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nemogcm.F90 in branches/2017/dev_r7881_ENHANCE09_RK3/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC – NEMO

source: branches/2017/dev_r7881_ENHANCE09_RK3/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/nemogcm.F90 @ 8637

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#1911 (ENHANCE-09): PART I.3 - phasing with branch dev_r8183_ICEMODEL revision 8575

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RevLine 
[2496]1MODULE nemogcm
[2442]2   !!======================================================================
[2496]3   !!                       ***  MODULE nemogcm   ***
4   !! Ocean system   : NEMO GCM (ocean dynamics, on-line tracers, biochemistry and sea-ice)
[2442]5   !!======================================================================
[1593]6   !! History :  OPA  ! 1990-10  (C. Levy, G. Madec)  Original code
7   !!            7.0  ! 1991-11  (M. Imbard, C. Levy, G. Madec)
[3764]8   !!            7.1  ! 1993-03  (M. Imbard, C. Levy, G. Madec, O. Marti, M. Guyon, A. Lazar,
9   !!                             P. Delecluse, C. Perigaud, G. Caniaux, B. Colot, C. Maes) release 7.1
[1593]10   !!             -   ! 1992-06  (L.Terray)  coupling implementation
[3764]11   !!             -   ! 1993-11  (M.A. Filiberti) IGLOO sea-ice
12   !!            8.0  ! 1996-03  (M. Imbard, C. Levy, G. Madec, O. Marti, M. Guyon, A. Lazar,
[2104]13   !!                             P. Delecluse, L.Terray, M.A. Filiberti, J. Vialar, A.M. Treguier, M. Levy) release 8.0
[1593]14   !!            8.1  ! 1997-06  (M. Imbard, G. Madec)
[3764]15   !!            8.2  ! 1999-11  (M. Imbard, H. Goosse)  LIM sea-ice model
16   !!                 ! 1999-12  (V. Thierry, A-M. Treguier, M. Imbard, M-A. Foujols)  OPEN-MP
[1593]17   !!                 ! 2000-07  (J-M Molines, M. Imbard)  Open Boundary Conditions  (CLIPPER)
18   !!   NEMO     1.0  ! 2002-08  (G. Madec)  F90: Free form and modules
19   !!             -   ! 2004-06  (R. Redler, NEC CCRLE, Germany) add OASIS[3/4] coupled interfaces
20   !!             -   ! 2004-08  (C. Talandier) New trends organization
21   !!             -   ! 2005-06  (C. Ethe) Add the 1D configuration possibility
22   !!             -   ! 2005-11  (V. Garnier) Surface pressure gradient organization
23   !!             -   ! 2006-03  (L. Debreu, C. Mazauric)  Agrif implementation
24   !!             -   ! 2006-04  (G. Madec, R. Benshila)  Step reorganization
25   !!             -   ! 2007-07  (J. Chanut, A. Sellar) Unstructured open boundaries (BDY)
26   !!            3.2  ! 2009-08  (S. Masson)  open/write in the listing file in mpp
[3764]27   !!            3.3  ! 2010-05  (K. Mogensen, A. Weaver, M. Martin, D. Lea) Assimilation interface
[2236]28   !!             -   ! 2010-10  (C. Ethe, G. Madec) reorganisation of initialisation phase
[3294]29   !!            3.3.1! 2011-01  (A. R. Porter, STFC Daresbury) dynamical allocation
[5836]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)
[7646]35   !!            4.0  ! 2016-10  (G. Madec, S. Flavoni)  domain configuration / user defined interface
[1593]36   !!----------------------------------------------------------------------
[3]37
38   !!----------------------------------------------------------------------
[6140]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
[3]46   !!----------------------------------------------------------------------
[6140]47   USE step_oce       ! module used in the ocean time stepping module (step.F90)
[7646]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
[6140]51   USE tideini        ! tidal components initialization   (tide_ini routine)
[8586]52   USE bdy_oce,  ONLY : ln_bdy
[6140]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.: ???
[7646]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)
[1594]80#if defined key_top
[6140]81   USE trcini         ! passive tracer initialisation
[1594]82#endif
[7646]83#if defined key_nemocice_decomp
84   USE ice_domain_size, only: nx_global, ny_global
85#endif
86   !
[6140]87   USE lib_mpp        ! distributed memory computing
[7646]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)
[1412]91#if defined key_iomput
[6140]92   USE xios           ! xIOserver
[1359]93#endif
[268]94
[2715]95   IMPLICIT NONE
[3]96   PRIVATE
97
[2496]98   PUBLIC   nemo_gcm    ! called by model.F90
99   PUBLIC   nemo_init   ! needed by AGRIF
[3764]100   PUBLIC   nemo_alloc  ! needed by TAM
[467]101
[2498]102   CHARACTER(lc) ::   cform_aaa="( /, 'AAAAAAAA', / ) "     ! flag for output listing
[1593]103
[3]104   !!----------------------------------------------------------------------
[7646]105   !! NEMO/OPA 3.7 , NEMO Consortium (2016)
[2392]106   !! $Id$
[2329]107   !! Software governed by the CeCILL licence     (NEMOGCM/NEMO_CeCILL.txt)
[3]108   !!----------------------------------------------------------------------
109CONTAINS
110
[2496]111   SUBROUTINE nemo_gcm
[3]112      !!----------------------------------------------------------------------
[2496]113      !!                     ***  ROUTINE nemo_gcm  ***
[3]114      !!
[3764]115      !! ** Purpose :   NEMO solves the primitive equations on an orthogonal
[1593]116      !!              curvilinear mesh on the sphere.
[3]117      !!
118      !! ** Method  : - model general initialization
119      !!              - launch the time-stepping (stp routine)
[1593]120      !!              - finalize the run by closing files and communications
[3]121      !!
[2715]122      !! References : Madec, Delecluse, Imbard, and Levy, 1997:  internal report, IPSL.
[1593]123      !!              Madec, 2008, internal report, IPSL.
[3]124      !!----------------------------------------------------------------------
[7646]125      INTEGER ::   istp   ! time step index
[389]126      !!----------------------------------------------------------------------
[2382]127      !
[392]128#if defined key_agrif
[1593]129      CALL Agrif_Init_Grids()      ! AGRIF: set the meshes
[389]130#endif
[7646]131      !
[1593]132      !                            !-----------------------!
[2496]133      CALL nemo_init               !==  Initialisations  ==!
[1593]134      !                            !-----------------------!
[2715]135#if defined key_agrif
[3680]136      CALL Agrif_Declare_Var_dom   ! AGRIF: set the meshes for DOM
137      CALL Agrif_Declare_Var       !  "      "   "   "      "  DYN/TRA
[2715]138# if defined key_top
[3680]139      CALL Agrif_Declare_Var_top   !  "      "   "   "      "  TOP
[2715]140# endif
[7646]141# if defined key_lim3
142      CALL Agrif_Declare_Var_lim3  !  "      "   "   "      "  LIM3
143# endif
[2715]144#endif
[682]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!
[900]147      IF( lk_mpp )   CALL mpp_max( nstop )
[682]148
[1593]149      IF(lwp) WRITE(numout,cform_aaa)   ! Flag AAAAAAA
150
151      !                            !-----------------------!
152      !                            !==   time stepping   ==!
153      !                            !-----------------------!
[900]154      istp = nit000
[2236]155#if defined key_c1d
[389]156         DO WHILE ( istp <= nitend .AND. nstop == 0 )
[900]157            CALL stp_c1d( istp )
[389]158            istp = istp + 1
159         END DO
[2236]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
[3764]165                IF( ln_dyninc ) CALL dyn_asm_inc( nit000 - 1 )    ! Dynamics
[2236]166                IF( ln_sshinc ) CALL ssh_asm_inc( nit000 - 1 )    ! SSH
167             ENDIF
168          ENDIF
[3764]169
[5656]170#if defined key_agrif
171          CALL Agrif_Regrid()
172#endif
173
[389]174         DO WHILE ( istp <= nitend .AND. nstop == 0 )
[392]175#if defined key_agrif
[5656]176            CALL stp                         ! AGRIF: time stepping
[389]177#else
[6140]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 
[389]183#endif
184            istp = istp + 1
[900]185            IF( lk_mpp )   CALL mpp_max( nstop )
[389]186         END DO
[2236]187#endif
188
[6140]189      IF( ln_diaobs   )   CALL dia_obs_wri
[3609]190      !
191      IF( ln_icebergs )   CALL icb_end( nitend )
[3764]192
[1593]193      !                            !------------------------!
194      !                            !==  finalize the run  ==!
195      !                            !------------------------!
[7646]196      IF(lwp) WRITE(numout,cform_aaa)        ! Flag AAAAAAA
[1593]197      !
[7646]198      IF( nstop /= 0 .AND. lwp ) THEN        ! error print
[682]199         WRITE(numout,cform_err)
[3764]200         WRITE(numout,*) nstop, ' error have been found'
[389]201      ENDIF
[1593]202      !
[3294]203#if defined key_agrif
[6140]204      IF( .NOT. Agrif_Root() ) THEN
[8568]205                           CALL Agrif_ParentGrid_To_ChildGrid()
206         IF( ln_diaobs )   CALL dia_obs_wri
207         IF( ln_timing )   CALL timing_finalize
208                           CALL Agrif_ChildGrid_To_ParentGrid()
[5536]209      ENDIF
[3294]210#endif
[8568]211      IF( ln_timing    )   CALL timing_finalize
[3294]212      !
[2496]213      CALL nemo_closefile
[4990]214      !
[3769]215#if defined key_iomput
[7646]216      CALL xios_finalize                     ! end mpp communications with xios
217      IF( lk_oasis )   CALL cpl_finalize     ! end coupling and mpp communications with OASIS
[532]218#else
[5407]219      IF( lk_oasis ) THEN
[7646]220         CALL cpl_finalize                   ! end coupling and mpp communications with OASIS
[4990]221      ELSE
[7646]222         IF( lk_mpp )   CALL mppstop         ! end mpp communications
[4990]223      ENDIF
[532]224#endif
[900]225      !
[2496]226   END SUBROUTINE nemo_gcm
[389]227
228
[2496]229   SUBROUTINE nemo_init
[389]230      !!----------------------------------------------------------------------
[2496]231      !!                     ***  ROUTINE nemo_init  ***
[389]232      !!
[2496]233      !! ** Purpose :   initialization of the NEMO GCM
[389]234      !!----------------------------------------------------------------------
[7646]235      INTEGER  ::   ji                 ! dummy loop indices
236      INTEGER  ::   ios, ilocal_comm   ! local integer
237      CHARACTER(len=120), DIMENSION(30) ::   cltxt, cltxt2, clnam
[4990]238      !
[7646]239      NAMELIST/namctl/ ln_ctl   , nn_print, nn_ictls, nn_ictle,   &
240         &             nn_isplt , nn_jsplt, nn_jctls, nn_jctle,   &
[8568]241         &             ln_timing, ln_diacfl
[7646]242      NAMELIST/namcfg/ ln_read_cfg, cn_domcfg, ln_write_cfg, cn_domcfg_out, ln_use_jattr
[3]243      !!----------------------------------------------------------------------
[1593]244      !
[7646]245      cltxt  = ''
246      cltxt2 = ''
247      clnam  = '' 
[5407]248      cxios_context = 'nemo'
[2496]249      !
[4147]250      !                             ! Open reference namelist and configuration namelist files
251      CALL ctl_opn( numnam_ref, 'namelist_ref', 'OLD', 'FORMATTED', 'SEQUENTIAL', -1, 6, .FALSE. )
252      CALL ctl_opn( numnam_cfg, 'namelist_cfg', 'OLD', 'FORMATTED', 'SEQUENTIAL', -1, 6, .FALSE. )
[1593]253      !
[7646]254      REWIND( numnam_ref )              ! Namelist namctl in reference namelist : Control prints
[4147]255      READ  ( numnam_ref, namctl, IOSTAT = ios, ERR = 901 )
[4289]256901   IF( ios /= 0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'namctl in reference namelist', .TRUE. )
[7646]257      !
258      REWIND( numnam_cfg )              ! Namelist namctl in confguration namelist
[4147]259      READ  ( numnam_cfg, namctl, IOSTAT = ios, ERR = 902 )
[4289]260902   IF( ios /= 0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'namctl in configuration namelist', .TRUE. )
[1593]261      !
[7646]262      REWIND( numnam_ref )              ! Namelist namcfg in reference namelist : Control prints
[4147]263      READ  ( numnam_ref, namcfg, IOSTAT = ios, ERR = 903 )
[4289]264903   IF( ios /= 0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'namcfg in reference namelist', .TRUE. )
[4147]265
266      REWIND( numnam_cfg )              ! Namelist namcfg in confguration namelist : Control prints & Benchmark
267      READ  ( numnam_cfg, namcfg, IOSTAT = ios, ERR = 904 )
[4289]268904   IF( ios /= 0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'namcfg in configuration namelist', .TRUE. )   
[4309]269
[7646]270      !                             !--------------------------!
271      !                             !  Set global domain size  !   (control print return in cltxt2)
272      !                             !--------------------------!
273      IF( ln_read_cfg ) THEN              ! Read sizes in domain configuration file
274         CALL domain_cfg ( cltxt2,        cn_cfg, nn_cfg, jpiglo, jpjglo, jpkglo, jperio )
275         !
276      ELSE                                ! user-defined namelist
277         CALL usr_def_nam( cltxt2, clnam, cn_cfg, nn_cfg, jpiglo, jpjglo, jpkglo, jperio )
278      ENDIF
279      !
280      jpk = jpkglo
281      !
[4147]282#if defined key_agrif
[7646]283      IF( .NOT. Agrif_Root() ) THEN       ! AGRIF children: specific setting (cf. agrif_user.F90)
284         jpiglo  = nbcellsx + 2 + 2*nbghostcells
285         jpjglo  = nbcellsy + 2 + 2*nbghostcells
286         jpi     = ( jpiglo-2*jpreci + (jpni-1+0) ) / jpni + 2*jpreci
287         jpj     = ( jpjglo-2*jprecj + (jpnj-1+0) ) / jpnj + 2*jprecj
288         nperio  = 0
289         jperio  = 0
290         ln_use_jattr = .false.
291      ENDIF
[4147]292#endif
293      !
[1593]294      !                             !--------------------------------------------!
295      !                             !  set communicator & select the local node  !
[4624]296      !                             !  NB: mynode also opens output.namelist.dyn !
297      !                             !      on unit number numond on first proc   !
[1593]298      !                             !--------------------------------------------!
[1412]299#if defined key_iomput
[2200]300      IF( Agrif_Root() ) THEN
[5407]301         IF( lk_oasis ) THEN
[7646]302            CALL cpl_init( "oceanx", ilocal_comm )                               ! nemo local communicator given by oasis
303            CALL xios_initialize( "not used"       ,local_comm= ilocal_comm )    ! send nemo communicator to xios
[4990]304         ELSE
[7646]305            CALL xios_initialize( "for_xios_mpi_id",return_comm=ilocal_comm )    ! nemo local communicator given by xios
[4990]306         ENDIF
[2200]307      ENDIF
[5407]308      ! Nodes selection (control print return in cltxt)
309      narea = mynode( cltxt, 'output.namelist.dyn', numnam_ref, numnam_cfg, numond , nstop, ilocal_comm )
[532]310#else
[5407]311      IF( lk_oasis ) THEN
[4990]312         IF( Agrif_Root() ) THEN
[7646]313            CALL cpl_init( "oceanx", ilocal_comm )          ! nemo local communicator given by oasis
[4990]314         ENDIF
[5407]315         ! Nodes selection (control print return in cltxt)
316         narea = mynode( cltxt, 'output.namelist.dyn', numnam_ref, numnam_cfg, numond , nstop, ilocal_comm )
[4990]317      ELSE
[7646]318         ilocal_comm = 0                                    ! Nodes selection (control print return in cltxt)
[5407]319         narea = mynode( cltxt, 'output.namelist.dyn', numnam_ref, numnam_cfg, numond , nstop )
[2236]320      ENDIF
[532]321#endif
[7646]322
[2715]323      narea = narea + 1                                     ! mynode return the rank of proc (0 --> jpnij -1 )
[3]324
[4624]325      lwm = (narea == 1)                                    ! control of output namelists
[2715]326      lwp = (narea == 1) .OR. ln_ctl                        ! control of all listing output print
[1579]327
[7646]328      IF(lwm) THEN               ! write merged namelists from earlier to output namelist
329         !                       ! now that the file has been opened in call to mynode.
330         !                       ! NB: nammpp has already been written in mynode (if lk_mpp_mpi)
[4624]331         WRITE( numond, namctl )
332         WRITE( numond, namcfg )
[7646]333         IF( .NOT.ln_read_cfg ) THEN
334            DO ji = 1, SIZE(clnam)
335               IF( TRIM(clnam(ji)) /= '' )   WRITE(numond, * ) clnam(ji)     ! namusr_def print
336            END DO
337         ENDIF
[4624]338      ENDIF
339
[3764]340      ! If dimensions of processor grid weren't specified in the namelist file
[2715]341      ! then we calculate them here now that we have our communicator size
[5836]342      IF( jpni < 1 .OR. jpnj < 1 ) THEN
[2715]343#if   defined key_mpp_mpi
[5836]344         IF( Agrif_Root() )   CALL nemo_partition( mppsize )
[2715]345#else
346         jpni  = 1
347         jpnj  = 1
348         jpnij = jpni*jpnj
349#endif
[5836]350      ENDIF
[2715]351
[7646]352      IF( Agrif_Root() ) THEN       ! AGRIF mother: specific setting from jpni and jpnj
[3294]353#if defined key_nemocice_decomp
[5836]354         jpi = ( nx_global+2-2*jpreci + (jpni-1) ) / jpni + 2*jpreci    ! first  dim.
355         jpj = ( ny_global+2-2*jprecj + (jpnj-1) ) / jpnj + 2*jprecj    ! second dim.
[3294]356#else
[5836]357         jpi = ( jpiglo     -2*jpreci + (jpni-1) ) / jpni + 2*jpreci    ! first  dim.
358         jpj = ( jpjglo     -2*jprecj + (jpnj-1) ) / jpnj + 2*jprecj    ! second dim.
[3294]359#endif
[7646]360      ENDIF
361
362!!gm ???    why here  it has already been done in line 301 !
363      jpk = jpkglo                                             ! third dim
364!!gm end
365
[5656]366#if defined key_agrif
[7646]367      ! simple trick to use same vertical grid as parent but different number of levels:
368      ! Save maximum number of levels in jpkglo, then define all vertical grids with this number.
369      ! Suppress once vertical online interpolation is ok
370      IF(.NOT.Agrif_Root())   jpkglo = Agrif_Parent( jpkglo )
[5656]371#endif
[7646]372      jpim1 = jpi-1                                            ! inner domain indices
373      jpjm1 = jpj-1                                            !   "           "
[7761]374      jpkm1 = MAX( 1, jpk-1 )                                  !   "           "
[7646]375      jpij  = jpi*jpj                                          !  jpi x j
[2715]376
[1593]377      IF(lwp) THEN                            ! open listing units
378         !
[1581]379         CALL ctl_opn( numout, 'ocean.output', 'REPLACE', 'FORMATTED', 'SEQUENTIAL', -1, 6, .FALSE., narea )
[1593]380         !
[1579]381         WRITE(numout,*)
[3294]382         WRITE(numout,*) '   CNRS - NERC - Met OFFICE - MERCATOR-ocean - INGV - CMCC'
[1593]383         WRITE(numout,*) '                       NEMO team'
[1579]384         WRITE(numout,*) '            Ocean General Circulation Model'
[7646]385         WRITE(numout,*) '                NEMO version 3.7  (2016) '
[1579]386         WRITE(numout,*)
387         WRITE(numout,*)
[3764]388         DO ji = 1, SIZE(cltxt)
[7646]389            IF( TRIM(cltxt (ji)) /= '' )   WRITE(numout,*) cltxt(ji)    ! control print of mynode
[1579]390         END DO
[7646]391         WRITE(numout,*)
392         WRITE(numout,*)
393         DO ji = 1, SIZE(cltxt2)
394            IF( TRIM(cltxt2(ji)) /= '' )   WRITE(numout,*) cltxt2(ji)   ! control print of domain size
395         END DO
[1593]396         !
[7646]397         WRITE(numout,cform_aaa)                                        ! Flag AAAAAAA
398         !
[473]399      ENDIF
[2715]400
[7646]401      ! Now we know the dimensions of the grid and numout has been set: we can allocate arrays
[2715]402      CALL nemo_alloc()
403
[2496]404      !                             !-------------------------------!
405      !                             !  NEMO general initialization  !
406      !                             !-------------------------------!
[473]407
[7646]408      CALL nemo_ctl                          ! Control prints
[531]409
[2082]410      !                                      ! Domain decomposition
[1593]411      IF( jpni*jpnj == jpnij ) THEN   ;   CALL mpp_init      ! standard cutting out
412      ELSE                            ;   CALL mpp_init2     ! eliminate land processors
[3]413      ENDIF
[2382]414      !
[8568]415      IF( ln_timing    )   CALL timing_init
[3294]416      !
[2082]417      !                                      ! General initialization
[8568]418                           CALL     phy_cst    ! Physical constants
419                           CALL     eos_init   ! Equation of state
420      IF( lk_c1d       )   CALL     c1d_init   ! 1D column configuration
421                           CALL     wad_init   ! Wetting and drying options
422                           CALL     dom_init   ! Domain
423      IF( ln_crs       )   CALL     crs_init   ! coarsened grid: domain initialization
424      IF( ln_nnogather )   CALL nemo_northcomms! northfold neighbour lists (must be done after the masks are defined)
425      IF( ln_ctl       )   CALL prt_ctl_init   ! Print control
[6140]426     
[8215]427      CALL diurnal_sst_bulk_init             ! diurnal sst
[6140]428      IF ( ln_diurnal ) CALL diurnal_sst_coolskin_init   ! cool skin   
429     
430      ! IF ln_diurnal_only, then we only want a subset of the initialisation routines
[8568]431      IF( ln_diurnal_only ) THEN
[6140]432         CALL  istate_init   ! ocean initial state (Dynamics and tracers)
433         CALL     sbc_init   ! Forcings : surface module
434         CALL tra_qsr_init   ! penetrative solar radiation qsr
[8568]435         IF( ln_diaobs ) THEN                   ! Observation & model comparison
436            CALL dia_obs_init                      ! Initialize observational data
437            CALL dia_obs( nit000 - 1 )             ! Observation operator for restart
[6140]438         ENDIF     
439         !                                     ! Assimilation increments
[8568]440         IF( lk_asminc )   CALL asm_inc_init   ! Initialize assimilation increments
[6140]441                 
442         IF(lwp) WRITE(numout,*) 'Euler time step switch is ', neuler
443         RETURN
444      ENDIF
445     
[8568]446                           CALL  istate_init   ! ocean initial state (Dynamics and tracers)
[3651]447
[5836]448      !                                      ! external forcing
449!!gm to be added : creation and call of sbc_apr_init
[8568]450                           CALL    tide_init   ! tidal harmonics
451                           CALL     sbc_init   ! surface boundary conditions (including sea-ice)
452                           CALL     bdy_init   ! Open boundaries initialisation
[8215]453
[5836]454      !                                      ! Ocean physics
[8568]455                           CALL zdf_phy_init    ! Vertical physics
[8215]456                                     
[2082]457      !                                         ! Lateral physics
[8568]458                           CALL ldf_tra_init      ! Lateral ocean tracer physics
459                           CALL ldf_eiv_init      ! eddy induced velocity param.
460                           CALL ldf_dyn_init      ! Lateral ocean momentum physics
[2082]461
[8215]462      !                                      ! Active tracers
[8568]463                           CALL tra_qsr_init      ! penetrative solar radiation qsr
464                           CALL tra_bbc_init      ! bottom heat flux
465      IF( ln_trabbl    )   CALL tra_bbl_init      ! advective (and/or diffusive) bottom boundary layer scheme
466                           CALL tra_dmp_init      ! internal tracer damping
467                           CALL tra_adv_init      ! horizontal & vertical advection
468                           CALL tra_ldf_init      ! lateral mixing
[2027]469
[8215]470      !                                      ! Dynamics
[8568]471      IF( lk_c1d       )   CALL dyn_dmp_init      ! internal momentum damping
472                           CALL dyn_adv_init      ! advection (vector or flux form)
473                           CALL dyn_vor_init      ! vorticity term including Coriolis
474                           CALL dyn_ldf_init      ! lateral mixing
475                           CALL dyn_hpg_init      ! horizontal gradient of Hydrostatic pressure
476                           CALL dyn_spg_init      ! surface pressure gradient
[3764]477
[5836]478#if defined key_top
479      !                                      ! Passive tracers
[8568]480                           CALL     trc_init
[5836]481#endif
[8568]482      IF( l_ldfslp     )   CALL ldf_slp_init    ! slope of lateral mixing
[5836]483
484      !                                      ! Icebergs
[8568]485                           CALL icb_init( rdt, nit000)   ! initialise icebergs instance
[5836]486
487      !                                      ! Misc. options
[8568]488                           CALL sto_par_init    ! Stochastic parametrization
489      IF( ln_sto_eos   )   CALL sto_pts_init    ! RRandom T/S fluctuations
[4147]490     
[5836]491      !                                      ! Diagnostics
[8568]492      IF( lk_floats    )   CALL     flo_init    ! drifting Floats
493      IF( ln_diacfl    )   CALL dia_cfl_init    ! Initialise CFL diagnostics
494                           CALL dia_ptr_init    ! Poleward TRansports initialization
495      IF( lk_diadct    )   CALL dia_dct_init    ! Sections tranports
496                           CALL dia_hsb_init    ! heat content, salt content and volume budgets
497                           CALL     trd_init    ! Mixed-layer/Vorticity/Integral constraints trends
498                           CALL dia_obs_init    ! Initialize observational data
499      IF( ln_diaobs    )   CALL dia_obs( nit000 - 1 )   ! Observation operator for restart
[6140]500
[8215]501      !                                      ! Assimilation increments
[8568]502      IF( lk_asminc    )   CALL asm_inc_init    ! Initialize assimilation increments
[2382]503      IF(lwp) WRITE(numout,*) 'Euler time step switch is ', neuler
[8568]504                           CALL dia_tmb_init    ! TMB outputs
505                           CALL dia_25h_init    ! 25h mean  outputs
[1593]506      !
[2496]507   END SUBROUTINE nemo_init
[467]508
509
[2496]510   SUBROUTINE nemo_ctl
[467]511      !!----------------------------------------------------------------------
[2496]512      !!                     ***  ROUTINE nemo_ctl  ***
[467]513      !!
[3764]514      !! ** Purpose :   control print setting
[467]515      !!
[2442]516      !! ** Method  : - print namctl information and check some consistencies
[467]517      !!----------------------------------------------------------------------
[2442]518      !
[2496]519      IF(lwp) THEN                  ! control print
[531]520         WRITE(numout,*)
[7646]521         WRITE(numout,*) 'nemo_ctl: Control prints'
[531]522         WRITE(numout,*) '~~~~~~~ '
[1593]523         WRITE(numout,*) '   Namelist namctl'
[1601]524         WRITE(numout,*) '      run control (for debugging)     ln_ctl     = ', ln_ctl
525         WRITE(numout,*) '      level of print                  nn_print   = ', nn_print
526         WRITE(numout,*) '      Start i indice for SUM control  nn_ictls   = ', nn_ictls
527         WRITE(numout,*) '      End i indice for SUM control    nn_ictle   = ', nn_ictle
528         WRITE(numout,*) '      Start j indice for SUM control  nn_jctls   = ', nn_jctls
529         WRITE(numout,*) '      End j indice for SUM control    nn_jctle   = ', nn_jctle
530         WRITE(numout,*) '      number of proc. following i     nn_isplt   = ', nn_isplt
531         WRITE(numout,*) '      number of proc. following j     nn_jsplt   = ', nn_jsplt
[8568]532         WRITE(numout,*) '      timing by routine               ln_timing  = ', ln_timing
533         WRITE(numout,*) '      CFL diagnostics                 ln_diacfl  = ', ln_diacfl
[531]534      ENDIF
[2442]535      !
[1601]536      nprint    = nn_print          ! convert DOCTOR namelist names into OLD names
537      nictls    = nn_ictls
538      nictle    = nn_ictle
539      njctls    = nn_jctls
540      njctle    = nn_jctle
541      isplt     = nn_isplt
542      jsplt     = nn_jsplt
[8568]543!!gm to be remove at the end of the 2017 merge party
544      if( ln_timing ) then  ;  nn_timing = 1
545      else                  ;  nn_timing = 0
546      endif
547!!gm end
548     
[4147]549
550      IF(lwp) THEN                  ! control print
551         WRITE(numout,*)
[7646]552         WRITE(numout,*) 'namcfg : configuration initialization through namelist read'
553         WRITE(numout,*) '~~~~~~ '
[4147]554         WRITE(numout,*) '   Namelist namcfg'
[7646]555         WRITE(numout,*) '      read domain configuration file                ln_read_cfg      = ', ln_read_cfg
556         WRITE(numout,*) '         filename to be read                           cn_domcfg     = ', TRIM(cn_domcfg)
557         WRITE(numout,*) '      write configuration definition file           ln_write_cfg     = ', ln_write_cfg
558         WRITE(numout,*) '         filename to be written                        cn_domcfg_out = ', TRIM(cn_domcfg_out)
559         WRITE(numout,*) '      use file attribute if exists as i/p j-start   ln_use_jattr     = ', ln_use_jattr
[4147]560      ENDIF
[2442]561      !                             ! Parameter control
[1593]562      !
563      IF( ln_ctl ) THEN                 ! sub-domain area indices for the control prints
[3294]564         IF( lk_mpp .AND. jpnij > 1 ) THEN
[2496]565            isplt = jpni   ;   jsplt = jpnj   ;   ijsplt = jpni*jpnj   ! the domain is forced to the real split domain
[531]566         ELSE
567            IF( isplt == 1 .AND. jsplt == 1  ) THEN
[1593]568               CALL ctl_warn( ' - isplt & jsplt are equal to 1',   &
569                  &           ' - the print control will be done over the whole domain' )
[531]570            ENDIF
[1593]571            ijsplt = isplt * jsplt            ! total number of processors ijsplt
[531]572         ENDIF
573         IF(lwp) WRITE(numout,*)'          - The total number of processors over which the'
574         IF(lwp) WRITE(numout,*)'            print control will be done is ijsplt : ', ijsplt
[1593]575         !
576         !                              ! indices used for the SUM control
577         IF( nictls+nictle+njctls+njctle == 0 )   THEN    ! print control done over the default area
[3764]578            lsp_area = .FALSE.
[1593]579         ELSE                                             ! print control done over a specific  area
[531]580            lsp_area = .TRUE.
581            IF( nictls < 1 .OR. nictls > jpiglo )   THEN
582               CALL ctl_warn( '          - nictls must be 1<=nictls>=jpiglo, it is forced to 1' )
583               nictls = 1
584            ENDIF
585            IF( nictle < 1 .OR. nictle > jpiglo )   THEN
586               CALL ctl_warn( '          - nictle must be 1<=nictle>=jpiglo, it is forced to jpiglo' )
587               nictle = jpiglo
588            ENDIF
589            IF( njctls < 1 .OR. njctls > jpjglo )   THEN
590               CALL ctl_warn( '          - njctls must be 1<=njctls>=jpjglo, it is forced to 1' )
591               njctls = 1
592            ENDIF
593            IF( njctle < 1 .OR. njctle > jpjglo )   THEN
594               CALL ctl_warn( '          - njctle must be 1<=njctle>=jpjglo, it is forced to jpjglo' )
595               njctle = jpjglo
596            ENDIF
[1593]597         ENDIF
598      ENDIF
[2442]599      !
[3764]600      IF( 1_wp /= SIGN(1._wp,-0._wp)  )   CALL ctl_stop( 'nemo_ctl: The intrinsec SIGN function follows ',  &
601         &                                               'f2003 standard. '                              ,  &
602         &                                               'Compile with key_nosignedzero enabled' )
603      !
[2496]604   END SUBROUTINE nemo_ctl
[467]605
606
[2496]607   SUBROUTINE nemo_closefile
[467]608      !!----------------------------------------------------------------------
[2496]609      !!                     ***  ROUTINE nemo_closefile  ***
[467]610      !!
611      !! ** Purpose :   Close the files
612      !!----------------------------------------------------------------------
[1593]613      !
614      IF( lk_mpp )   CALL mppsync
615      !
[1685]616      CALL iom_close                                 ! close all input/output files managed by iom_*
[1593]617      !
[4147]618      IF( numstp          /= -1 )   CLOSE( numstp          )   ! time-step file
[8215]619      IF( numrun          /= -1 )   CLOSE( numrun          )   ! run statistics file
[4147]620      IF( numnam_ref      /= -1 )   CLOSE( numnam_ref      )   ! oce reference namelist
621      IF( numnam_cfg      /= -1 )   CLOSE( numnam_cfg      )   ! oce configuration namelist
[4624]622      IF( lwm.AND.numond  /= -1 )   CLOSE( numond          )   ! oce output namelist
[4147]623      IF( numnam_ice_ref  /= -1 )   CLOSE( numnam_ice_ref  )   ! ice reference namelist
624      IF( numnam_ice_cfg  /= -1 )   CLOSE( numnam_ice_cfg  )   ! ice configuration namelist
[4624]625      IF( lwm.AND.numoni  /= -1 )   CLOSE( numoni          )   ! ice output namelist
[4147]626      IF( numevo_ice      /= -1 )   CLOSE( numevo_ice      )   ! ice variables (temp. evolution)
627      IF( numout          /=  6 )   CLOSE( numout          )   ! standard model output file
628      IF( numdct_vol      /= -1 )   CLOSE( numdct_vol      )   ! volume transports
629      IF( numdct_heat     /= -1 )   CLOSE( numdct_heat     )   ! heat transports
630      IF( numdct_salt     /= -1 )   CLOSE( numdct_salt     )   ! salt transports
[1593]631      !
[2442]632      numout = 6                                     ! redefine numout in case it is used after this point...
633      !
[2496]634   END SUBROUTINE nemo_closefile
[467]635
[2715]636
637   SUBROUTINE nemo_alloc
638      !!----------------------------------------------------------------------
639      !!                     ***  ROUTINE nemo_alloc  ***
640      !!
641      !! ** Purpose :   Allocate all the dynamic arrays of the OPA modules
642      !!
643      !! ** Method  :
644      !!----------------------------------------------------------------------
645      USE diawri    , ONLY: dia_wri_alloc
646      USE dom_oce   , ONLY: dom_oce_alloc
647      USE trc_oce   , ONLY: trc_oce_alloc
[3680]648#if defined key_diadct 
649      USE diadct    , ONLY: diadct_alloc 
650#endif
[4354]651      USE bdy_oce   , ONLY: bdy_oce_alloc
[2715]652      !
653      INTEGER :: ierr
654      !!----------------------------------------------------------------------
655      !
[7646]656      ierr =        oce_alloc       ()          ! ocean
[2715]657      ierr = ierr + dia_wri_alloc   ()
658      ierr = ierr + dom_oce_alloc   ()          ! ocean domain
659      ierr = ierr + zdf_oce_alloc   ()          ! ocean vertical physics
660      !
661      ierr = ierr + trc_oce_alloc   ()          ! shared TRC / TRA arrays
662      !
[3680]663#if defined key_diadct 
664      ierr = ierr + diadct_alloc    ()          !
665#endif
[4354]666      ierr = ierr + bdy_oce_alloc   ()          ! bdy masks (incl. initialization)
[3680]667      !
[2715]668      IF( lk_mpp    )   CALL mpp_sum( ierr )
669      IF( ierr /= 0 )   CALL ctl_stop( 'STOP', 'nemo_alloc : unable to allocate standard ocean arrays' )
670      !
671   END SUBROUTINE nemo_alloc
672
673
674   SUBROUTINE nemo_partition( num_pes )
675      !!----------------------------------------------------------------------
676      !!                 ***  ROUTINE nemo_partition  ***
677      !!
[3764]678      !! ** Purpose :
[2715]679      !!
680      !! ** Method  :
681      !!----------------------------------------------------------------------
[4990]682      INTEGER, INTENT(in) ::   num_pes   ! The number of MPI processes we have
[2715]683      !
684      INTEGER, PARAMETER :: nfactmax = 20
685      INTEGER :: nfact ! The no. of factors returned
686      INTEGER :: ierr  ! Error flag
687      INTEGER :: ji
688      INTEGER :: idiff, mindiff, imin ! For choosing pair of factors that are closest in value
689      INTEGER, DIMENSION(nfactmax) :: ifact ! Array of factors
690      !!----------------------------------------------------------------------
[4990]691      !
[2715]692      ierr = 0
[4990]693      !
[2715]694      CALL factorise( ifact, nfactmax, nfact, num_pes, ierr )
[4990]695      !
[2715]696      IF( nfact <= 1 ) THEN
697         WRITE (numout, *) 'WARNING: factorisation of number of PEs failed'
698         WRITE (numout, *) '       : using grid of ',num_pes,' x 1'
699         jpnj = 1
700         jpni = num_pes
701      ELSE
702         ! Search through factors for the pair that are closest in value
703         mindiff = 1000000
704         imin    = 1
705         DO ji = 1, nfact-1, 2
706            idiff = ABS( ifact(ji) - ifact(ji+1) )
707            IF( idiff < mindiff ) THEN
708               mindiff = idiff
709               imin = ji
710            ENDIF
711         END DO
712         jpnj = ifact(imin)
713         jpni = ifact(imin + 1)
714      ENDIF
715      !
716      jpnij = jpni*jpnj
717      !
718   END SUBROUTINE nemo_partition
719
720
721   SUBROUTINE factorise( kfax, kmaxfax, knfax, kn, kerr )
722      !!----------------------------------------------------------------------
723      !!                     ***  ROUTINE factorise  ***
724      !!
725      !! ** Purpose :   return the prime factors of n.
[3764]726      !!                knfax factors are returned in array kfax which is of
[2715]727      !!                maximum dimension kmaxfax.
728      !! ** Method  :
729      !!----------------------------------------------------------------------
730      INTEGER                    , INTENT(in   ) ::   kn, kmaxfax
731      INTEGER                    , INTENT(  out) ::   kerr, knfax
732      INTEGER, DIMENSION(kmaxfax), INTENT(  out) ::   kfax
733      !
734      INTEGER :: ifac, jl, inu
735      INTEGER, PARAMETER :: ntest = 14
[5836]736      INTEGER, DIMENSION(ntest) ::   ilfax
[5656]737      !!----------------------------------------------------------------------
[5836]738      !
[2715]739      ! lfax contains the set of allowed factors.
[5656]740      ilfax(:) = (/(2**jl,jl=ntest,1,-1)/)
[5836]741      !
[2715]742      ! Clear the error flag and initialise output vars
[5836]743      kerr  = 0
744      kfax  = 1
[2715]745      knfax = 0
[5836]746      !
[2715]747      ! Find the factors of n.
748      IF( kn == 1 )   GOTO 20
749
750      ! nu holds the unfactorised part of the number.
751      ! knfax holds the number of factors found.
752      ! l points to the allowed factor list.
753      ! ifac holds the current factor.
[5836]754      !
[2715]755      inu   = kn
756      knfax = 0
[5836]757      !
[2715]758      DO jl = ntest, 1, -1
759         !
760         ifac = ilfax(jl)
761         IF( ifac > inu )   CYCLE
762
763         ! Test whether the factor will divide.
764
765         IF( MOD(inu,ifac) == 0 ) THEN
766            !
767            knfax = knfax + 1            ! Add the factor to the list
768            IF( knfax > kmaxfax ) THEN
769               kerr = 6
770               write (*,*) 'FACTOR: insufficient space in factor array ', knfax
771               return
772            ENDIF
773            kfax(knfax) = ifac
774            ! Store the other factor that goes with this one
775            knfax = knfax + 1
776            kfax(knfax) = inu / ifac
777            !WRITE (*,*) 'ARPDBG, factors ',knfax-1,' & ',knfax,' are ', kfax(knfax-1),' and ',kfax(knfax)
778         ENDIF
779         !
780      END DO
[5836]781      !
[2715]782   20 CONTINUE      ! Label 20 is the exit point from the factor search loop.
783      !
784   END SUBROUTINE factorise
785
[3294]786#if defined key_mpp_mpi
[4990]787
[3294]788   SUBROUTINE nemo_northcomms
[5836]789      !!----------------------------------------------------------------------
[3294]790      !!                     ***  ROUTINE  nemo_northcomms  ***
[5836]791      !! ** Purpose :   Setup for north fold exchanges with explicit
792      !!                point-to-point messaging
[3764]793      !!
[5836]794      !! ** Method :   Initialization of the northern neighbours lists.
[3294]795      !!----------------------------------------------------------------------
[3764]796      !!    1.0  ! 2011-10  (A. C. Coward, NOCS & J. Donners, PRACE)
[4230]797      !!    2.0  ! 2013-06 Setup avoiding MPI communication (I. Epicoco, S. Mocavero, CMCC)
[3294]798      !!----------------------------------------------------------------------
[4230]799      INTEGER  ::   sxM, dxM, sxT, dxT, jn
800      INTEGER  ::   njmppmax
[5836]801      !!----------------------------------------------------------------------
802      !
[4230]803      njmppmax = MAXVAL( njmppt )
[5836]804      !
[4230]805      !initializes the north-fold communication variables
806      isendto(:) = 0
[5836]807      nsndto     = 0
808      !
[4230]809      !if I am a process in the north
810      IF ( njmpp == njmppmax ) THEN
811          !sxM is the first point (in the global domain) needed to compute the
812          !north-fold for the current process
813          sxM = jpiglo - nimppt(narea) - nlcit(narea) + 1
814          !dxM is the last point (in the global domain) needed to compute the
815          !north-fold for the current process
816          dxM = jpiglo - nimppt(narea) + 2
[3294]817
[4230]818          !loop over the other north-fold processes to find the processes
819          !managing the points belonging to the sxT-dxT range
[4671]820 
821          DO jn = 1, jpni
[4230]822                !sxT is the first point (in the global domain) of the jn
823                !process
[4671]824                sxT = nfiimpp(jn, jpnj)
[4230]825                !dxT is the last point (in the global domain) of the jn
826                !process
[4671]827                dxT = nfiimpp(jn, jpnj) + nfilcit(jn, jpnj) - 1
[4230]828                IF ((sxM .gt. sxT) .AND. (sxM .lt. dxT)) THEN
829                   nsndto = nsndto + 1
[7646]830                   isendto(nsndto) = jn
[4645]831                ELSEIF ((sxM .le. sxT) .AND. (dxM .ge. dxT)) THEN
[4230]832                   nsndto = nsndto + 1
[7646]833                   isendto(nsndto) = jn
[4230]834                ELSEIF ((dxM .lt. dxT) .AND. (sxT .lt. dxM)) THEN
835                   nsndto = nsndto + 1
[7646]836                   isendto(nsndto) = jn
837                ENDIF
[4230]838          END DO
[4671]839          nfsloop = 1
840          nfeloop = nlci
841          DO jn = 2,jpni-1
842           IF(nfipproc(jn,jpnj) .eq. (narea - 1)) THEN
843              IF (nfipproc(jn - 1 ,jpnj) .eq. -1) THEN
844                 nfsloop = nldi
845              ENDIF
846              IF (nfipproc(jn + 1,jpnj) .eq. -1) THEN
847                 nfeloop = nlei
848              ENDIF
849           ENDIF
850        END DO
851
[3294]852      ENDIF
[4230]853      l_north_nogather = .TRUE.
[3294]854   END SUBROUTINE nemo_northcomms
[5836]855
[3294]856#else
857   SUBROUTINE nemo_northcomms      ! Dummy routine
858      WRITE(*,*) 'nemo_northcomms: You should not have seen this print! error?'
859   END SUBROUTINE nemo_northcomms
860#endif
[4990]861
[3]862   !!======================================================================
[2496]863END MODULE nemogcm
[4354]864
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.