source: branches/2017/dev_r7881_HPC09_ZDF/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/CRS/crs.F90 @ 7953

Last change on this file since 7953 was 7953, checked in by gm, 3 years ago

#1880 (HPC-09): add zdfphy (the ZDF manager) + remove all key_…

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 18.0 KB
Line 
1MODULE crs   
2   !!======================================================================
3   !!                         ***  MODULE crs_dom  ***
4   !!        Declare the coarse grid domain and other public variables
5   !!        then allocate them if needed.
6   !!======================================================================
7   !!  History     2012-06  Editing  (J. Simeon, G. Madec, C. Ethe, C. Calone) Original code
8   !!----------------------------------------------------------------------
9   USE par_oce 
10   USE dom_oce
11   USE in_out_manager
12
13   IMPLICIT NONE
14   PUBLIC
15
16   PUBLIC crs_dom_alloc  ! Called from crsini.F90
17   PUBLIC crs_dom_alloc2  ! Called from crsini.F90
18   PUBLIC dom_grid_glo   
19   PUBLIC dom_grid_crs 
20
21      ! Domain variables
22      INTEGER  ::  jpiglo_crs ,   &             !: 1st dimension of global coarse grid domain
23                   jpjglo_crs                   !: 2nd dimension of global coarse grid domain
24      INTEGER  ::  jpi_crs ,   &                !: 1st dimension of local coarse grid domain
25                   jpj_crs                      !: 2nd dimension of local coarse grid domain
26      INTEGER  ::  jpi_full ,  &                !: 1st dimension of local parent grid domain
27                   jpj_full                     !: 2nd dimension of local parent grid domain
28
29      INTEGER  ::  nistr , njstr
30      INTEGER  ::  niend , njend
31
32      INTEGER  ::  jpi_crsm1, jpj_crsm1         !: loop indices     
33      INTEGER  ::  jpiglo_crsm1, jpjglo_crsm1   !: loop indices     
34      INTEGER  ::  nperio_full, nperio_crs      !: jperio of parent and coarse grids
35      INTEGER  ::  npolj_full, npolj_crs        !: north fold mark
36      INTEGER  ::  jpiglo_full, jpjglo_full     !: jpiglo / jpjglo
37      INTEGER  ::  npiglo, npjglo               !: jpjglo
38      INTEGER  ::  nlci_full, nlcj_full         !: i-, j-dimension of local or sub domain on parent grid
39      INTEGER  ::  nldi_full, nldj_full         !: starting indices of internal sub-domain on parent grid
40      INTEGER  ::  nlei_full, nlej_full         !: ending indices of internal sub-domain on parent grid
41      INTEGER  ::  nlci_crs, nlcj_crs           !: i-, j-dimension of local or sub domain on coarse grid
42      INTEGER  ::  nldi_crs, nldj_crs           !: starting indices of internal sub-domain on coarse grid
43      INTEGER  ::  nlei_crs, nlej_crs           !: ending indices of internal sub-domain on coarse grid
44
45      INTEGER  ::  narea_full, narea_crs        !: node
46      INTEGER  ::  jpnij_full, jpnij_crs        !: =jpni*jpnj, the pe decomposition
47      INTEGER  ::  jpim1_full, jpjm1_full       !:
48      INTEGER  ::  nimpp_full, njmpp_full       !: global position of point (1,1) of subdomain on parent grid
49      INTEGER  ::  nimpp_crs, njmpp_crs         !: set to 1,1 for now .  Valid only for monoproc
50      INTEGER  ::  nreci_full, nrecj_full
51      INTEGER  ::  nreci_crs, nrecj_crs
52      !cc
53      INTEGER ::   noea_full, nowe_full        !: index of the local neighboring processors in
54      INTEGER ::   noso_full, nono_full        !: east, west, south and north directions
55      INTEGER ::   npne_full, npnw_full        !: index of north east and north west processor
56      INTEGER ::   npse_full, npsw_full        !: index of south east and south west processor
57      INTEGER ::   nbne_full, nbnw_full        !: logical of north east & north west processor
58      INTEGER ::   nbse_full, nbsw_full        !: logical of south east & south west processor
59      INTEGER ::   nidom_full                  !: ???
60      INTEGER ::   nproc_full                  !:number for local processor
61      INTEGER ::   nbondi_full, nbondj_full    !: mark of i- and j-direction local boundaries
62      INTEGER ::   noea_crs, nowe_crs          !: index of the local neighboring processors in
63      INTEGER ::   noso_crs, nono_crs          !: east, west, south and north directions
64      INTEGER ::   npne_crs, npnw_crs          !: index of north east and north west processor
65      INTEGER ::   npse_crs, npsw_crs          !: index of south east and south west processor
66      INTEGER ::   nbne_crs, nbnw_crs          !: logical of north east & north west processor
67      INTEGER ::   nbse_crs, nbsw_crs          !: logical of south east & south west processor
68      INTEGER ::   nidom_crs                   !: ???
69      INTEGER ::   nproc_crs                   !:number for local processor
70      INTEGER ::   nbondi_crs, nbondj_crs      !: mark of i- and j-direction local boundaries
71     
72
73      INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE :: mis_crs, mie_crs, mis2_crs, mie2_crs  ! starting and ending i-indices of parent subset
74      INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE :: mjs_crs, mje_crs, mjs2_crs, mje2_crs ! starting and ending  j-indices of parent subset
75      INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE :: mjg_crs, mig_crs
76      INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE :: mi0_crs, mi1_crs, mj0_crs, mj1_crs
77      INTEGER  :: mxbinctr, mybinctr            ! central point in grid box
78      INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::   nlcit_crs, nlcit_full  !: dimensions of every subdomain
79      INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::   nldit_crs, nldit_full     !: first, last indoor index for each i-domain
80      INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::   nleit_crs, nleit_full    !: first, last indoor index for each j-domain
81      INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::   nimppt_crs, nimppt_full    !: first, last indoor index for each j-domain
82      INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::   nlcjt_crs, nlcjt_full  !: dimensions of every subdomain
83      INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::   nldjt_crs, nldjt_full     !: first, last indoor index for each i-domain
84      INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::   nlejt_crs, nlejt_full    !: first, last indoor index for each j-domain
85      INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::   njmppt_crs, njmppt_full    !: first, last indoor index for each j-domain
86
87 
88      ! Masks
89      REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE :: tmask_crs, umask_crs, vmask_crs, fmask_crs
90      REAL(wp), DIMENSION(:,:)  , ALLOCATABLE :: tmask_i_crs, rnfmsk_crs, tpol_crs, fpol_crs
91     
92  !    REAL(wp), DIMENSION(:,:),   ALLOCATABLE :: tmask_i_crs, tpol, fpol     
93
94      ! Scale factors
95      REAL(wp), DIMENSION(:,:),   ALLOCATABLE :: e1t_crs, e2t_crs, e1e2t_crs ! horizontal scale factors grid type T
96      REAL(wp), DIMENSION(:,:),   ALLOCATABLE :: e1u_crs, e2u_crs ! horizontal scale factors grid type U
97      REAL(wp), DIMENSION(:,:),   ALLOCATABLE :: e1v_crs, e2v_crs ! horizontal scale factors grid type V
98      REAL(wp), DIMENSION(:,:),   ALLOCATABLE :: e1f_crs, e2f_crs ! horizontal scale factors grid type F
99      REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE :: e3t_crs, e3u_crs, e3v_crs, e3f_crs, e3w_crs
100      REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE :: e3t_max_crs, e3u_max_crs, e3v_max_crs, e3f_max_crs, e3w_max_crs
101     
102      ! Surface
103      REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE :: e1e2w_crs, e2e3u_crs, e1e3v_crs
104      REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE :: e1e2w_msk, e2e3u_msk, e1e3v_msk
105                                                                  ! vertical scale factors
106      ! Coordinates
107      REAL(wp), DIMENSION(:,:),   ALLOCATABLE :: gphit_crs, glamt_crs, gphif_crs, glamf_crs 
108      REAL(wp), DIMENSION(:,:),   ALLOCATABLE :: gphiu_crs, glamu_crs, gphiv_crs, glamv_crs 
109      REAL(wp), DIMENSION(:,:),   ALLOCATABLE :: ff_crs
110      INTEGER,  DIMENSION(:,:),   ALLOCATABLE :: mbathy_crs, mbkt_crs, mbku_crs, mbkv_crs
111      REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE :: gdept_crs, gdepu_crs, gdepv_crs, gdepw_crs
112
113      ! Weights
114      REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE :: facsurfv, facsurfu, facvol_t, facvol_w
115      REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE :: ocean_volume_crs_t, ocean_volume_crs_w, bt_crs, r1_bt_crs
116      REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE :: crs_surfu_wgt, crs_surfv_wgt, crs_surfw_wgt, crs_volt_wgt
117
118      ! CRS Namelist
119      INTEGER           :: nn_factx   = 3       !: reduction factor of x-dimension of the parent grid
120      INTEGER           :: nn_facty   = 3       !: reduction factor of y-dimension of the parent grid
121      INTEGER           :: nn_binref  = 0       !: 0 = binning starts north fold (equator could be asymmetric)
122                                                !: 1 = binning centers at equator (north fold my have artifacts)     
123                                                !:    for even reduction factors, equator placed in bin biased south
124      INTEGER           :: nn_msh_crs = 1       !: Organization of mesh mask output
125                                                !: 0 = no mesh mask output
126                                                !: 1 = unified mesh mask output
127                                                !: 2 = 2 separate mesh mask output
128                                                !: 3 = 3 separate mesh mask output
129      INTEGER           :: nn_crs_kz    =    0       !: type of Kz coarsening ( =0->VOL ; =1->MAX ; =2->MIN)
130      LOGICAL           :: ln_crs_wn    = .FALSE.    !: coarsening wn or computation using horizontal divergence
131      !
132      INTEGER           :: nrestx, nresty       !: for determining odd or even reduction factor
133
134
135      ! Grid reduction factors
136      REAL(wp)     ::  rfactx_r                !: inverse of x-dim reduction factor
137      REAL(wp)     ::  rfacty_r                !: inverse of y-dim reduction factor
138      REAL(wp)     ::  rfactxy 
139
140      ! Physical and dynamical ocean fields for output or passing to TOP, time-mean fields
141      REAL(wp), DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE      :: tsn_crs
142      REAL(wp), DIMENSION(:,:,:)  , ALLOCATABLE      :: un_crs, vn_crs, wn_crs, rke_crs
143      REAL(wp), DIMENSION(:,:,:)  , ALLOCATABLE      :: hdivn_crs   
144      REAL(wp), DIMENSION(:,:)    , ALLOCATABLE      :: sshn_crs   
145      !
146      ! Surface fluxes to pass to TOP
147      REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(:,:)  , ALLOCATABLE :: qsr_crs, fr_i_crs, wndm_crs
148      REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(:,:)  , ALLOCATABLE :: emp_crs, emp_b_crs, sfx_crs
149      REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(:,:)  , ALLOCATABLE :: utau_crs, vtau_crs
150      REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(:,:)  , ALLOCATABLE :: rnf_crs
151
152      ! Vertical diffusion
153      REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, DIMENSION(:,:,:)  ::  avs_crs           !: salinity vertical diffusivity coeff. [m2/s] at w-point
154
155      ! Mixing and Mixed Layer Depth
156      INTEGER,  PUBLIC, ALLOCATABLE, DIMENSION(:,:)    ::  nmln_crs, hmld_crs, hmlp_crs, hmlpt_crs                       
157
158   !!----------------------------------------------------------------------
159   !! NEMO/OPA 3.3 , NEMO Consortium (2010)
160   !! $Id$
161   !! Software governed by the CeCILL licence     (NEMOGCM/NEMO_CeCILL.txt)
162   !!----------------------------------------------------------------------
163CONTAINS
164   
165   INTEGER FUNCTION crs_dom_alloc()
166      !!-------------------------------------------------------------------
167      !!                     *** FUNCTION crs_dom_alloc ***
168      !!  ** Purpose :   Allocate public crs arrays 
169      !!-------------------------------------------------------------------
170      !! Local variables
171      INTEGER, DIMENSION(17) :: ierr
172
173      ierr(:) = 0
174
175      ! Set up bins for coarse grid, horizontal only.
176     ALLOCATE( mis2_crs(jpiglo_crs), mie2_crs(jpiglo_crs),  &
177       &       mjs2_crs(jpjglo_crs), mje2_crs(jpjglo_crs),  &
178       &       mi0_crs (jpiglo_crs), mi1_crs (jpiglo_crs),  &
179       &       mj0_crs (jpjglo_crs), mj1_crs (jpjglo_crs),  &
180       &       mig_crs (jpi_crs)   , mjg_crs (jpj_crs)   ,  STAT=ierr(1) ) 
181
182
183      ! Set up Mask and Mesh
184      ALLOCATE( tmask_crs(jpi_crs,jpj_crs,jpk) , fmask_crs(jpi_crs,jpj_crs,jpk) ,  &
185         &      umask_crs(jpi_crs,jpj_crs,jpk) , vmask_crs(jpi_crs,jpj_crs,jpk) , STAT=ierr(2))
186
187      ALLOCATE( tmask_i_crs(jpi_crs,jpj_crs)   , rnfmsk_crs(jpi_crs,jpj_crs), &
188      &         tpol_crs(jpiglo_crs,jpjglo_crs), fpol_crs(jpiglo_crs,jpjglo_crs), STAT=ierr(3) )
189
190      ALLOCATE( gphit_crs(jpi_crs,jpj_crs) , glamt_crs(jpi_crs,jpj_crs) , & 
191         &      gphiu_crs(jpi_crs,jpj_crs) , glamu_crs(jpi_crs,jpj_crs) , &
192         &      gphiv_crs(jpi_crs,jpj_crs) , glamv_crs(jpi_crs,jpj_crs) , &
193         &      gphif_crs(jpi_crs,jpj_crs) , glamf_crs(jpi_crs,jpj_crs) , &
194         &      ff_crs(jpi_crs,jpj_crs)    , STAT=ierr(4))
195
196      ALLOCATE( e1t_crs(jpi_crs,jpj_crs) , e2t_crs(jpi_crs,jpj_crs) , & 
197         &      e1u_crs(jpi_crs,jpj_crs) , e2u_crs(jpi_crs,jpj_crs) , & 
198         &      e1v_crs(jpi_crs,jpj_crs) , e2v_crs(jpi_crs,jpj_crs) , &
199         &      e1f_crs(jpi_crs,jpj_crs) , e2f_crs(jpi_crs,jpj_crs) , &
200         &      e1e2t_crs(jpi_crs,jpj_crs), STAT=ierr(5))
201
202      ALLOCATE( e3t_crs(jpi_crs,jpj_crs,jpk)    , e3w_crs(jpi_crs,jpj_crs,jpk)    , & 
203         &      e3u_crs(jpi_crs,jpj_crs,jpk)    , e3v_crs(jpi_crs,jpj_crs,jpk)    , &
204         &      e3f_crs(jpi_crs,jpj_crs,jpk)    , e1e2w_msk(jpi_crs,jpj_crs,jpk)  , & 
205         &      e2e3u_msk(jpi_crs,jpj_crs,jpk)  , e1e3v_msk(jpi_crs,jpj_crs,jpk)  , &
206         &      e1e2w_crs(jpi_crs,jpj_crs,jpk)  , e2e3u_crs(jpi_crs,jpj_crs,jpk)  , &
207         &      e1e3v_crs(jpi_crs,jpj_crs,jpk)  , e3t_max_crs(jpi_crs,jpj_crs,jpk), &
208         &      e3w_max_crs(jpi_crs,jpj_crs,jpk), e3u_max_crs(jpi_crs,jpj_crs,jpk), &
209         &      e3v_max_crs(jpi_crs,jpj_crs,jpk), STAT=ierr(6))
210
211
212      ALLOCATE( facsurfv(jpi_crs,jpj_crs,jpk), facsurfu(jpi_crs,jpj_crs,jpk) , & 
213         &      facvol_t(jpi_crs,jpj_crs,jpk), facvol_w(jpi_crs,jpj_crs,jpk) , &
214         &      ocean_volume_crs_t(jpi_crs,jpj_crs,jpk), ocean_volume_crs_w(jpi_crs,jpj_crs,jpk), &
215         &      bt_crs(jpi_crs,jpj_crs,jpk)  , r1_bt_crs(jpi_crs,jpj_crs,jpk) , STAT=ierr(7))
216
217
218      ALLOCATE( crs_surfu_wgt(jpi_crs,jpj_crs,jpk), crs_surfv_wgt(jpi_crs,jpj_crs,jpk) , & 
219         &      crs_surfw_wgt(jpi_crs,jpj_crs,jpk), crs_volt_wgt(jpi_crs,jpj_crs,jpk) , STAT=ierr(8))
220
221
222      ALLOCATE( mbathy_crs(jpi_crs,jpj_crs), mbkt_crs(jpi_crs,jpj_crs) , &
223         &      mbku_crs(jpi_crs,jpj_crs)  , mbkv_crs(jpi_crs,jpj_crs) , STAT=ierr(9))
224
225      ALLOCATE( gdept_crs(jpi_crs,jpj_crs,jpk), gdepu_crs(jpi_crs,jpj_crs,jpk) , &
226         &      gdepv_crs(jpi_crs,jpj_crs,jpk), gdepw_crs(jpi_crs,jpj_crs,jpk) , STAT=ierr(10) )
227
228
229      ALLOCATE( un_crs(jpi_crs,jpj_crs,jpk) , vn_crs(jpi_crs,jpj_crs,jpk) , &
230         &      wn_crs(jpi_crs,jpj_crs,jpk) , hdivn_crs(jpi_crs,jpj_crs,jpk),&
231         &      rke_crs(jpi_crs,jpj_crs,jpk),                                STAT=ierr(11))
232
233     ALLOCATE( sshn_crs(jpi_crs,jpj_crs), emp_crs (jpi_crs,jpj_crs), emp_b_crs(jpi_crs,jpj_crs), &
234         &     qsr_crs(jpi_crs ,jpj_crs), wndm_crs(jpi_crs,jpj_crs), utau_crs(jpi_crs,jpj_crs) , &
235         &     vtau_crs(jpi_crs,jpj_crs), rnf_crs(jpi_crs ,jpj_crs), &
236         &     fr_i_crs(jpi_crs,jpj_crs), sfx_crs(jpi_crs ,jpj_crs),  STAT=ierr(12)  )
237
238     ALLOCATE( tsn_crs(jpi_crs,jpj_crs,jpk,jpts), avs_crs(jpi_crs,jpj_crs,jpk), STAT=ierr(13) )
239
240      ALLOCATE( nmln_crs(jpi_crs,jpj_crs) , hmld_crs(jpi_crs,jpj_crs) , &
241         &      hmlp_crs(jpi_crs,jpj_crs) , hmlpt_crs(jpi_crs,jpj_crs) , STAT=ierr(14) )
242         
243      ALLOCATE( nimppt_crs (jpnij) , nlcit_crs (jpnij) , nldit_crs (jpnij) , nleit_crs (jpnij),   &
244         &      nimppt_full(jpnij) , nlcit_full(jpnij) , nldit_full(jpnij) , nleit_full(jpnij),   &
245                njmppt_crs (jpnij) , nlcjt_crs (jpnij) , nldjt_crs (jpnij) , nlejt_crs (jpnij),   &
246         &      njmppt_full(jpnij) , nlcjt_full(jpnij) , nldjt_full(jpnij) , nlejt_full(jpnij)  , STAT=ierr(15) )
247   
248      crs_dom_alloc = MAXVAL(ierr)
249      !
250   END FUNCTION crs_dom_alloc
251
252
253   INTEGER FUNCTION crs_dom_alloc2()
254      !!-------------------------------------------------------------------
255      !!                     *** FUNCTION crs_dom_alloc ***
256      !!  ** Purpose :   Allocate public crs arrays 
257      !!-------------------------------------------------------------------
258      !! Local variables
259      INTEGER, DIMENSION(1) :: ierr
260
261      ierr(:) = 0
262     
263      ALLOCATE( mjs_crs(nlej_crs) , mje_crs(nlej_crs), mis_crs(nlei_crs) , mie_crs(nlei_crs), STAT=ierr(1) )
264      crs_dom_alloc2 = MAXVAL(ierr)
265
266   END FUNCTION crs_dom_alloc2
267
268
269   SUBROUTINE dom_grid_glo
270      !!--------------------------------------------------------------------
271      !!                       ***  MODULE dom_grid_glo  ***
272      !!
273      !! ** Purpose : +Return back to parent grid domain
274      !!---------------------------------------------------------------------
275
276      !                         Return to parent grid domain
277      jpi    = jpi_full
278      jpj    = jpj_full
279      jpim1  = jpim1_full
280      jpjm1  = jpjm1_full
281      nperio = nperio_full
282
283      npolj  = npolj_full
284      jpiglo = jpiglo_full
285      jpjglo = jpjglo_full
286
287      nlci   = nlci_full
288      nlcj   = nlcj_full
289      nldi   = nldi_full
290      nldj   = nldj_full
291      nlei   = nlei_full
292      nlej   = nlej_full
293      nimpp  = nimpp_full
294      njmpp  = njmpp_full
295     
296      nlcit(:)  = nlcit_full(:)
297      nldit(:)  = nldit_full(:)
298      nleit(:)  = nleit_full(:)
299      nimppt(:) = nimppt_full(:)
300      nlcjt(:)  = nlcjt_full(:)
301      nldjt(:)  = nldjt_full(:)
302      nlejt(:)  = nlejt_full(:)
303      njmppt(:) = njmppt_full(:)
304
305   END SUBROUTINE dom_grid_glo
306
307
308   SUBROUTINE dom_grid_crs
309      !!--------------------------------------------------------------------
310      !!                       ***  MODULE dom_grid_crs  ***
311      !!
312      !! ** Purpose :  Save the parent grid information & Switch to coarse grid domain
313      !!---------------------------------------------------------------------
314      !
315      !                        Switch to coarse grid domain
316      jpi    = jpi_crs
317      jpj    = jpj_crs
318      jpim1  = jpi_crsm1
319      jpjm1  = jpj_crsm1
320      nperio = nperio_crs
321
322      npolj  = npolj_crs
323      jpiglo = jpiglo_crs
324      jpjglo = jpjglo_crs
325
326
327      nlci   = nlci_crs
328      nlcj   = nlcj_crs
329      nldi   = nldi_crs
330      nlei   = nlei_crs
331      nlej   = nlej_crs
332      nldj   = nldj_crs
333      nimpp  = nimpp_crs
334      njmpp  = njmpp_crs
335     
336      nlcit(:)  = nlcit_crs(:)
337      nldit(:)  = nldit_crs(:)
338      nleit(:)  = nleit_crs(:)
339      nimppt(:) = nimppt_crs(:)
340      nlcjt(:)  = nlcjt_crs(:)
341      nldjt(:)  = nldjt_crs(:)
342      nlejt(:)  = nlejt_crs(:)
343      njmppt(:) = njmppt_crs(:)
344      !
345   END SUBROUTINE dom_grid_crs
346   
347   !!======================================================================
348END MODULE crs
349
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.