! Namelist namctl in reference namelist : Control prints & Benchmark
248      READ  ( numnam_ref, namctl, IOSTAT = ios, ERR = 901 )
249901   IF( ios /= 0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'namctl in reference namelist', .TRUE. )
250
251      REWIND( numnam_cfg )              ! Namelist namctl in confguration namelist : Control prints & Benchmark
252      READ  ( numnam_cfg, namctl, IOSTAT = ios, ERR = 902 )
253902   IF( ios /= 0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'namctl in configuration namelist', .TRUE. )
254
255      !
256      REWIND( numnam_ref )              ! Namelist namcfg in reference namelist : Control prints & Benchmark
257      READ  ( numnam_ref, namcfg, IOSTAT = ios, ERR = 903 )
258903   IF( ios /= 0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'namcfg in reference namelist', .TRUE. )
259
260      REWIND( numnam_cfg )              ! Namelist namcfg in confguration namelist : Control prints & Benchmark
261      READ  ( numnam_cfg, namcfg, IOSTAT = ios, ERR = 904 )
262904   IF( ios /= 0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'namcfg in configuration namelist', .TRUE. )   
263
264! Force values for AGRIF zoom (cf. agrif_user.F90)
265#if defined key_agrif
266   IF( .NOT. Agrif_Root() ) THEN
267      jpiglo  = nbcellsx + 2 + 2*nbghostcells
268      jpjglo  = nbcellsy + 2 + 2*nbghostcells
269      jpi     = ( jpiglo-2*jpreci + (jpni-1+0) ) / jpni + 2*jpreci
270      jpj     = ( jpjglo-2*jprecj + (jpnj-1+0) ) / jpnj + 2*jprecj
271      jpidta  = jpiglo
272      jpjdta  = jpjglo
273      jpizoom = 1
274      jpjzoom = 1
275      nperio  = 0
276      jperio  = 0
277      ln_use_jattr = .false.
278   ENDIF
279#endif
280      !
281      !                             !--------------------------------------------!
282      !                             !  set communicator & select the local node  !
283      !                             !  NB: mynode also opens output.namelist.dyn !
284      !                             !      on unit number numond on first proc   !
285      !                             !--------------------------------------------!
286#if defined key_iomput
287      IF( Agrif_Root() ) THEN
288         IF( lk_oasis ) THEN
289            CALL cpl_init( "oceanx", ilocal_comm )                     ! nemo local communicator given by oasis
290            CALL xios_initialize( "not used",local_comm=ilocal_comm )    ! send nemo communicator to xios
291         ELSE
292            CALL  xios_initialize( "for_xios_mpi_id",return_comm=ilocal_comm )    ! nemo local communicator given by xios
293         ENDIF
294      ENDIF
295      ! Nodes selection (control print return in cltxt)
296      narea = mynode( cltxt, 'output.namelist.dyn', numnam_ref, numnam_cfg, numond , nstop, ilocal_comm )
297#else
298      IF( lk_oasis ) THEN
299         IF( Agrif_Root() ) THEN
300            CALL cpl_init( "oceanx", ilocal_comm )                      ! nemo local communicator given by oasis
301         ENDIF
302         ! Nodes selection (control print return in cltxt)
303         narea = mynode( cltxt, 'output.namelist.dyn', numnam_ref, numnam_cfg, numond , nstop, ilocal_comm )
304      ELSE
305         ilocal_comm = 0
306         ! Nodes selection (control print return in cltxt)
307         narea = mynode( cltxt, 'output.namelist.dyn', numnam_ref, numnam_cfg, numond , nstop )
308      ENDIF
309#endif
310      narea = narea + 1                                     ! mynode return the rank of proc (0 --> jpnij -1 )
311
312      lwm = (narea == 1)                                    ! control of output namelists
313      lwp = (narea == 1) .OR. ln_ctl                        ! control of all listing output print
314
315      IF(lwm) THEN
316         ! write merged namelists from earlier to output namelist now that the
317         ! file has been opened in call to mynode. nammpp has already been
318         ! written in mynode (if lk_mpp_mpi)
319         WRITE( numond, namctl )
320         WRITE( numond, namcfg )
321      ENDIF
322
323      ! If dimensions of processor grid weren't specified in the namelist file
324      ! then we calculate them here now that we have our communicator size
325      IF( (jpni < 1) .OR. (jpnj < 1) )THEN
326#if   defined key_mpp_mpi
327         IF( Agrif_Root() ) CALL nemo_partition(mppsize)
328#else
329         jpni  = 1
330         jpnj  = 1
331         jpnij = jpni*jpnj
332#endif
333      END IF
334
335      ! Calculate domain dimensions given calculated jpni and jpnj
336      ! This used to be done in par_oce.F90 when they were parameters rather
337      ! than variables
338      IF( Agrif_Root() ) THEN
339#if defined key_nemocice_decomp
340         jpi = ( nx_global+2-2*jpreci + (jpni-1) ) / jpni + 2*jpreci ! first  dim.
341         jpj = ( ny_global+2-2*jprecj + (jpnj-1) ) / jpnj + 2*jprecj ! second dim.
342#else
343         jpi = ( jpiglo-2*jpreci + (jpni-1) ) / jpni + 2*jpreci   ! first  dim.
344         jpj = ( jpjglo-2*jprecj + (jpnj-1) ) / jpnj + 2*jprecj   ! second dim.
345#endif
346      ENDIF         
347         jpk = jpkdta                                             ! third dim
348#if defined key_agrif
349         ! simple trick to use same vertical grid as parent
350         ! but different number of levels:
351         ! Save maximum number of levels in jpkdta, then define all vertical grids
352         ! with this number.
353         ! Suppress once vertical online interpolation is ok
354         IF(.NOT.Agrif_Root()) jpkdta = Agrif_Parent(jpkdta)
355#endif
356         jpim1 = jpi-1                                            ! inner domain indices
357         jpjm1 = jpj-1                                            !   "           "
358         jpkm1 = jpk-1                                            !   "           "
359         jpij  = jpi*jpj                                          !  jpi x j
360
361      IF(lwp) THEN                            ! open listing units
362         !
363         CALL ctl_opn( numout, 'ocean.output', 'REPLACE', 'FORMATTED', 'SEQUENTIAL', -1, 6, .FALSE., narea )
364         !
365         WRITE(numout,*)
366         WRITE(numout,*) '   CNRS - NERC - Met OFFICE - MERCATOR-ocean - INGV - CMCC'
367         WRITE(numout,*) '                       NEMO team'
368         WRITE(numout,*) '            Ocean General Circulation Model'
369         WRITE(numout,*) '                  version 3.7  (2015) '
370         WRITE(numout,*)
371         WRITE(numout,*)
372         DO ji = 1, SIZE(cltxt)
373            IF( TRIM(cltxt(ji)) /= '' )   WRITE(numout,*) cltxt(ji)      ! control print of mynode
374         END DO
375         WRITE(numout,cform_aaa)                                         ! Flag AAAAAAA
376         !
377      ENDIF
378
379      ! Now we know the dimensions of the grid and numout has been set we can
380      ! allocate arrays
381      CALL nemo_alloc()
382
383      !                             !-------------------------------!
384      !                             !  NEMO general initialization  !
385      !                             !-------------------------------!
386
387      CALL nemo_ctl                          ! Control prints & Benchmark
388
389      !                                      ! Domain decomposition
390      IF( jpni*jpnj == jpnij ) THEN   ;   CALL mpp_init      ! standard cutting out
391      ELSE                            ;   CALL mpp_init2     ! eliminate land processors
392      ENDIF
393      !
394      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_init
395      !
396      !                                      ! General initialization
397                            CALL     phy_cst    ! Physical constants
398                            CALL     eos_init   ! Equation of state
399      IF( lk_c1d        )   CALL     c1d_init   ! 1D column configuration
400                            CALL     dom_cfg    ! Domain configuration
401                            CALL     dom_init   ! Domain
402      IF( ln_crs        )   CALL     crs_init   ! coarsened grid: domain initialization
403      IF( ln_nnogather )    CALL nemo_northcomms! northfold neighbour lists (must be done after the masks are defined)
404      IF( ln_ctl        )   CALL prt_ctl_init   ! Print control
405                            CALL  istate_init   ! ocean initial state (Dynamics and tracers)
406
407      !                                      ! external forcing
408!!gm to be added : creation and call of sbc_apr_init
409      IF( lk_tide       )   CALL    tide_init( nit000 )    ! tidal harmonics
410                            CALL     sbc_init   ! surface boundary conditions (including sea-ice)
411!!gm ==>> bdy_init should call bdy_dta_init and bdytide_init  NOT nemogcm !!!
412      IF( lk_bdy        )   CALL     bdy_init   ! Open boundaries initialisation
413      IF( lk_bdy        )   CALL bdy_dta_init   ! Open boundaries initialisation of external data arrays
414      IF( lk_bdy .AND. lk_tide )   &
415         &                  CALL bdytide_init   ! Open boundaries initialisation of tidal harmonic forcing
416         
417      !                                      ! Ocean physics
418      !                                         ! Vertical physics
419                            CALL     zdf_init      ! namelist read
420                            CALL zdf_bfr_init      ! bottom friction
421      IF( lk_zdfric     )   CALL zdf_ric_init      ! Richardson number dependent Kz
422      IF( lk_zdftke     )   CALL zdf_tke_init      ! TKE closure scheme
423      IF( lk_zdfgls     )   CALL zdf_gls_init      ! GLS closure scheme
424      IF( lk_zdftmx     )   CALL zdf_tmx_init      ! tidal vertical mixing
425      IF( lk_zdfddm     )   CALL zdf_ddm_init      ! double diffusive mixing
426         
427      !                                         ! Lateral physics
428                            CALL ldf_tra_init      ! Lateral ocean tracer physics
429                            CALL ldf_eiv_init      ! eddy induced velocity param.
430                            CALL ldf_dyn_init      ! Lateral ocean momentum physics
431
432      !                                         ! Active tracers
433                            CALL tra_qsr_init      ! penetrative solar radiation qsr
434                            CALL tra_bbc_init      ! bottom heat flux
435      IF( lk_trabbl     )   CALL tra_bbl_init      ! advective (and/or diffusive) bottom boundary layer scheme
436                            CALL tra_dmp_init      ! internal tracer damping
437                            CALL tra_adv_init      ! horizontal & vertical advection
438                            CALL tra_ldf_init      ! lateral mixing
439                            CALL tra_zdf_init      ! vertical mixing and after tracer fields
440
441      !                                         ! Dynamics
442      IF( lk_c1d        )   CALL dyn_dmp_init      ! internal momentum damping
443                            CALL dyn_adv_init      ! advection (vector or flux form)
444                            CALL dyn_vor_init      ! vorticity term including Coriolis
445                            CALL dyn_ldf_init      ! lateral mixing
446                            CALL dyn_hpg_init      ! horizontal gradient of Hydrostatic pressure
447                            CALL dyn_zdf_init      ! vertical diffusion
448                            CALL dyn_spg_init      ! surface pressure gradient
449
450#if defined key_top
451      !                                      ! Passive tracers
452                            CALL     trc_init
453#endif
454      IF( l_ldfslp      )   CALL ldf_slp_init   ! slope of lateral mixing
455
456      !                                      ! Icebergs
457                            CALL icb_init( rdt, nit000)   ! initialise icebergs instance
458
459      !                                      ! Misc. options
460      IF( nn_cla == 1 .AND. cp_cfg == 'orca' .AND. jp_cfg == 2 )   CALL cla_init       ! Cross Land Advection
461                            CALL sto_par_init   ! Stochastic parametrization
462      IF( ln_sto_eos     )  CALL sto_pts_init   ! RRandom T/S fluctuations
463     
464      !                                      ! Diagnostics
465      IF( lk_floats     )   CALL     flo_init   ! drifting Floats
466      IF( lk_diaar5     )   CALL dia_ar5_init   ! ar5 diag
467                            CALL dia_ptr_init   ! Poleward TRansports initialization
468      IF( lk_diadct     )   CALL dia_dct_init   ! Sections tranports
469                            CALL dia_hsb_init   ! heat content, salt content and volume budgets
470                            CALL     trd_init   ! Mixed-layer/Vorticity/Integral constraints trends
471      IF( lk_diaobs     ) THEN                  ! Observation & model comparison
472                            CALL dia_obs_init            ! Initialize observational data
473                            CALL dia_obs( nit000 - 1 )   ! Observation operator for restart
474      ENDIF
475      !                                      ! Assimilation increments
476      IF( lk_asminc     )   CALL asm_inc_init   ! Initialize assimilation increments
477      IF(lwp) WRITE(numout,*) 'Euler time step switch is ', neuler
478      !
479   END SUBROUTINE nemo_init
480
481
482   SUBROUTINE nemo_ctl
483      !!----------------------------------------------------------------------
484      !!                     ***  ROUTINE nemo_ctl  ***
485      !!
486      !! ** Purpose :   control print setting
487      !!
488      !! ** Method  : - print namctl information and check some consistencies
489      !!----------------------------------------------------------------------
490      !
491      IF(lwp) THEN                  ! control print
492         WRITE(numout,*)
493         WRITE(numout,*) 'nemo_ctl: Control prints & Benchmark'
494         WRITE(numout,*) '~~~~~~~ '
495         WRITE(numout,*) '   Namelist namctl'
496         WRITE(numout,*) '      run control (for debugging)     ln_ctl     = ', ln_ctl
497         WRITE(numout,*) '      level of print                  nn_print   = ', nn_print
498         WRITE(numout,*) '      Start i indice for SUM control  nn_ictls   = ', nn_ictls
499         WRITE(numout,*) '      End i indice for SUM control    nn_ictle   = ', nn_ictle
500         WRITE(numout,*) '      Start j indice for SUM control  nn_jctls   = ', nn_jctls
501         WRITE(numout,*) '      End j indice for SUM control    nn_jctle   = ', nn_jctle
502         WRITE(numout,*) '      number of proc. following i     nn_isplt   = ', nn_isplt
503         WRITE(numout,*) '      number of proc. following j     nn_jsplt   = ', nn_jsplt
504         WRITE(numout,*) '      benchmark parameter (0/1)       nn_bench   = ', nn_bench
505         WRITE(numout,*) '      timing activated    (0/1)       nn_timing  = ', nn_timing
506      ENDIF
507      !
508      nprint    = nn_print          ! convert DOCTOR namelist names into OLD names
509      nictls    = nn_ictls
510      nictle    = nn_ictle
511      njctls    = nn_jctls
512      njctle    = nn_jctle
513      isplt     = nn_isplt
514      jsplt     = nn_jsplt
515      nbench    = nn_bench
516
517      IF(lwp) THEN                  ! control print
518         WRITE(numout,*)
519         WRITE(numout,*) 'namcfg  : configuration initialization through namelist read'
520         WRITE(numout,*) '~~~~~~~ '
521         WRITE(numout,*) '   Namelist namcfg'
522         WRITE(numout,*) '      configuration name              cp_cfg      = ', TRIM(cp_cfg)
523         WRITE(numout,*) '      configuration zoom name         cp_cfz      = ', TRIM(cp_cfz)
524         WRITE(numout,*) '      configuration resolution        jp_cfg      = ', jp_cfg
525         WRITE(numout,*) '      1st lateral dimension ( >= jpi ) jpidta     = ', jpidta
526         WRITE(numout,*) '      2nd    "         "    ( >= jpj ) jpjdta     = ', jpjdta
527         WRITE(numout,*) '      3nd    "         "               jpkdta     = ', jpkdta
528         WRITE(numout,*) '      1st dimension of global domain in i jpiglo  = ', jpiglo
529         WRITE(numout,*) '      2nd    -                  -    in j jpjglo  = ', jpjglo
530         WRITE(numout,*) '      left bottom i index of the zoom (in data domain) jpizoom = ', jpizoom
531         WRITE(numout,*) '      left bottom j index of the zoom (in data domain) jpizoom = ', jpjzoom
532         WRITE(numout,*) '      lateral cond. type (between 0 and 6) jperio = ', jperio   
533         WRITE(numout,*) '      use file attribute if exists as i/p j-start ln_use_jattr = ', ln_use_jattr
534      ENDIF
535      !                             ! Parameter control
536      !
537      IF( ln_ctl ) THEN                 ! sub-domain area indices for the control prints
538         IF( lk_mpp .AND. jpnij > 1 ) THEN
539            isplt = jpni   ;   jsplt = jpnj   ;   ijsplt = jpni*jpnj   ! the domain is forced to the real split domain
540         ELSE
541            IF( isplt == 1 .AND. jsplt == 1  ) THEN
542               CALL ctl_warn( ' - isplt & jsplt are equal to 1',   &
543                  &           ' - the print control will be done over the whole domain' )
544            ENDIF
545            ijsplt = isplt * jsplt            ! total number of processors ijsplt
546         ENDIF
547         IF(lwp) WRITE(numout,*)'          - The total number of processors over which the'
548         IF(lwp) WRITE(numout,*)'            print control will be done is ijsplt : ', ijsplt
549         !
550         !                              ! indices used for the SUM control
551         IF( nictls+nictle+njctls+njctle == 0 )   THEN    ! print control done over the default area
552            lsp_area = .FALSE.
553         ELSE                                             ! print control done over a specific  area
554            lsp_area = .TRUE.
555            IF( nictls < 1 .OR. nictls > jpiglo )   THEN
556               CALL ctl_warn( '          - nictls must be 1<=nictls>=jpiglo, it is forced to 1' )
557               nictls = 1
558            ENDIF
559            IF( nictle < 1 .OR. nictle > jpiglo )   THEN
560               CALL ctl_warn( '          - nictle must be 1<=nictle>=jpiglo, it is forced to jpiglo' )
561               nictle = jpiglo
562            ENDIF
563            IF( njctls < 1 .OR. njctls > jpjglo )   THEN
564               CALL ctl_warn( '          - njctls must be 1<=njctls>=jpjglo, it is forced to 1' )
565               njctls = 1
566            ENDIF
567            IF( njctle < 1 .OR. njctle > jpjglo )   THEN
568               CALL ctl_warn( '          - njctle must be 1<=njctle>=jpjglo, it is forced to jpjglo' )
569               njctle = jpjglo
570            ENDIF
571         ENDIF
572      ENDIF
573      !
574      IF( nbench == 1 ) THEN              ! Benchmark
575         SELECT CASE ( cp_cfg )
576         CASE ( 'gyre' )   ;   CALL ctl_warn( ' The Benchmark is activated ' )
577         CASE DEFAULT      ;   CALL ctl_stop( ' The Benchmark is based on the GYRE configuration:',   &
578            &                                 ' cp_cfg = "gyre" in namelist &namcfg or set nbench = 0' )
579         END SELECT
580      ENDIF
581      !
582      IF( 1_wp /= SIGN(1._wp,-0._wp)  )   CALL ctl_stop( 'nemo_ctl: The intrinsec SIGN function follows ',  &
583         &                                               'f2003 standard. '                              ,  &
584         &                                               'Compile with key_nosignedzero enabled' )
585      !
586   END SUBROUTINE nemo_ctl
587
588
589   SUBROUTINE nemo_closefile
590      !!----------------------------------------------------------------------
591      !!                     ***  ROUTINE nemo_closefile  ***
592      !!
593      !! ** Purpose :   Close the files
594      !!----------------------------------------------------------------------
595      !
596      IF( lk_mpp )   CALL mppsync
597      !
598      CALL iom_close                                 ! close all input/output files managed by iom_*
599      !
600      IF( numstp          /= -1 )   CLOSE( numstp          )   ! time-step file
601      IF( numsol          /= -1 )   CLOSE( numsol          )   ! solver file
602      IF( numnam_ref      /= -1 )   CLOSE( numnam_ref      )   ! oce reference namelist
603      IF( numnam_cfg      /= -1 )   CLOSE( numnam_cfg      )   ! oce configuration namelist
604      IF( lwm.AND.numond  /= -1 )   CLOSE( numond          )   ! oce output namelist
605      IF( numnam_ice_ref  /= -1 )   CLOSE( numnam_ice_ref  )   ! ice reference namelist
606      IF( numnam_ice_cfg  /= -1 )   CLOSE( numnam_ice_cfg  )   ! ice configuration namelist
607      IF( lwm.AND.numoni  /= -1 )   CLOSE( numoni          )   ! ice output namelist
608      IF( numevo_ice      /= -1 )   CLOSE( numevo_ice      )   ! ice variables (temp. evolution)
609      IF( numout          /=  6 )   CLOSE( numout          )   ! standard model output file
610      IF( numdct_vol      /= -1 )   CLOSE( numdct_vol      )   ! volume transports
611      IF( numdct_heat     /= -1 )   CLOSE( numdct_heat     )   ! heat transports
612      IF( numdct_salt     /= -1 )   CLOSE( numdct_salt     )   ! salt transports
613      !
614      numout = 6                                     ! redefine numout in case it is used after this point...
615      !
616   END SUBROUTINE nemo_closefile
617
618
619   SUBROUTINE nemo_alloc
620      !!----------------------------------------------------------------------
621      !!                     ***  ROUTINE nemo_alloc  ***
622      !!
623      !! ** Purpose :   Allocate all the dynamic arrays of the OPA modules
624      !!
625      !! ** Method  :
626      !!----------------------------------------------------------------------
627      USE diawri    , ONLY: dia_wri_alloc
628      USE dom_oce   , ONLY: dom_oce_alloc
629      USE ldfdyn_oce, ONLY: ldfdyn_oce_alloc
630      USE trc_oce   , ONLY: trc_oce_alloc
631#if defined key_diadct 
632      USE diadct    , ONLY: diadct_alloc 
633#endif 
634#if defined key_bdy
635      USE bdy_oce   , ONLY: bdy_oce_alloc
636#endif
637      !
638      INTEGER :: ierr
639      !!----------------------------------------------------------------------
640      !
641      ierr =        oce_alloc       ()          ! ocean
642      ierr = ierr + dia_wri_alloc   ()
643      ierr = ierr + dom_oce_alloc   ()          ! ocean domain
644      ierr = ierr + ldfdyn_oce_alloc()          ! ocean lateral  physics : dynamics
645      ierr = ierr + zdf_oce_alloc   ()          ! ocean vertical physics
646      !
647      ierr = ierr + trc_oce_alloc   ()          ! shared TRC / TRA arrays
648      !
649#if defined key_diadct 
650      ierr = ierr + diadct_alloc    ()          !
651#endif 
652#if defined key_bdy
653      ierr = ierr + bdy_oce_alloc   ()          ! bdy masks (incl. initialization)
654#endif
655      !
656      IF( lk_mpp    )   CALL mpp_sum( ierr )
657      IF( ierr /= 0 )   CALL ctl_stop( 'STOP', 'nemo_alloc : unable to allocate standard ocean arrays' )
658      !
659   END SUBROUTINE nemo_alloc
660
661
662   SUBROUTINE nemo_partition( num_pes )
663      !!----------------------------------------------------------------------
664      !!                 ***  ROUTINE nemo_partition  ***
665      !!
666      !! ** Purpose :
667      !!
668      !! ** Method  :
669      !!----------------------------------------------------------------------
670      INTEGER, INTENT(in) ::   num_pes   ! The number of MPI processes we have
671      !
672      INTEGER, PARAMETER :: nfactmax = 20
673      INTEGER :: nfact ! The no. of factors returned
674      INTEGER :: ierr  ! Error flag
675      INTEGER :: ji
676      INTEGER :: idiff, mindiff, imin ! For choosing pair of factors that are closest in value
677      INTEGER, DIMENSION(nfactmax) :: ifact ! Array of factors
678      !!----------------------------------------------------------------------
679      !
680      ierr = 0
681      !
682      CALL factorise( ifact, nfactmax, nfact, num_pes, ierr )
683      !
684      IF( nfact <= 1 ) THEN
685         WRITE (numout, *) 'WARNING: factorisation of number of PEs failed'
686         WRITE (numout, *) '       : using grid of ',num_pes,' x 1'
687         jpnj = 1
688         jpni = num_pes
689      ELSE
690         ! Search through factors for the pair that are closest in value
691         mindiff = 1000000
692         imin    = 1
693         DO ji = 1, nfact-1, 2
694            idiff = ABS( ifact(ji) - ifact(ji+1) )
695            IF( idiff < mindiff ) THEN
696               mindiff = idiff
697               imin = ji
698            ENDIF
699         END DO
700         jpnj = ifact(imin)
701         jpni = ifact(imin + 1)
702      ENDIF
703      !
704      jpnij = jpni*jpnj
705      !
706   END SUBROUTINE nemo_partition
707
708
709   SUBROUTINE factorise( kfax, kmaxfax, knfax, kn, kerr )
710      !!----------------------------------------------------------------------
711      !!                     ***  ROUTINE factorise  ***
712      !!
713      !! ** Purpose :   return the prime factors of n.
714      !!                knfax factors are returned in array kfax which is of
715      !!                maximum dimension kmaxfax.
716      !! ** Method  :
717      !!----------------------------------------------------------------------
718      INTEGER                    , INTENT(in   ) ::   kn, kmaxfax
719      INTEGER                    , INTENT(  out) ::   kerr, knfax
720      INTEGER, DIMENSION(kmaxfax), INTENT(  out) ::   kfax
721      !
722      INTEGER :: ifac, jl, inu
723      INTEGER, PARAMETER :: ntest = 14
724      INTEGER, DIMENSION(ntest) :: ilfax
725      !!----------------------------------------------------------------------
726      !
727      ! lfax contains the set of allowed factors.
728      ilfax(:) = (/(2**jl,jl=ntest,1,-1)/)
729      !
730      ! Clear the error flag and initialise output vars
731      kerr  = 0
732      kfax  = 1
733      knfax = 0
734      !
735      ! Find the factors of n.
736      IF( kn == 1 )   GOTO 20
737
738      ! nu holds the unfactorised part of the number.
739      ! knfax holds the number of factors found.
740      ! l points to the allowed factor list.
741      ! ifac holds the current factor.
742      !
743      inu   = kn
744      knfax = 0
745      !
746      DO jl = ntest, 1, -1
747         !
748         ifac = ilfax(jl)
749         IF( ifac > inu )   CYCLE
750
751         ! Test whether the factor will divide.
752
753         IF( MOD(inu,ifac) == 0 ) THEN
754            !
755            knfax = knfax + 1            ! Add the factor to the list
756            IF( knfax > kmaxfax ) THEN
757               kerr = 6
758               write (*,*) 'FACTOR: insufficient space in factor array ', knfax
759               return
760            ENDIF
761            kfax(knfax) = ifac
762            ! Store the other factor that goes with this one
763            knfax = knfax + 1
764            kfax(knfax) = inu / ifac
765            !WRITE (*,*) 'ARPDBG, factors ',knfax-1,' & ',knfax,' are ', kfax(knfax-1),' and ',kfax(knfax)
766         ENDIF
767         !
768      END DO
769      !
770   20 CONTINUE      ! Label 20 is the exit point from the factor search loop.
771      !
772   END SUBROUTINE factorise
773
774#if defined key_mpp_mpi
775
776   SUBROUTINE nemo_northcomms
777      !!----------------------------------------------------------------------
778      !!                     ***  ROUTINE  nemo_northcomms  ***
779      !! ** Purpose :   Setup for north fold exchanges with explicit
780      !!                point-to-point messaging
781      !!
782      !! ** Method :   Initialization of the northern neighbours lists.
783      !!----------------------------------------------------------------------
784      !!    1.0  ! 2011-10  (A. C. Coward, NOCS & J. Donners, PRACE)
785      !!    2.0  ! 2013-06 Setup avoiding MPI communication (I. Epicoco, S. Mocavero, CMCC)
786      !!----------------------------------------------------------------------
787      INTEGER  ::   sxM, dxM, sxT, dxT, jn
788      INTEGER  ::   njmppmax
789      !!----------------------------------------------------------------------
790
791      njmppmax = MAXVAL( njmppt )
792   
793      !initializes the north-fold communication variables
794      isendto(:) = 0
795      nsndto = 0
796
797      !if I am a process in the north
798      IF ( njmpp == njmppmax ) THEN
799          !sxM is the first point (in the global domain) needed to compute the
800          !north-fold for the current process
801          sxM = jpiglo - nimppt(narea) - nlcit(narea) + 1
802          !dxM is the last point (in the global domain) needed to compute the
803          !north-fold for the current process
804          dxM = jpiglo - nimppt(narea) + 2
805
806          !loop over the other north-fold processes to find the processes
807          !managing the points belonging to the sxT-dxT range
808 
809          DO jn = 1, jpni
810                !sxT is the first point (in the global domain) of the jn
811                !process
812                sxT = nfiimpp(jn, jpnj)
813                !dxT is the last point (in the global domain) of the jn
814                !process
815                dxT = nfiimpp(jn, jpnj) + nfilcit(jn, jpnj) - 1
816                IF ((sxM .gt. sxT) .AND. (sxM .lt. dxT)) THEN
817                   nsndto = nsndto + 1
818                     isendto(nsndto) = jn
819                ELSEIF ((sxM .le. sxT) .AND. (dxM .ge. dxT)) THEN
820                   nsndto = nsndto + 1
821                     isendto(nsndto) = jn
822                ELSEIF ((dxM .lt. dxT) .AND. (sxT .lt. dxM)) THEN
823                   nsndto = nsndto + 1
824                     isendto(nsndto) = jn
825                END IF
826          END DO
827          nfsloop = 1
828          nfeloop = nlci
829          DO jn = 2,jpni-1
830           IF(nfipproc(jn,jpnj) .eq. (narea - 1)) THEN
831              IF (nfipproc(jn - 1 ,jpnj) .eq. -1) THEN
832                 nfsloop = nldi
833              ENDIF
834              IF (nfipproc(jn + 1,jpnj) .eq. -1) THEN
835                 nfeloop = nlei
836              ENDIF
837           ENDIF
838        END DO
839
840      ENDIF
841      l_north_nogather = .TRUE.
842   END SUBROUTINE nemo_northcomms
843#else
844   SUBROUTINE nemo_northcomms      ! Dummy routine
845      WRITE(*,*) 'nemo_northcomms: You should not have seen this print! error?'
846   END SUBROUTINE nemo_northcomms
847#endif
848
849   !!======================================================================
850END MODULE nemogcm
851
852
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.