New URL for NEMO forge!   http://forge.nemo-ocean.eu

Since March 2022 along with NEMO 4.2 release, the code development moved to a self-hosted GitLab.
This present forge is now archived and remained online for history.
nemogcm.F90 in branches/2017/dev_CNRS_2017/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC – NEMO

source: branches/2017/dev_CNRS_2017/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/nemogcm.F90 @ 8882

Last change on this file since 8882 was 8882, checked in by flavoni, 6 years ago

dev_CNRS_2017 branch: merged dev_r7881_ENHANCE09_RK3 with trunk r8864

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 40.1 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   !!             -   ! 2014-12  (G. Madec) remove KPP scheme and cross-land advection (cla)
35   !!            4.0  ! 2016-10  (G. Madec, S. Flavoni)  domain configuration / user defined interface
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 (step.F90)
48   USE phycst         ! physical constant                  (par_cst routine)
49   USE domain         ! domain initialization   (dom_init & dom_cfg routines)
50   USE usrdef_nam     ! user defined configuration
51   USE tideini        ! tidal components initialization   (tide_ini routine)
52   USE bdy_oce,  ONLY : ln_bdy
53   USE bdyini         ! open boundary cond. setting       (bdy_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 trdini         ! dyn/tra trends initialization     (trd_init routine)
58   USE asminc         ! assimilation increments     
59   USE asmbkg         ! writing out state trajectory
60   USE diaptr         ! poleward transports           (dia_ptr_init routine)
61   USE diadct         ! sections transports           (dia_dct_init routine)
62   USE diaobs         ! Observation diagnostics       (dia_obs_init routine)
63   USE diacfl         ! CFL diagnostics               (dia_cfl_init routine)
64   USE step           ! NEMO time-stepping                 (stp     routine)
65   USE icbini         ! handle bergs, initialisation
66   USE icbstp         ! handle bergs, calving, themodynamics and transport
67   USE cpl_oasis3     ! OASIS3 coupling
68   USE c1d            ! 1D configuration
69   USE step_c1d       ! Time stepping loop for the 1D configuration
70   USE dyndmp         ! Momentum damping
71   USE stopar         ! Stochastic param.: ???
72   USE stopts         ! Stochastic param.: ???
73   USE diurnal_bulk   ! diurnal bulk SST
74   USE step_diu       ! diurnal bulk SST timestepping (called from here if run offline)
75   USE crsini         ! initialise grid coarsening utility
76   USE diatmb         ! Top,middle,bottom output
77   USE dia25h         ! 25h mean output
78   USE sbc_oce , ONLY : lk_oasis
79   USE wet_dry        ! Wetting and drying setting   (wad_init routine)
80#if defined key_top
81   USE trcini         ! passive tracer initialisation
82#endif
83#if defined key_nemocice_decomp
84   USE ice_domain_size, only: nx_global, ny_global
85#endif
86   !
87   USE lib_mpp        ! distributed memory computing
88   USE mppini         ! shared/distributed memory setting (mpp_init routine)
89   USE lbcnfd , ONLY  : isendto, nsndto, nfsloop, nfeloop   ! Setup of north fold exchanges
90   USE lib_fortran    ! Fortran utilities (allows no signed zero when 'key_nosignedzero' defined)
91#if defined key_iomput
92   USE xios           ! xIOserver
93#endif
94
95   IMPLICIT NONE
96   PRIVATE
97
98   PUBLIC   nemo_gcm    ! called by model.F90
99   PUBLIC   nemo_init   ! needed by AGRIF
100   PUBLIC   nemo_alloc  ! needed by TAM
101
102   CHARACTER(lc) ::   cform_aaa="( /, 'AAAAAAAA', / ) "     ! flag for output listing
103
104   !!----------------------------------------------------------------------
105   !! NEMO/OPA 3.7 , NEMO Consortium (2016)
106   !! $Id$
107   !! Software governed by the CeCILL licence     (NEMOGCM/NEMO_CeCILL.txt)
108   !!----------------------------------------------------------------------
109CONTAINS
110
111   SUBROUTINE nemo_gcm
112      !!----------------------------------------------------------------------
113      !!                     ***  ROUTINE nemo_gcm  ***
114      !!
115      !! ** Purpose :   NEMO solves the primitive equations on an orthogonal
116      !!              curvilinear mesh on the sphere.
117      !!
118      !! ** Method  : - model general initialization
119      !!              - launch the time-stepping (stp routine)
120      !!              - finalize the run by closing files and communications
121      !!
122      !! References : Madec, Delecluse, Imbard, and Levy, 1997:  internal report, IPSL.
123      !!              Madec, 2008, internal report, IPSL.
124      !!----------------------------------------------------------------------
125      INTEGER ::   istp   ! time step index
126      !!----------------------------------------------------------------------
127      !
128#if defined key_agrif
129      CALL Agrif_Init_Grids()      ! AGRIF: set the meshes
130#endif
131      !
132      !                            !-----------------------!
133      CALL nemo_init               !==  Initialisations  ==!
134      !                            !-----------------------!
135#if defined key_agrif
136      CALL Agrif_Declare_Var_dom   ! AGRIF: set the meshes for DOM
137      CALL Agrif_Declare_Var       !  "      "   "   "      "  DYN/TRA
138# if defined key_top
139      CALL Agrif_Declare_Var_top   !  "      "   "   "      "  TOP
140# endif
141# if defined key_lim3
142      CALL Agrif_Declare_Var_lim3  !  "      "   "   "      "  LIM3
143# endif
144#endif
145      ! check that all process are still there... If some process have an error,
146      ! they will never enter in step and other processes will wait until the end of the cpu time!
147      IF( lk_mpp )   CALL mpp_max( nstop )
148
149      IF(lwp) WRITE(numout,cform_aaa)   ! Flag AAAAAAA
150
151      !                            !-----------------------!
152      !                            !==   time stepping   ==!
153      !                            !-----------------------!
154      istp = nit000
155#if defined key_c1d
156         DO WHILE ( istp <= nitend .AND. nstop == 0 )
157            CALL stp_c1d( istp )
158            istp = istp + 1
159         END DO
160#else
161          IF( lk_asminc ) THEN
162             IF( ln_bkgwri ) CALL asm_bkg_wri( nit000 - 1 )    ! Output background fields
163             IF( ln_asmdin ) THEN                        ! Direct initialization
164                IF( ln_trainc ) CALL tra_asm_inc( nit000 - 1 )    ! Tracers
165                IF( ln_dyninc ) CALL dyn_asm_inc( nit000 - 1 )    ! Dynamics
166                IF( ln_sshinc ) CALL ssh_asm_inc( nit000 - 1 )    ! SSH
167             ENDIF
168          ENDIF
169
170#if defined key_agrif
171          CALL Agrif_Regrid()
172#endif
173
174         DO WHILE ( istp <= nitend .AND. nstop == 0 )
175#if defined key_agrif
176            CALL stp                         ! AGRIF: time stepping
177#else
178            IF ( .NOT. ln_diurnal_only ) THEN
179               CALL stp( istp )                 ! standard time stepping
180            ELSE
181               CALL stp_diurnal( istp )        ! time step only the diurnal SST
182            ENDIF 
183#endif
184            istp = istp + 1
185            IF( lk_mpp )   CALL mpp_max( nstop )
186         END DO
187#endif
188
189      IF( ln_diaobs   )   CALL dia_obs_wri
190      !
191      IF( ln_icebergs )   CALL icb_end( nitend )
192
193      !                            !------------------------!
194      !                            !==  finalize the run  ==!
195      !                            !------------------------!
196      IF(lwp) WRITE(numout,cform_aaa)        ! Flag AAAAAAA
197      !
198      IF( nstop /= 0 .AND. lwp ) THEN        ! error print
199         WRITE(numout,cform_err)
200         WRITE(numout,*) nstop, ' error have been found'
201      ENDIF
202      !
203#if defined key_agrif
204      CALL Agrif_ParentGrid_To_ChildGrid()
205      IF( ln_diaobs ) CALL dia_obs_wri
206      IF( nn_timing == 1 )   CALL timing_finalize
207      CALL Agrif_ChildGrid_To_ParentGrid()
208#endif
209      IF( ln_timing    )   CALL timing_finalize
210      !
211      CALL nemo_closefile
212      !
213#if defined key_iomput
214      CALL xios_finalize                     ! end mpp communications with xios
215      IF( lk_oasis )   CALL cpl_finalize     ! end coupling and mpp communications with OASIS
216#else
217      IF( lk_oasis ) THEN
218         CALL cpl_finalize                   ! end coupling and mpp communications with OASIS
219      ELSE
220         IF( lk_mpp )   CALL mppstop         ! end mpp communications
221      ENDIF
222#endif
223      !
224   END SUBROUTINE nemo_gcm
225
226
227   SUBROUTINE nemo_init
228      !!----------------------------------------------------------------------
229      !!                     ***  ROUTINE nemo_init  ***
230      !!
231      !! ** Purpose :   initialization of the NEMO GCM
232      !!----------------------------------------------------------------------
233      INTEGER  ::   ji                 ! dummy loop indices
234      INTEGER  ::   ios, ilocal_comm   ! local integer
235      CHARACTER(len=120), DIMENSION(30) ::   cltxt, cltxt2, clnam
236      !
237      NAMELIST/namctl/ ln_ctl   , nn_print, nn_ictls, nn_ictle,   &
238         &             nn_isplt , nn_jsplt, nn_jctls, nn_jctle,   &
239         &             ln_timing, ln_diacfl
240      NAMELIST/namcfg/ ln_read_cfg, cn_domcfg, ln_write_cfg, cn_domcfg_out, ln_use_jattr
241      !!----------------------------------------------------------------------
242      !
243      cltxt  = ''
244      cltxt2 = ''
245      clnam  = '' 
246      cxios_context = 'nemo'
247      !
248      !                             ! Open reference namelist and configuration namelist files
249      CALL ctl_opn( numnam_ref, 'namelist_ref', 'OLD', 'FORMATTED', 'SEQUENTIAL', -1, 6, .FALSE. )
250      CALL ctl_opn( numnam_cfg, 'namelist_cfg', 'OLD', 'FORMATTED', 'SEQUENTIAL', -1, 6, .FALSE. )
251      !
252      REWIND( numnam_ref )              ! Namelist namctl in reference namelist : Control prints
253      READ  ( numnam_ref, namctl, IOSTAT = ios, ERR = 901 )
254901   IF( ios /= 0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'namctl in reference namelist', .TRUE. )
255      !
256      REWIND( numnam_cfg )              ! Namelist namctl in confguration namelist
257      READ  ( numnam_cfg, namctl, IOSTAT = ios, ERR = 902 )
258902   IF( ios /= 0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'namctl in configuration namelist', .TRUE. )
259      !
260      REWIND( numnam_ref )              ! Namelist namcfg in reference namelist : Control prints
261      READ  ( numnam_ref, namcfg, IOSTAT = ios, ERR = 903 )
262903   IF( ios /= 0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'namcfg in reference namelist', .TRUE. )
263
264      REWIND( numnam_cfg )              ! Namelist namcfg in confguration namelist : Control prints & Benchmark
265      READ  ( numnam_cfg, namcfg, IOSTAT = ios, ERR = 904 )
266904   IF( ios /= 0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'namcfg in configuration namelist', .TRUE. )   
267
268      !                             !--------------------------!
269      !                             !  Set global domain size  !   (control print return in cltxt2)
270      !                             !--------------------------!
271      IF( ln_read_cfg ) THEN              ! Read sizes in domain configuration file
272         CALL domain_cfg ( cltxt2,        cn_cfg, nn_cfg, jpiglo, jpjglo, jpkglo, jperio )
273         !
274      ELSE                                ! user-defined namelist
275         CALL usr_def_nam( cltxt2, clnam, cn_cfg, nn_cfg, jpiglo, jpjglo, jpkglo, jperio )
276      ENDIF
277      !
278      jpk = jpkglo
279      !
280#if defined key_agrif
281      IF( .NOT. Agrif_Root() ) THEN       ! AGRIF children: specific setting (cf. agrif_user.F90)
282         jpiglo  = nbcellsx + 2 + 2*nbghostcells
283         jpjglo  = nbcellsy + 2 + 2*nbghostcells
284         jpi     = ( jpiglo-2*jpreci + (jpni-1+0) ) / jpni + 2*jpreci
285         jpj     = ( jpjglo-2*jprecj + (jpnj-1+0) ) / jpnj + 2*jprecj
286         nperio  = 0
287         jperio  = 0
288         ln_use_jattr = .false.
289      ENDIF
290#endif
291      !
292      !                             !--------------------------------------------!
293      !                             !  set communicator & select the local node  !
294      !                             !  NB: mynode also opens output.namelist.dyn !
295      !                             !      on unit number numond on first proc   !
296      !                             !--------------------------------------------!
297#if defined key_iomput
298      IF( Agrif_Root() ) THEN
299         IF( lk_oasis ) THEN
300            CALL cpl_init( "oceanx", ilocal_comm )                               ! nemo local communicator given by oasis
301            CALL xios_initialize( "not used"       ,local_comm= ilocal_comm )    ! send nemo communicator to xios
302         ELSE
303            CALL xios_initialize( "for_xios_mpi_id",return_comm=ilocal_comm )    ! nemo local communicator given by xios
304         ENDIF
305      ENDIF
306      ! Nodes selection (control print return in cltxt)
307      narea = mynode( cltxt, 'output.namelist.dyn', numnam_ref, numnam_cfg, numond , nstop, ilocal_comm )
308#else
309      IF( lk_oasis ) THEN
310         IF( Agrif_Root() ) THEN
311            CALL cpl_init( "oceanx", ilocal_comm )          ! nemo local communicator given by oasis
312         ENDIF
313         ! Nodes selection (control print return in cltxt)
314         narea = mynode( cltxt, 'output.namelist.dyn', numnam_ref, numnam_cfg, numond , nstop, ilocal_comm )
315      ELSE
316         ilocal_comm = 0                                    ! Nodes selection (control print return in cltxt)
317         narea = mynode( cltxt, 'output.namelist.dyn', numnam_ref, numnam_cfg, numond , nstop )
318      ENDIF
319#endif
320
321      narea = narea + 1                                     ! mynode return the rank of proc (0 --> jpnij -1 )
322
323      lwm = (narea == 1)                                    ! control of output namelists
324      lwp = (narea == 1) .OR. ln_ctl                        ! control of all listing output print
325
326      IF(lwm) THEN               ! write merged namelists from earlier to output namelist
327         !                       ! now that the file has been opened in call to mynode.
328         !                       ! NB: nammpp has already been written in mynode (if lk_mpp_mpi)
329         WRITE( numond, namctl )
330         WRITE( numond, namcfg )
331         IF( .NOT.ln_read_cfg ) THEN
332            DO ji = 1, SIZE(clnam)
333               IF( TRIM(clnam(ji)) /= '' )   WRITE(numond, * ) clnam(ji)     ! namusr_def print
334            END DO
335         ENDIF
336      ENDIF
337
338      ! If dimensions of processor grid weren't specified in the namelist file
339      ! then we calculate them here now that we have our communicator size
340      IF( jpni < 1 .OR. jpnj < 1 ) THEN
341#if   defined key_mpp_mpi
342         IF( Agrif_Root() )   CALL nemo_partition( mppsize )
343#else
344         jpni  = 1
345         jpnj  = 1
346         jpnij = jpni*jpnj
347#endif
348      ENDIF
349
350      IF( Agrif_Root() ) THEN       ! AGRIF mother: specific setting from jpni and jpnj
351#if defined key_nemocice_decomp
352         jpi = ( nx_global+2-2*jpreci + (jpni-1) ) / jpni + 2*jpreci    ! first  dim.
353         jpj = ( ny_global+2-2*jprecj + (jpnj-1) ) / jpnj + 2*jprecj    ! second dim.
354#else
355         jpi = ( jpiglo     -2*jpreci + (jpni-1) ) / jpni + 2*jpreci    ! first  dim.
356         jpj = ( jpjglo     -2*jprecj + (jpnj-1) ) / jpnj + 2*jprecj    ! second dim.
357#endif
358      ENDIF
359
360!!gm ???    why here  it has already been done in line 301 !
361      jpk = jpkglo                                             ! third dim
362!!gm end
363
364#if defined key_agrif
365      ! simple trick to use same vertical grid as parent but different number of levels:
366      ! Save maximum number of levels in jpkglo, then define all vertical grids with this number.
367      ! Suppress once vertical online interpolation is ok
368      IF(.NOT.Agrif_Root())   jpkglo = Agrif_Parent( jpkglo )
369#endif
370      jpim1 = jpi-1                                            ! inner domain indices
371      jpjm1 = jpj-1                                            !   "           "
372      jpkm1 = MAX( 1, jpk-1 )                                  !   "           "
373      jpij  = jpi*jpj                                          !  jpi x j
374
375      IF(lwp) THEN                            ! open listing units
376         !
377         CALL ctl_opn( numout, 'ocean.output', 'REPLACE', 'FORMATTED', 'SEQUENTIAL', -1, 6, .FALSE., narea )
378         !
379         WRITE(numout,*)
380         WRITE(numout,*) '   CNRS - NERC - Met OFFICE - MERCATOR-ocean - INGV - CMCC'
381         WRITE(numout,*) '                       NEMO team'
382         WRITE(numout,*) '            Ocean General Circulation Model'
383         WRITE(numout,*) '                NEMO version 3.7  (2016) '
384         WRITE(numout,*)
385         WRITE(numout,*)
386         DO ji = 1, SIZE(cltxt)
387            IF( TRIM(cltxt (ji)) /= '' )   WRITE(numout,*) cltxt(ji)    ! control print of mynode
388         END DO
389         WRITE(numout,*)
390         WRITE(numout,*)
391         DO ji = 1, SIZE(cltxt2)
392            IF( TRIM(cltxt2(ji)) /= '' )   WRITE(numout,*) cltxt2(ji)   ! control print of domain size
393         END DO
394         !
395         WRITE(numout,cform_aaa)                                        ! Flag AAAAAAA
396         !
397      ENDIF
398
399      ! Now we know the dimensions of the grid and numout has been set: we can allocate arrays
400      CALL nemo_alloc()
401
402      !                             !-------------------------------!
403      !                             !  NEMO general initialization  !
404      !                             !-------------------------------!
405
406      CALL nemo_ctl                          ! Control prints
407
408      !                                      ! Domain decomposition
409      IF( jpni*jpnj == jpnij ) THEN   ;   CALL mpp_init      ! standard cutting out
410      ELSE                            ;   CALL mpp_init2     ! eliminate land processors
411      ENDIF
412      !
413      IF( ln_timing    )   CALL timing_init
414      !
415      !                                      ! General initialization
416                           CALL     phy_cst    ! Physical constants
417                           CALL     eos_init   ! Equation of state
418      IF( lk_c1d       )   CALL     c1d_init   ! 1D column configuration
419                           CALL     wad_init   ! Wetting and drying options
420                           CALL     dom_init   ! Domain
421      IF( ln_crs       )   CALL     crs_init   ! coarsened grid: domain initialization
422      IF( ln_nnogather )   CALL nemo_northcomms! northfold neighbour lists (must be done after the masks are defined)
423      IF( ln_ctl       )   CALL prt_ctl_init   ! Print control
424     
425      CALL diurnal_sst_bulk_init             ! diurnal sst
426      IF ( ln_diurnal ) CALL diurnal_sst_coolskin_init   ! cool skin   
427     
428      ! IF ln_diurnal_only, then we only want a subset of the initialisation routines
429      IF( ln_diurnal_only ) THEN
430         CALL  istate_init   ! ocean initial state (Dynamics and tracers)
431         CALL     sbc_init   ! Forcings : surface module
432         CALL tra_qsr_init   ! penetrative solar radiation qsr
433         IF( ln_diaobs ) THEN                   ! Observation & model comparison
434            CALL dia_obs_init                      ! Initialize observational data
435            CALL dia_obs( nit000 - 1 )             ! Observation operator for restart
436         ENDIF     
437         !                                     ! Assimilation increments
438         IF( lk_asminc )   CALL asm_inc_init   ! Initialize assimilation increments
439                 
440         IF(lwp) WRITE(numout,*) 'Euler time step switch is ', neuler
441         RETURN
442      ENDIF
443     
444                           CALL  istate_init   ! ocean initial state (Dynamics and tracers)
445
446      !                                      ! external forcing
447                           CALL    tide_init   ! tidal harmonics
448                           CALL     sbc_init   ! surface boundary conditions (including sea-ice)
449                           CALL     bdy_init   ! Open boundaries initialisation
450
451      !                                      ! Ocean physics
452                           CALL zdf_phy_init    ! Vertical physics
453                                     
454      !                                         ! Lateral physics
455                           CALL ldf_tra_init      ! Lateral ocean tracer physics
456                           CALL ldf_eiv_init      ! eddy induced velocity param.
457                           CALL ldf_dyn_init      ! Lateral ocean momentum physics
458
459      !                                      ! Active tracers
460                           CALL tra_qsr_init      ! penetrative solar radiation qsr
461                           CALL tra_bbc_init      ! bottom heat flux
462      IF( ln_trabbl    )   CALL tra_bbl_init      ! advective (and/or diffusive) bottom boundary layer scheme
463                           CALL tra_dmp_init      ! internal tracer damping
464                           CALL tra_adv_init      ! horizontal & vertical advection
465                           CALL tra_ldf_init      ! lateral mixing
466
467      !                                      ! Dynamics
468      IF( lk_c1d       )   CALL dyn_dmp_init      ! internal momentum damping
469                           CALL dyn_adv_init      ! advection (vector or flux form)
470                           CALL dyn_vor_init      ! vorticity term including Coriolis
471                           CALL dyn_ldf_init      ! lateral mixing
472                           CALL dyn_hpg_init      ! horizontal gradient of Hydrostatic pressure
473                           CALL dyn_spg_init      ! surface pressure gradient
474
475#if defined key_top
476      !                                      ! Passive tracers
477                           CALL     trc_init
478#endif
479      IF( l_ldfslp     )   CALL ldf_slp_init    ! slope of lateral mixing
480
481      !                                      ! Icebergs
482                           CALL icb_init( rdt, nit000)   ! initialise icebergs instance
483
484      !                                      ! Misc. options
485                           CALL sto_par_init    ! Stochastic parametrization
486      IF( ln_sto_eos   )   CALL sto_pts_init    ! RRandom T/S fluctuations
487     
488      !                                      ! Diagnostics
489      IF( lk_floats    )   CALL     flo_init    ! drifting Floats
490      IF( ln_diacfl    )   CALL dia_cfl_init    ! Initialise CFL diagnostics
491                           CALL dia_ptr_init    ! Poleward TRansports initialization
492      IF( lk_diadct    )   CALL dia_dct_init    ! Sections tranports
493                           CALL dia_hsb_init    ! heat content, salt content and volume budgets
494                           CALL     trd_init    ! Mixed-layer/Vorticity/Integral constraints trends
495                           CALL dia_obs_init    ! Initialize observational data
496      IF( ln_diaobs    )   CALL dia_obs( nit000 - 1 )   ! Observation operator for restart
497
498      !                                      ! Assimilation increments
499      IF( lk_asminc    )   CALL asm_inc_init    ! Initialize assimilation increments
500      IF(lwp) WRITE(numout,*) 'Euler time step switch is ', neuler
501                           CALL dia_tmb_init    ! TMB outputs
502                           CALL dia_25h_init    ! 25h mean  outputs
503      !
504   END SUBROUTINE nemo_init
505
506
507   SUBROUTINE nemo_ctl
508      !!----------------------------------------------------------------------
509      !!                     ***  ROUTINE nemo_ctl  ***
510      !!
511      !! ** Purpose :   control print setting
512      !!
513      !! ** Method  : - print namctl information and check some consistencies
514      !!----------------------------------------------------------------------
515      !
516      IF(lwp) THEN                  ! control print
517         WRITE(numout,*)
518         WRITE(numout,*) 'nemo_ctl: Control prints'
519         WRITE(numout,*) '~~~~~~~ '
520         WRITE(numout,*) '   Namelist namctl'
521         WRITE(numout,*) '      run control (for debugging)     ln_ctl     = ', ln_ctl
522         WRITE(numout,*) '      level of print                  nn_print   = ', nn_print
523         WRITE(numout,*) '      Start i indice for SUM control  nn_ictls   = ', nn_ictls
524         WRITE(numout,*) '      End i indice for SUM control    nn_ictle   = ', nn_ictle
525         WRITE(numout,*) '      Start j indice for SUM control  nn_jctls   = ', nn_jctls
526         WRITE(numout,*) '      End j indice for SUM control    nn_jctle   = ', nn_jctle
527         WRITE(numout,*) '      number of proc. following i     nn_isplt   = ', nn_isplt
528         WRITE(numout,*) '      number of proc. following j     nn_jsplt   = ', nn_jsplt
529         WRITE(numout,*) '      timing by routine               ln_timing  = ', ln_timing
530         WRITE(numout,*) '      CFL diagnostics                 ln_diacfl  = ', ln_diacfl
531      ENDIF
532      !
533      nprint    = nn_print          ! convert DOCTOR namelist names into OLD names
534      nictls    = nn_ictls
535      nictle    = nn_ictle
536      njctls    = nn_jctls
537      njctle    = nn_jctle
538      isplt     = nn_isplt
539      jsplt     = nn_jsplt
540!!gm to be remove at the end of the 2017 merge party
541      if( ln_timing ) then  ;  nn_timing = 1
542      else                  ;  nn_timing = 0
543      endif
544!!gm end
545     
546
547      IF(lwp) THEN                  ! control print
548         WRITE(numout,*)
549         WRITE(numout,*) 'namcfg : configuration initialization through namelist read'
550         WRITE(numout,*) '~~~~~~ '
551         WRITE(numout,*) '   Namelist namcfg'
552         WRITE(numout,*) '      read domain configuration file                ln_read_cfg      = ', ln_read_cfg
553         WRITE(numout,*) '         filename to be read                           cn_domcfg     = ', TRIM(cn_domcfg)
554         WRITE(numout,*) '      write configuration definition file           ln_write_cfg     = ', ln_write_cfg
555         WRITE(numout,*) '         filename to be written                        cn_domcfg_out = ', TRIM(cn_domcfg_out)
556         WRITE(numout,*) '      use file attribute if exists as i/p j-start   ln_use_jattr     = ', ln_use_jattr
557      ENDIF
558      !                             ! Parameter control
559      !
560      IF( ln_ctl ) THEN                 ! sub-domain area indices for the control prints
561         IF( lk_mpp .AND. jpnij > 1 ) THEN
562            isplt = jpni   ;   jsplt = jpnj   ;   ijsplt = jpni*jpnj   ! the domain is forced to the real split domain
563         ELSE
564            IF( isplt == 1 .AND. jsplt == 1  ) THEN
565               CALL ctl_warn( ' - isplt & jsplt are equal to 1',   &
566                  &           ' - the print control will be done over the whole domain' )
567            ENDIF
568            ijsplt = isplt * jsplt            ! total number of processors ijsplt
569         ENDIF
570         IF(lwp) WRITE(numout,*)'          - The total number of processors over which the'
571         IF(lwp) WRITE(numout,*)'            print control will be done is ijsplt : ', ijsplt
572         !
573         !                              ! indices used for the SUM control
574         IF( nictls+nictle+njctls+njctle == 0 )   THEN    ! print control done over the default area
575            lsp_area = .FALSE.
576         ELSE                                             ! print control done over a specific  area
577            lsp_area = .TRUE.
578            IF( nictls < 1 .OR. nictls > jpiglo )   THEN
579               CALL ctl_warn( '          - nictls must be 1<=nictls>=jpiglo, it is forced to 1' )
580               nictls = 1
581            ENDIF
582            IF( nictle < 1 .OR. nictle > jpiglo )   THEN
583               CALL ctl_warn( '          - nictle must be 1<=nictle>=jpiglo, it is forced to jpiglo' )
584               nictle = jpiglo
585            ENDIF
586            IF( njctls < 1 .OR. njctls > jpjglo )   THEN
587               CALL ctl_warn( '          - njctls must be 1<=njctls>=jpjglo, it is forced to 1' )
588               njctls = 1
589            ENDIF
590            IF( njctle < 1 .OR. njctle > jpjglo )   THEN
591               CALL ctl_warn( '          - njctle must be 1<=njctle>=jpjglo, it is forced to jpjglo' )
592               njctle = jpjglo
593            ENDIF
594         ENDIF
595      ENDIF
596      !
597      IF( 1_wp /= SIGN(1._wp,-0._wp)  )   CALL ctl_stop( 'nemo_ctl: The intrinsec SIGN function follows ',  &
598         &                                               'f2003 standard. '                              ,  &
599         &                                               'Compile with key_nosignedzero enabled' )
600      !
601   END SUBROUTINE nemo_ctl
602
603
604   SUBROUTINE nemo_closefile
605      !!----------------------------------------------------------------------
606      !!                     ***  ROUTINE nemo_closefile  ***
607      !!
608      !! ** Purpose :   Close the files
609      !!----------------------------------------------------------------------
610      !
611      IF( lk_mpp )   CALL mppsync
612      !
613      CALL iom_close                                 ! close all input/output files managed by iom_*
614      !
615      IF( numstp          /= -1 )   CLOSE( numstp          )   ! time-step file
616      IF( numrun          /= -1 )   CLOSE( numrun          )   ! run statistics file
617      IF( numnam_ref      /= -1 )   CLOSE( numnam_ref      )   ! oce reference namelist
618      IF( numnam_cfg      /= -1 )   CLOSE( numnam_cfg      )   ! oce configuration namelist
619      IF( lwm.AND.numond  /= -1 )   CLOSE( numond          )   ! oce output namelist
620      IF( numnam_ice_ref  /= -1 )   CLOSE( numnam_ice_ref  )   ! ice reference namelist
621      IF( numnam_ice_cfg  /= -1 )   CLOSE( numnam_ice_cfg  )   ! ice configuration namelist
622      IF( lwm.AND.numoni  /= -1 )   CLOSE( numoni          )   ! ice output namelist
623      IF( numevo_ice      /= -1 )   CLOSE( numevo_ice      )   ! ice variables (temp. evolution)
624      IF( numout          /=  6 )   CLOSE( numout          )   ! standard model output file
625      IF( numdct_vol      /= -1 )   CLOSE( numdct_vol      )   ! volume transports
626      IF( numdct_heat     /= -1 )   CLOSE( numdct_heat     )   ! heat transports
627      IF( numdct_salt     /= -1 )   CLOSE( numdct_salt     )   ! salt transports
628      !
629      numout = 6                                     ! redefine numout in case it is used after this point...
630      !
631   END SUBROUTINE nemo_closefile
632
633
634   SUBROUTINE nemo_alloc
635      !!----------------------------------------------------------------------
636      !!                     ***  ROUTINE nemo_alloc  ***
637      !!
638      !! ** Purpose :   Allocate all the dynamic arrays of the OPA modules
639      !!
640      !! ** Method  :
641      !!----------------------------------------------------------------------
642      USE diawri    , ONLY: dia_wri_alloc
643      USE dom_oce   , ONLY: dom_oce_alloc
644      USE trc_oce   , ONLY: trc_oce_alloc
645#if defined key_diadct 
646      USE diadct    , ONLY: diadct_alloc 
647#endif
648      USE bdy_oce   , ONLY: bdy_oce_alloc
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 + zdf_oce_alloc   ()          ! ocean vertical physics
657      !
658      ierr = ierr + trc_oce_alloc   ()          ! shared TRC / TRA arrays
659      !
660#if defined key_diadct 
661      ierr = ierr + diadct_alloc    ()          !
662#endif
663      ierr = ierr + bdy_oce_alloc   ()          ! bdy masks (incl. initialization)
664      !
665      IF( lk_mpp    )   CALL mpp_sum( ierr )
666      IF( ierr /= 0 )   CALL ctl_stop( 'STOP', 'nemo_alloc : unable to allocate standard ocean arrays' )
667      !
668   END SUBROUTINE nemo_alloc
669
670
671   SUBROUTINE nemo_partition( num_pes )
672      !!----------------------------------------------------------------------
673      !!                 ***  ROUTINE nemo_partition  ***
674      !!
675      !! ** Purpose :
676      !!
677      !! ** Method  :
678      !!----------------------------------------------------------------------
679      INTEGER, INTENT(in) ::   num_pes   ! The number of MPI processes we have
680      !
681      INTEGER, PARAMETER :: nfactmax = 20
682      INTEGER :: nfact ! The no. of factors returned
683      INTEGER :: ierr  ! Error flag
684      INTEGER :: ji
685      INTEGER :: idiff, mindiff, imin ! For choosing pair of factors that are closest in value
686      INTEGER, DIMENSION(nfactmax) :: ifact ! Array of factors
687      !!----------------------------------------------------------------------
688      !
689      ierr = 0
690      !
691      CALL factorise( ifact, nfactmax, nfact, num_pes, ierr )
692      !
693      IF( nfact <= 1 ) THEN
694         WRITE (numout, *) 'WARNING: factorisation of number of PEs failed'
695         WRITE (numout, *) '       : using grid of ',num_pes,' x 1'
696         jpnj = 1
697         jpni = num_pes
698      ELSE
699         ! Search through factors for the pair that are closest in value
700         mindiff = 1000000
701         imin    = 1
702         DO ji = 1, nfact-1, 2
703            idiff = ABS( ifact(ji) - ifact(ji+1) )
704            IF( idiff < mindiff ) THEN
705               mindiff = idiff
706               imin = ji
707            ENDIF
708         END DO
709         jpnj = ifact(imin)
710         jpni = ifact(imin + 1)
711      ENDIF
712      !
713      jpnij = jpni*jpnj
714      !
715   END SUBROUTINE nemo_partition
716
717
718   SUBROUTINE factorise( kfax, kmaxfax, knfax, kn, kerr )
719      !!----------------------------------------------------------------------
720      !!                     ***  ROUTINE factorise  ***
721      !!
722      !! ** Purpose :   return the prime factors of n.
723      !!                knfax factors are returned in array kfax which is of
724      !!                maximum dimension kmaxfax.
725      !! ** Method  :
726      !!----------------------------------------------------------------------
727      INTEGER                    , INTENT(in   ) ::   kn, kmaxfax
728      INTEGER                    , INTENT(  out) ::   kerr, knfax
729      INTEGER, DIMENSION(kmaxfax), INTENT(  out) ::   kfax
730      !
731      INTEGER :: ifac, jl, inu
732      INTEGER, PARAMETER :: ntest = 14
733      INTEGER, DIMENSION(ntest) ::   ilfax
734      !!----------------------------------------------------------------------
735      !
736      ! lfax contains the set of allowed factors.
737      ilfax(:) = (/(2**jl,jl=ntest,1,-1)/)
738      !
739      ! Clear the error flag and initialise output vars
740      kerr  = 0
741      kfax  = 1
742      knfax = 0
743      !
744      ! Find the factors of n.
745      IF( kn .NE. 1 ) THEN
746
747         ! nu holds the unfactorised part of the number.
748         ! knfax holds the number of factors found.
749         ! l points to the allowed factor list.
750         ! ifac holds the current factor.
751         !
752         inu   = kn
753         knfax = 0
754         !
755         DO jl = ntest, 1, -1
756            !
757            ifac = ilfax(jl)
758            IF( ifac > inu )   CYCLE
759   
760            ! Test whether the factor will divide.
761   
762            IF( MOD(inu,ifac) == 0 ) THEN
763               !
764               knfax = knfax + 1            ! Add the factor to the list
765               IF( knfax > kmaxfax ) THEN
766                  kerr = 6
767                  write (*,*) 'FACTOR: insufficient space in factor array ', knfax
768                  return
769               ENDIF
770               kfax(knfax) = ifac
771               ! Store the other factor that goes with this one
772               knfax = knfax + 1
773               kfax(knfax) = inu / ifac
774               !WRITE (*,*) 'ARPDBG, factors ',knfax-1,' & ',knfax,' are ', kfax(knfax-1),' and ',kfax(knfax)
775            ENDIF
776            !
777         END DO
778         !
779      ENDIF
780      !
781   END SUBROUTINE factorise
782
783#if defined key_mpp_mpi
784
785   SUBROUTINE nemo_northcomms
786      !!----------------------------------------------------------------------
787      !!                     ***  ROUTINE  nemo_northcomms  ***
788      !! ** Purpose :   Setup for north fold exchanges with explicit
789      !!                point-to-point messaging
790      !!
791      !! ** Method :   Initialization of the northern neighbours lists.
792      !!----------------------------------------------------------------------
793      !!    1.0  ! 2011-10  (A. C. Coward, NOCS & J. Donners, PRACE)
794      !!    2.0  ! 2013-06 Setup avoiding MPI communication (I. Epicoco, S. Mocavero, CMCC)
795      !!----------------------------------------------------------------------
796      INTEGER  ::   sxM, dxM, sxT, dxT, jn
797      INTEGER  ::   njmppmax
798      !!----------------------------------------------------------------------
799      !
800      njmppmax = MAXVAL( njmppt )
801      !
802      !initializes the north-fold communication variables
803      isendto(:) = 0
804      nsndto     = 0
805      !
806      !if I am a process in the north
807      IF ( njmpp == njmppmax ) THEN
808          !sxM is the first point (in the global domain) needed to compute the
809          !north-fold for the current process
810          sxM = jpiglo - nimppt(narea) - nlcit(narea) + 1
811          !dxM is the last point (in the global domain) needed to compute the
812          !north-fold for the current process
813          dxM = jpiglo - nimppt(narea) + 2
814
815          !loop over the other north-fold processes to find the processes
816          !managing the points belonging to the sxT-dxT range
817 
818          DO jn = 1, jpni
819                !sxT is the first point (in the global domain) of the jn
820                !process
821                sxT = nfiimpp(jn, jpnj)
822                !dxT is the last point (in the global domain) of the jn
823                !process
824                dxT = nfiimpp(jn, jpnj) + nfilcit(jn, jpnj) - 1
825                IF ((sxM .gt. sxT) .AND. (sxM .lt. dxT)) THEN
826                   nsndto = nsndto + 1
827                   isendto(nsndto) = jn
828                ELSEIF ((sxM .le. sxT) .AND. (dxM .ge. dxT)) THEN
829                   nsndto = nsndto + 1
830                   isendto(nsndto) = jn
831                ELSEIF ((dxM .lt. dxT) .AND. (sxT .lt. dxM)) THEN
832                   nsndto = nsndto + 1
833                   isendto(nsndto) = jn
834                ENDIF
835          END DO
836          nfsloop = 1
837          nfeloop = nlci
838          DO jn = 2,jpni-1
839           IF(nfipproc(jn,jpnj) .eq. (narea - 1)) THEN
840              IF (nfipproc(jn - 1 ,jpnj) .eq. -1) THEN
841                 nfsloop = nldi
842              ENDIF
843              IF (nfipproc(jn + 1,jpnj) .eq. -1) THEN
844                 nfeloop = nlei
845              ENDIF
846           ENDIF
847        END DO
848
849      ENDIF
850      l_north_nogather = .TRUE.
851   END SUBROUTINE nemo_northcomms
852
853#else
854   SUBROUTINE nemo_northcomms      ! Dummy routine
855      WRITE(*,*) 'nemo_northcomms: You should not have seen this print! error?'
856   END SUBROUTINE nemo_northcomms
857#endif
858
859   !!======================================================================
860END MODULE nemogcm
861
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.