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Since March 2022 along with NEMO 4.2 release, the code development moved to a self-hosted GitLab.
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nemogcm.F90 in branches/UKMO/AMM15_v3_6_STABLE_package_collate/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC – NEMO

source: branches/UKMO/AMM15_v3_6_STABLE_package_collate/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/nemogcm.F90 @ 13576

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Update NEMO-FABM coupler for FABM v1, and introduce two-way NEMO-ERSEM coupling options. See https://code.metoffice.gov.uk/trac/utils/ticket/366.

File size: 40.6 KB
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
30   !!            3.4  ! 2011-11  (C. Harris) decomposition changes for running with CICE
[4152]31   !!                 ! 2012-05  (C. Calone, J. Simeon, G. Madec, C. Ethe) Add grid coarsening
[1593]32   !!----------------------------------------------------------------------
[3]33
34   !!----------------------------------------------------------------------
[2496]35   !!   nemo_gcm       : solve ocean dynamics, tracer, biogeochemistry and/or sea-ice
36   !!   nemo_init      : initialization of the NEMO system
[3764]37   !!   nemo_ctl       : initialisation of the contol print
[2496]38   !!   nemo_closefile : close remaining open files
[2715]39   !!   nemo_alloc     : dynamical allocation
40   !!   nemo_partition : calculate MPP domain decomposition
41   !!   factorise      : calculate the factors of the no. of MPI processes
[3]42   !!----------------------------------------------------------------------
[2382]43   USE step_oce        ! module used in the ocean time stepping module
[2392]44   USE cla             ! cross land advection               (tra_cla routine)
[3]45   USE domcfg          ! domain configuration               (dom_cfg routine)
46   USE mppini          ! shared/distributed memory setting (mpp_init routine)
47   USE domain          ! domain initialization             (dom_init routine)
[3625]48#if defined key_nemocice_decomp
49   USE ice_domain_size, only: nx_global, ny_global
50#endif
[3651]51   USE tideini         ! tidal components initialization   (tide_ini routine)
[4990]52   USE bdyini          ! open boundary cond. setting       (bdy_init routine)
53   USE bdydta          ! open boundary cond. setting   (bdy_dta_init routine)
54   USE bdytides        ! open boundary cond. setting   (bdytide_init routine)
[3]55   USE istate          ! initial state setting          (istate_init routine)
56   USE ldfdyn          ! lateral viscosity setting      (ldfdyn_init routine)
57   USE ldftra          ! lateral diffusivity setting    (ldftra_init routine)
[2392]58   USE zdfini          ! vertical physics setting          (zdf_init routine)
[3]59   USE phycst          ! physical constant                  (par_cst routine)
[4990]60   USE trdini          ! dyn/tra trends initialization     (trd_init routine)
[3768]61   USE asminc          ! assimilation increments     
62   USE asmbkg          ! writing out state trajectory
[10728]63   USE asmbgc          ! biogeochemical assimilation increments
[2236]64   USE diaptr          ! poleward transports           (dia_ptr_init routine)
[3294]65   USE diadct          ! sections transports           (dia_dct_init routine)
[2236]66   USE diaobs          ! Observation diagnostics       (dia_obs_init routine)
[3764]67   USE lib_fortran     ! Fortran utilities (allows no signed zero when 'key_nosignedzero' defined)
[2496]68   USE step            ! NEMO time-stepping                 (stp     routine)
[3609]69   USE icbini          ! handle bergs, initialisation
70   USE icbstp          ! handle bergs, calving, themodynamics and transport
[11277]71   USE sbccpl
[1359]72   USE cpl_oasis3      ! OASIS3 coupling
[900]73   USE c1d             ! 1D configuration
74   USE step_c1d        ! Time stepping loop for the 1D configuration
[4245]75   USE dyndmp          ! Momentum damping
[1594]76#if defined key_top
[1593]77   USE trcini          ! passive tracer initialisation
[1594]78#endif
[1593]79   USE lib_mpp         ! distributed memory computing
[1412]80#if defined key_iomput
[3701]81   USE xios
[1359]82#endif
[3651]83   USE sbctide, ONLY: lk_tide
[4152]84   USE crsini          ! initialise grid coarsening utility
[4671]85   USE lbcnfd, ONLY: isendto, nsndto, nfsloop, nfeloop ! Setup of north fold exchanges
[5407]86   USE sbc_oce, ONLY: lk_oasis
[5329]87   USE stopar
88   USE stopts
[8059]89   USE diatmb          ! Top,middle,bottom output
90   USE dia25h          ! 25h mean output
[8561]91   USE diaopfoam       ! FOAM operational output
92   USE diurnal_bulk    ! diurnal bulk SST
[268]93
[2715]94   IMPLICIT NONE
[3]95   PRIVATE
96
[2496]97   PUBLIC   nemo_gcm    ! called by model.F90
98   PUBLIC   nemo_init   ! needed by AGRIF
[3764]99   PUBLIC   nemo_alloc  ! needed by TAM
[467]100
[2498]101   CHARACTER(lc) ::   cform_aaa="( /, 'AAAAAAAA', / ) "     ! flag for output listing
[1593]102
[3]103   !!----------------------------------------------------------------------
[2715]104   !! NEMO/OPA 4.0 , NEMO Consortium (2011)
[2392]105   !! $Id$
[2329]106   !! Software governed by the CeCILL licence     (NEMOGCM/NEMO_CeCILL.txt)
[3]107   !!----------------------------------------------------------------------
108CONTAINS
109
[2496]110   SUBROUTINE nemo_gcm
[3]111      !!----------------------------------------------------------------------
[2496]112      !!                     ***  ROUTINE nemo_gcm  ***
[3]113      !!
[3764]114      !! ** Purpose :   NEMO solves the primitive equations on an orthogonal
[1593]115      !!              curvilinear mesh on the sphere.
[3]116      !!
117      !! ** Method  : - model general initialization
118      !!              - launch the time-stepping (stp routine)
[1593]119      !!              - finalize the run by closing files and communications
[3]120      !!
[2715]121      !! References : Madec, Delecluse, Imbard, and Levy, 1997:  internal report, IPSL.
[1593]122      !!              Madec, 2008, internal report, IPSL.
[3]123      !!----------------------------------------------------------------------
124      INTEGER ::   istp       ! time step index
[389]125      !!----------------------------------------------------------------------
[2382]126      !
[392]127#if defined key_agrif
[1593]128      CALL Agrif_Init_Grids()      ! AGRIF: set the meshes
[389]129#endif
130
[1593]131      !                            !-----------------------!
[2496]132      CALL nemo_init               !==  Initialisations  ==!
[1593]133      !                            !-----------------------!
[2715]134#if defined key_agrif
[3680]135      CALL Agrif_Declare_Var_dom   ! AGRIF: set the meshes for DOM
136      CALL Agrif_Declare_Var       !  "      "   "   "      "  DYN/TRA
[2715]137# if defined key_top
[3680]138      CALL Agrif_Declare_Var_top   !  "      "   "   "      "  TOP
[2715]139# endif
[3680]140# if defined key_lim2
141      CALL Agrif_Declare_Var_lim2  !  "      "   "   "      "  LIM
142# endif
[2715]143#endif
[682]144      ! check that all process are still there... If some process have an error,
145      ! they will never enter in step and other processes will wait until the end of the cpu time!
[900]146      IF( lk_mpp )   CALL mpp_max( nstop )
[682]147
[1593]148      IF(lwp) WRITE(numout,cform_aaa)   ! Flag AAAAAAA
149
150      !                            !-----------------------!
151      !                            !==   time stepping   ==!
152      !                            !-----------------------!
[900]153      istp = nit000
[2236]154#if defined key_c1d
[389]155         DO WHILE ( istp <= nitend .AND. nstop == 0 )
[900]156            CALL stp_c1d( istp )
[389]157            istp = istp + 1
158         END DO
[2236]159#else
[13576]160          ! Initial call to assimilation routines moved to stp
[3764]161
[6204]162#if defined key_agrif
163          CALL Agrif_Regrid()
164#endif
165
[389]166         DO WHILE ( istp <= nitend .AND. nstop == 0 )
[392]167#if defined key_agrif
[6204]168            CALL stp                         ! AGRIF: time stepping
[389]169#else
[11277]170            IF (lk_oasis) CALL sbc_cpl_snd( istp )  ! Coupling to atmos   
171            CALL stp( istp )   
172            ! We don't couple on the final timestep because   
173            ! our restart file has already been written   
174            ! and contains all the necessary data for a   
175            ! restart. sbc_cpl_snd could be called here   
176            ! but it would require   
177            ! a) A test to ensure it was not performed   
178            !    on the very last time-step   
179            ! b) the presence of another call to   
180            !    sbc_cpl_snd call prior to the main DO loop   
181            ! This solution produces identical results   
182            ! with fewer lines of code. 
[389]183#endif
184            istp = istp + 1
[900]185            IF( lk_mpp )   CALL mpp_max( nstop )
[389]186         END DO
[2236]187#endif
188
[3609]189      IF( lk_diaobs   )   CALL dia_obs_wri
190      !
[10728]191      IF( ( lk_asminc ).AND.( ln_balwri ) ) CALL asm_bgc_bal_wri( nitend )  ! Output balancing increments
192      !
[3609]193      IF( ln_icebergs )   CALL icb_end( nitend )
[3764]194
[1593]195      !                            !------------------------!
196      !                            !==  finalize the run  ==!
197      !                            !------------------------!
198      IF(lwp) WRITE(numout,cform_aaa)   ! Flag AAAAAAA
199      !
200      IF( nstop /= 0 .AND. lwp ) THEN   ! error print
[682]201         WRITE(numout,cform_err)
[3764]202         WRITE(numout,*) nstop, ' error have been found'
[389]203      ENDIF
[1593]204      !
[3294]205#if defined key_agrif
[6204]206      IF( .NOT. Agrif_Root() ) THEN
[5531]207         CALL Agrif_ParentGrid_To_ChildGrid()
208         IF( lk_diaobs ) CALL dia_obs_wri
209         IF( nn_timing == 1 )   CALL timing_finalize
210         CALL Agrif_ChildGrid_To_ParentGrid()
211      ENDIF
[3294]212#endif
213      IF( nn_timing == 1 )   CALL timing_finalize
214      !
[2496]215      CALL nemo_closefile
[4990]216      !
[3769]217#if defined key_iomput
218      CALL xios_finalize                ! end mpp communications with xios
[5407]219      IF( lk_oasis ) CALL cpl_finalize    ! end coupling and mpp communications with OASIS
[532]220#else
[5407]221      IF( lk_oasis ) THEN
[4990]222         CALL cpl_finalize              ! end coupling and mpp communications with OASIS
223      ELSE
224         IF( lk_mpp )   CALL mppstop    ! end mpp communications
225      ENDIF
[532]226#endif
[900]227      !
[2496]228   END SUBROUTINE nemo_gcm
[389]229
230
[2496]231   SUBROUTINE nemo_init
[389]232      !!----------------------------------------------------------------------
[2496]233      !!                     ***  ROUTINE nemo_init  ***
[389]234      !!
[2496]235      !! ** Purpose :   initialization of the NEMO GCM
[389]236      !!----------------------------------------------------------------------
[2715]237      INTEGER ::   ji            ! dummy loop indices
238      INTEGER ::   ilocal_comm   ! local integer
[4147]239      INTEGER ::   ios
[2715]240      CHARACTER(len=80), DIMENSION(16) ::   cltxt
[4990]241      !
242      NAMELIST/namctl/ ln_ctl  , nn_print, nn_ictls, nn_ictle,   &
[3294]243         &             nn_isplt, nn_jsplt, nn_jctls, nn_jctle,   &
244         &             nn_bench, nn_timing
[4147]245      NAMELIST/namcfg/ cp_cfg, cp_cfz, jp_cfg, jpidta, jpjdta, jpkdta, jpiglo, jpjglo, &
[5118]246         &             jpizoom, jpjzoom, jperio, ln_use_jattr
[3]247      !!----------------------------------------------------------------------
[1593]248      !
[2496]249      cltxt = ''
[5407]250      cxios_context = 'nemo'
[2496]251      !
[4147]252      !                             ! Open reference namelist and configuration namelist files
253      CALL ctl_opn( numnam_ref, 'namelist_ref', 'OLD', 'FORMATTED', 'SEQUENTIAL', -1, 6, .FALSE. )
254      CALL ctl_opn( numnam_cfg, 'namelist_cfg', 'OLD', 'FORMATTED', 'SEQUENTIAL', -1, 6, .FALSE. )
[1593]255      !
[4147]256      REWIND( numnam_ref )              ! Namelist namctl in reference namelist : Control prints & Benchmark
257      READ  ( numnam_ref, namctl, IOSTAT = ios, ERR = 901 )
[4289]258901   IF( ios /= 0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'namctl in reference namelist', .TRUE. )
[4147]259
260      REWIND( numnam_cfg )              ! Namelist namctl in confguration namelist : Control prints & Benchmark
261      READ  ( numnam_cfg, namctl, IOSTAT = ios, ERR = 902 )
[4289]262902   IF( ios /= 0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'namctl in configuration namelist', .TRUE. )
[4147]263
[1593]264      !
[4147]265      REWIND( numnam_ref )              ! Namelist namcfg in reference namelist : Control prints & Benchmark
266      READ  ( numnam_ref, namcfg, IOSTAT = ios, ERR = 903 )
[4289]267903   IF( ios /= 0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'namcfg in reference namelist', .TRUE. )
[4147]268
269      REWIND( numnam_cfg )              ! Namelist namcfg in confguration namelist : Control prints & Benchmark
270      READ  ( numnam_cfg, namcfg, IOSTAT = ios, ERR = 904 )
[4289]271904   IF( ios /= 0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'namcfg in configuration namelist', .TRUE. )   
[4309]272
[4147]273! Force values for AGRIF zoom (cf. agrif_user.F90)
274#if defined key_agrif
275   IF( .NOT. Agrif_Root() ) THEN
276      jpiglo  = nbcellsx + 2 + 2*nbghostcells
277      jpjglo  = nbcellsy + 2 + 2*nbghostcells
278      jpi     = ( jpiglo-2*jpreci + (jpni-1+0) ) / jpni + 2*jpreci
279      jpj     = ( jpjglo-2*jprecj + (jpnj-1+0) ) / jpnj + 2*jprecj
280      jpidta  = jpiglo
281      jpjdta  = jpjglo
282      jpizoom = 1
283      jpjzoom = 1
284      nperio  = 0
285      jperio  = 0
[5118]286      ln_use_jattr = .false.
[4147]287   ENDIF
288#endif
289      !
[1593]290      !                             !--------------------------------------------!
291      !                             !  set communicator & select the local node  !
[4624]292      !                             !  NB: mynode also opens output.namelist.dyn !
293      !                             !      on unit number numond on first proc   !
[1593]294      !                             !--------------------------------------------!
[1412]295#if defined key_iomput
[2200]296      IF( Agrif_Root() ) THEN
[5407]297         IF( lk_oasis ) THEN
298            CALL cpl_init( "oceanx", ilocal_comm )                     ! nemo local communicator given by oasis
299            CALL xios_initialize( "not used",local_comm=ilocal_comm )    ! send nemo communicator to xios
[4990]300         ELSE
[5407]301            CALL  xios_initialize( "for_xios_mpi_id",return_comm=ilocal_comm )    ! nemo local communicator given by xios
[4990]302         ENDIF
[2200]303      ENDIF
[5407]304      ! Nodes selection (control print return in cltxt)
305      narea = mynode( cltxt, 'output.namelist.dyn', numnam_ref, numnam_cfg, numond , nstop, ilocal_comm )
[532]306#else
[5407]307      IF( lk_oasis ) THEN
[4990]308         IF( Agrif_Root() ) THEN
[5407]309            CALL cpl_init( "oceanx", ilocal_comm )                      ! nemo local communicator given by oasis
[4990]310         ENDIF
[5407]311         ! Nodes selection (control print return in cltxt)
312         narea = mynode( cltxt, 'output.namelist.dyn', numnam_ref, numnam_cfg, numond , nstop, ilocal_comm )
[4990]313      ELSE
314         ilocal_comm = 0
[5407]315         ! Nodes selection (control print return in cltxt)
316         narea = mynode( cltxt, 'output.namelist.dyn', numnam_ref, numnam_cfg, numond , nstop )
[2236]317      ENDIF
[532]318#endif
[2715]319      narea = narea + 1                                     ! mynode return the rank of proc (0 --> jpnij -1 )
[3]320
[4624]321      lwm = (narea == 1)                                    ! control of output namelists
[2715]322      lwp = (narea == 1) .OR. ln_ctl                        ! control of all listing output print
[1579]323
[4624]324      IF(lwm) THEN
325         ! write merged namelists from earlier to output namelist now that the
326         ! file has been opened in call to mynode. nammpp has already been
327         ! written in mynode (if lk_mpp_mpi)
328         WRITE( numond, namctl )
329         WRITE( numond, namcfg )
330      ENDIF
331
[3764]332      ! If dimensions of processor grid weren't specified in the namelist file
[2715]333      ! then we calculate them here now that we have our communicator size
334      IF( (jpni < 1) .OR. (jpnj < 1) )THEN
335#if   defined key_mpp_mpi
336         IF( Agrif_Root() ) CALL nemo_partition(mppsize)
337#else
338         jpni  = 1
339         jpnj  = 1
340         jpnij = jpni*jpnj
341#endif
342      END IF
343
344      ! Calculate domain dimensions given calculated jpni and jpnj
345      ! This used to be done in par_oce.F90 when they were parameters rather
346      ! than variables
347      IF( Agrif_Root() ) THEN
[3294]348#if defined key_nemocice_decomp
[3625]349         jpi = ( nx_global+2-2*jpreci + (jpni-1) ) / jpni + 2*jpreci ! first  dim.
350         jpj = ( ny_global+2-2*jprecj + (jpnj-1) ) / jpnj + 2*jprecj ! second dim.
[3294]351#else
[3625]352         jpi = ( jpiglo-2*jpreci + (jpni-1) ) / jpni + 2*jpreci   ! first  dim.
[2715]353         jpj = ( jpjglo-2*jprecj + (jpnj-1) ) / jpnj + 2*jprecj   ! second dim.
[3294]354#endif
[6204]355      ENDIF         
[2715]356         jpk = jpkdta                                             ! third dim
[6204]357#if defined key_agrif
358         ! simple trick to use same vertical grid as parent
359         ! but different number of levels:
360         ! Save maximum number of levels in jpkdta, then define all vertical grids
361         ! with this number.
362         ! Suppress once vertical online interpolation is ok
363         IF(.NOT.Agrif_Root()) jpkdta = Agrif_Parent(jpkdta)
364#endif
[2715]365         jpim1 = jpi-1                                            ! inner domain indices
366         jpjm1 = jpj-1                                            !   "           "
367         jpkm1 = jpk-1                                            !   "           "
368         jpij  = jpi*jpj                                          !  jpi x j
369
[1593]370      IF(lwp) THEN                            ! open listing units
371         !
[1581]372         CALL ctl_opn( numout, 'ocean.output', 'REPLACE', 'FORMATTED', 'SEQUENTIAL', -1, 6, .FALSE., narea )
[1593]373         !
[1579]374         WRITE(numout,*)
[3294]375         WRITE(numout,*) '   CNRS - NERC - Met OFFICE - MERCATOR-ocean - INGV - CMCC'
[1593]376         WRITE(numout,*) '                       NEMO team'
[1579]377         WRITE(numout,*) '            Ocean General Circulation Model'
[5120]378         WRITE(numout,*) '                  version 3.6  (2015) '
[1579]379         WRITE(numout,*)
380         WRITE(numout,*)
[3764]381         DO ji = 1, SIZE(cltxt)
[1593]382            IF( TRIM(cltxt(ji)) /= '' )   WRITE(numout,*) cltxt(ji)      ! control print of mynode
[1579]383         END DO
[1593]384         WRITE(numout,cform_aaa)                                         ! Flag AAAAAAA
385         !
[473]386      ENDIF
[2715]387
[3764]388      ! Now we know the dimensions of the grid and numout has been set we can
[2715]389      ! allocate arrays
390      CALL nemo_alloc()
391
[2496]392      !                             !-------------------------------!
393      !                             !  NEMO general initialization  !
394      !                             !-------------------------------!
[473]395
[2496]396      CALL nemo_ctl                          ! Control prints & Benchmark
[531]397
[2082]398      !                                      ! Domain decomposition
[1593]399      IF( jpni*jpnj == jpnij ) THEN   ;   CALL mpp_init      ! standard cutting out
400      ELSE                            ;   CALL mpp_init2     ! eliminate land processors
[3]401      ENDIF
[2382]402      !
[3294]403      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_init
404      !
[2082]405      !                                      ! General initialization
[2027]406                            CALL     phy_cst    ! Physical constants
407                            CALL     eos_init   ! Equation of state
[4245]408      IF( lk_c1d        )   CALL     c1d_init   ! 1D column configuration
[2027]409                            CALL     dom_cfg    ! Domain configuration
410                            CALL     dom_init   ! Domain
[413]411
[3294]412      IF( ln_nnogather )    CALL nemo_northcomms   ! Initialise the northfold neighbour lists (must be done after the masks are defined)
413
[2027]414      IF( ln_ctl        )   CALL prt_ctl_init   ! Print control
415
[3651]416                            CALL  istate_init   ! ocean initial state (Dynamics and tracers)
417
[8561]418      CALL diurnal_sst_bulk_init                ! diurnal sst
419      IF ( ln_diurnal ) CALL diurnal_sst_coolskin_init   ! cool skin 
420
[4292]421      IF( lk_tide       )   CALL    tide_init( nit000 )    ! Initialisation of the tidal harmonics
[3651]422
[5123]423                            CALL     sbc_init   ! Forcings : surface module (clem: moved here for bdy purpose)
424
[4990]425      IF( lk_bdy        )   CALL     bdy_init   ! Open boundaries initialisation
426      IF( lk_bdy        )   CALL bdy_dta_init   ! Open boundaries initialisation of external data arrays
[4292]427      IF( lk_bdy .AND. lk_tide )   &
[4990]428         &                  CALL bdytide_init   ! Open boundaries initialisation of tidal harmonic forcing
[2027]429
[3294]430                            CALL dyn_nept_init  ! simplified form of Neptune effect
[4152]431      !     
432      IF( ln_crs        )   CALL     crs_init   ! Domain initialization of coarsened grid
433      !
434                                ! Ocean physics
[2082]435      !                                         ! Vertical physics
436                            CALL     zdf_init      ! namelist read
437                            CALL zdf_bfr_init      ! bottom friction
438      IF( lk_zdfric     )   CALL zdf_ric_init      ! Richardson number dependent Kz
[2329]439      IF( lk_zdftke     )   CALL zdf_tke_init      ! TKE closure scheme
440      IF( lk_zdfgls     )   CALL zdf_gls_init      ! GLS closure scheme
441      IF( lk_zdfkpp     )   CALL zdf_kpp_init      ! KPP closure scheme
[2082]442      IF( lk_zdftmx     )   CALL zdf_tmx_init      ! tidal vertical mixing
[3764]443      IF( lk_zdfddm .AND. .NOT. lk_zdfkpp )   &
[2082]444         &                  CALL zdf_ddm_init      ! double diffusive mixing
445      !                                         ! Lateral physics
446                            CALL ldf_tra_init      ! Lateral ocean tracer physics
447                            CALL ldf_dyn_init      ! Lateral ocean momentum physics
[2392]448      IF( lk_ldfslp     )   CALL ldf_slp_init      ! slope of lateral mixing
[2082]449
[2027]450      !                                     ! Active tracers
451                            CALL tra_qsr_init   ! penetrative solar radiation qsr
[2325]452                            CALL tra_bbc_init   ! bottom heat flux
[2027]453      IF( lk_trabbl     )   CALL tra_bbl_init   ! advective (and/or diffusive) bottom boundary layer scheme
[4245]454                            CALL tra_dmp_init   ! internal damping trends- tracers
[2027]455                            CALL tra_adv_init   ! horizontal & vertical advection
456                            CALL tra_ldf_init   ! lateral mixing
457                            CALL tra_zdf_init   ! vertical mixing and after tracer fields
458
459      !                                     ! Dynamics
[4245]460      IF( lk_c1d        )   CALL dyn_dmp_init   ! internal damping trends- momentum
[2027]461                            CALL dyn_adv_init   ! advection (vector or flux form)
[2104]462                            CALL dyn_vor_init   ! vorticity term including Coriolis
[2027]463                            CALL dyn_ldf_init   ! lateral mixing
[2104]464                            CALL dyn_hpg_init   ! horizontal gradient of Hydrostatic pressure
[2027]465                            CALL dyn_zdf_init   ! vertical diffusion
466                            CALL dyn_spg_init   ! surface pressure gradient
[3764]467
[2392]468      !                                     ! Misc. options
[4147]469      IF( nn_cla == 1 .AND. cp_cfg == 'orca' .AND. jp_cfg == 2 )   CALL cla_init       ! Cross Land Advection
[3609]470                            CALL icb_init( rdt, nit000)   ! initialise icebergs instance
[5329]471                            CALL sto_par_init   ! Stochastic parametrization
472      IF( ln_sto_eos     )  CALL sto_pts_init   ! RRandom T/S fluctuations
[4147]473     
[1594]474#if defined key_top
[2027]475      !                                     ! Passive tracers
[2082]476                            CALL     trc_init
[1594]477#endif
[4990]478      !                                     ! Diagnostics
[3294]479      IF( lk_floats     )   CALL     flo_init   ! drifting Floats
[2392]480      IF( lk_diaar5     )   CALL dia_ar5_init   ! ar5 diag
[2027]481                            CALL dia_ptr_init   ! Poleward TRansports initialization
[3294]482      IF( lk_diadct     )   CALL dia_dct_init   ! Sections tranports
[2148]483                            CALL dia_hsb_init   ! heat content, salt content and volume budgets
[4990]484                            CALL     trd_init   ! Mixed-layer/Vorticity/Integral constraints trends
[2392]485      IF( lk_diaobs     ) THEN                  ! Observation & model comparison
[2382]486                            CALL dia_obs_init            ! Initialize observational data
[13576]487                            ! Initial call to dia_obs moved to stp
[3764]488      ENDIF
[4990]489
[13576]490      ! Initialisation of assimilation moved to stp
[9181]491
[2382]492      IF(lwp) WRITE(numout,*) 'Euler time step switch is ', neuler
[13576]493     
494      ! Initialisation of tmb/25h/diaopfoam outputs moved to stp
495     
[1593]496      !
[2496]497   END SUBROUTINE nemo_init
[467]498
499
[2496]500   SUBROUTINE nemo_ctl
[467]501      !!----------------------------------------------------------------------
[2496]502      !!                     ***  ROUTINE nemo_ctl  ***
[467]503      !!
[3764]504      !! ** Purpose :   control print setting
[467]505      !!
[2442]506      !! ** Method  : - print namctl information and check some consistencies
[467]507      !!----------------------------------------------------------------------
[2442]508      !
[2496]509      IF(lwp) THEN                  ! control print
[531]510         WRITE(numout,*)
[2496]511         WRITE(numout,*) 'nemo_ctl: Control prints & Benchmark'
[531]512         WRITE(numout,*) '~~~~~~~ '
[1593]513         WRITE(numout,*) '   Namelist namctl'
[1601]514         WRITE(numout,*) '      run control (for debugging)     ln_ctl     = ', ln_ctl
515         WRITE(numout,*) '      level of print                  nn_print   = ', nn_print
516         WRITE(numout,*) '      Start i indice for SUM control  nn_ictls   = ', nn_ictls
517         WRITE(numout,*) '      End i indice for SUM control    nn_ictle   = ', nn_ictle
518         WRITE(numout,*) '      Start j indice for SUM control  nn_jctls   = ', nn_jctls
519         WRITE(numout,*) '      End j indice for SUM control    nn_jctle   = ', nn_jctle
520         WRITE(numout,*) '      number of proc. following i     nn_isplt   = ', nn_isplt
521         WRITE(numout,*) '      number of proc. following j     nn_jsplt   = ', nn_jsplt
522         WRITE(numout,*) '      benchmark parameter (0/1)       nn_bench   = ', nn_bench
[3610]523         WRITE(numout,*) '      timing activated    (0/1)       nn_timing  = ', nn_timing
[531]524      ENDIF
[2442]525      !
[1601]526      nprint    = nn_print          ! convert DOCTOR namelist names into OLD names
527      nictls    = nn_ictls
528      nictle    = nn_ictle
529      njctls    = nn_jctls
530      njctle    = nn_jctle
531      isplt     = nn_isplt
532      jsplt     = nn_jsplt
533      nbench    = nn_bench
[4147]534
535      IF(lwp) THEN                  ! control print
536         WRITE(numout,*)
537         WRITE(numout,*) 'namcfg  : configuration initialization through namelist read'
538         WRITE(numout,*) '~~~~~~~ '
539         WRITE(numout,*) '   Namelist namcfg'
540         WRITE(numout,*) '      configuration name              cp_cfg      = ', TRIM(cp_cfg)
541         WRITE(numout,*) '      configuration zoom name         cp_cfz      = ', TRIM(cp_cfz)
542         WRITE(numout,*) '      configuration resolution        jp_cfg      = ', jp_cfg
543         WRITE(numout,*) '      1st lateral dimension ( >= jpi ) jpidta     = ', jpidta
544         WRITE(numout,*) '      2nd    "         "    ( >= jpj ) jpjdta     = ', jpjdta
545         WRITE(numout,*) '      3nd    "         "               jpkdta     = ', jpkdta
546         WRITE(numout,*) '      1st dimension of global domain in i jpiglo  = ', jpiglo
547         WRITE(numout,*) '      2nd    -                  -    in j jpjglo  = ', jpjglo
548         WRITE(numout,*) '      left bottom i index of the zoom (in data domain) jpizoom = ', jpizoom
549         WRITE(numout,*) '      left bottom j index of the zoom (in data domain) jpizoom = ', jpjzoom
550         WRITE(numout,*) '      lateral cond. type (between 0 and 6) jperio = ', jperio   
[5118]551         WRITE(numout,*) '      use file attribute if exists as i/p j-start ln_use_jattr = ', ln_use_jattr
[4147]552      ENDIF
[2442]553      !                             ! Parameter control
[1593]554      !
555      IF( ln_ctl ) THEN                 ! sub-domain area indices for the control prints
[3294]556         IF( lk_mpp .AND. jpnij > 1 ) THEN
[2496]557            isplt = jpni   ;   jsplt = jpnj   ;   ijsplt = jpni*jpnj   ! the domain is forced to the real split domain
[531]558         ELSE
559            IF( isplt == 1 .AND. jsplt == 1  ) THEN
[1593]560               CALL ctl_warn( ' - isplt & jsplt are equal to 1',   &
561                  &           ' - the print control will be done over the whole domain' )
[531]562            ENDIF
[1593]563            ijsplt = isplt * jsplt            ! total number of processors ijsplt
[531]564         ENDIF
565         IF(lwp) WRITE(numout,*)'          - The total number of processors over which the'
566         IF(lwp) WRITE(numout,*)'            print control will be done is ijsplt : ', ijsplt
[1593]567         !
568         !                              ! indices used for the SUM control
569         IF( nictls+nictle+njctls+njctle == 0 )   THEN    ! print control done over the default area
[3764]570            lsp_area = .FALSE.
[1593]571         ELSE                                             ! print control done over a specific  area
[531]572            lsp_area = .TRUE.
573            IF( nictls < 1 .OR. nictls > jpiglo )   THEN
574               CALL ctl_warn( '          - nictls must be 1<=nictls>=jpiglo, it is forced to 1' )
575               nictls = 1
576            ENDIF
577            IF( nictle < 1 .OR. nictle > jpiglo )   THEN
578               CALL ctl_warn( '          - nictle must be 1<=nictle>=jpiglo, it is forced to jpiglo' )
579               nictle = jpiglo
580            ENDIF
581            IF( njctls < 1 .OR. njctls > jpjglo )   THEN
582               CALL ctl_warn( '          - njctls must be 1<=njctls>=jpjglo, it is forced to 1' )
583               njctls = 1
584            ENDIF
585            IF( njctle < 1 .OR. njctle > jpjglo )   THEN
586               CALL ctl_warn( '          - njctle must be 1<=njctle>=jpjglo, it is forced to jpjglo' )
587               njctle = jpjglo
588            ENDIF
[1593]589         ENDIF
590      ENDIF
[2442]591      !
[3764]592      IF( nbench == 1 ) THEN              ! Benchmark
[531]593         SELECT CASE ( cp_cfg )
[1593]594         CASE ( 'gyre' )   ;   CALL ctl_warn( ' The Benchmark is activated ' )
595         CASE DEFAULT      ;   CALL ctl_stop( ' The Benchmark is based on the GYRE configuration:',   &
[4147]596            &                                 ' cp_cfg = "gyre" in namelist &namcfg or set nbench = 0' )
[531]597         END SELECT
598      ENDIF
[1593]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
619      IF( numsol          /= -1 )   CLOSE( numsol          )   ! solver file
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
[3294]631
[1593]632      !
[2442]633      numout = 6                                     ! redefine numout in case it is used after this point...
634      !
[2496]635   END SUBROUTINE nemo_closefile
[467]636
[2715]637
638   SUBROUTINE nemo_alloc
639      !!----------------------------------------------------------------------
640      !!                     ***  ROUTINE nemo_alloc  ***
641      !!
642      !! ** Purpose :   Allocate all the dynamic arrays of the OPA modules
643      !!
644      !! ** Method  :
645      !!----------------------------------------------------------------------
646      USE diawri    , ONLY: dia_wri_alloc
647      USE dom_oce   , ONLY: dom_oce_alloc
648      USE ldfdyn_oce, ONLY: ldfdyn_oce_alloc
649      USE ldftra_oce, ONLY: ldftra_oce_alloc
650      USE trc_oce   , ONLY: trc_oce_alloc
[8059]651      USE diainsitutem, ONLY: insitu_tem_alloc
[3680]652#if defined key_diadct 
653      USE diadct    , ONLY: diadct_alloc 
654#endif 
[4354]655#if defined key_bdy
656      USE bdy_oce   , ONLY: bdy_oce_alloc
657#endif
[2715]658      !
659      INTEGER :: ierr
660      !!----------------------------------------------------------------------
661      !
[3764]662      ierr =        oce_alloc       ()          ! ocean
[2715]663      ierr = ierr + dia_wri_alloc   ()
664      ierr = ierr + dom_oce_alloc   ()          ! ocean domain
665      ierr = ierr + ldfdyn_oce_alloc()          ! ocean lateral  physics : dynamics
666      ierr = ierr + ldftra_oce_alloc()          ! ocean lateral  physics : tracers
667      ierr = ierr + zdf_oce_alloc   ()          ! ocean vertical physics
[8059]668      ierr = ierr + insitu_tem_alloc()
[2715]669      !
670      ierr = ierr + trc_oce_alloc   ()          ! shared TRC / TRA arrays
671      !
[3680]672#if defined key_diadct 
673      ierr = ierr + diadct_alloc    ()          !
674#endif 
[4354]675#if defined key_bdy
676      ierr = ierr + bdy_oce_alloc   ()          ! bdy masks (incl. initialization)
677#endif
[3680]678      !
[2715]679      IF( lk_mpp    )   CALL mpp_sum( ierr )
680      IF( ierr /= 0 )   CALL ctl_stop( 'STOP', 'nemo_alloc : unable to allocate standard ocean arrays' )
681      !
682   END SUBROUTINE nemo_alloc
683
684
685   SUBROUTINE nemo_partition( num_pes )
686      !!----------------------------------------------------------------------
687      !!                 ***  ROUTINE nemo_partition  ***
688      !!
[3764]689      !! ** Purpose :
[2715]690      !!
691      !! ** Method  :
692      !!----------------------------------------------------------------------
[4990]693      INTEGER, INTENT(in) ::   num_pes   ! The number of MPI processes we have
[2715]694      !
695      INTEGER, PARAMETER :: nfactmax = 20
696      INTEGER :: nfact ! The no. of factors returned
697      INTEGER :: ierr  ! Error flag
698      INTEGER :: ji
699      INTEGER :: idiff, mindiff, imin ! For choosing pair of factors that are closest in value
700      INTEGER, DIMENSION(nfactmax) :: ifact ! Array of factors
701      !!----------------------------------------------------------------------
[4990]702      !
[2715]703      ierr = 0
[4990]704      !
[2715]705      CALL factorise( ifact, nfactmax, nfact, num_pes, ierr )
[4990]706      !
[2715]707      IF( nfact <= 1 ) THEN
708         WRITE (numout, *) 'WARNING: factorisation of number of PEs failed'
709         WRITE (numout, *) '       : using grid of ',num_pes,' x 1'
710         jpnj = 1
711         jpni = num_pes
712      ELSE
713         ! Search through factors for the pair that are closest in value
714         mindiff = 1000000
715         imin    = 1
716         DO ji = 1, nfact-1, 2
717            idiff = ABS( ifact(ji) - ifact(ji+1) )
718            IF( idiff < mindiff ) THEN
719               mindiff = idiff
720               imin = ji
721            ENDIF
722         END DO
723         jpnj = ifact(imin)
724         jpni = ifact(imin + 1)
725      ENDIF
726      !
727      jpnij = jpni*jpnj
728      !
729   END SUBROUTINE nemo_partition
730
731
732   SUBROUTINE factorise( kfax, kmaxfax, knfax, kn, kerr )
733      !!----------------------------------------------------------------------
734      !!                     ***  ROUTINE factorise  ***
735      !!
736      !! ** Purpose :   return the prime factors of n.
[3764]737      !!                knfax factors are returned in array kfax which is of
[2715]738      !!                maximum dimension kmaxfax.
739      !! ** Method  :
740      !!----------------------------------------------------------------------
741      INTEGER                    , INTENT(in   ) ::   kn, kmaxfax
742      INTEGER                    , INTENT(  out) ::   kerr, knfax
743      INTEGER, DIMENSION(kmaxfax), INTENT(  out) ::   kfax
744      !
745      INTEGER :: ifac, jl, inu
746      INTEGER, PARAMETER :: ntest = 14
[6204]747      INTEGER, DIMENSION(ntest) :: ilfax
[4990]748      !
[6204]749      ! ilfax contains the set of allowed factors.
750      ilfax(:) = (/(2**jl,jl=ntest,1,-1)/)
[2715]751      !!----------------------------------------------------------------------
[6204]752      ! ilfax contains the set of allowed factors.
753      ilfax(:) = (/(2**jl,jl=ntest,1,-1)/)
[2715]754
755      ! Clear the error flag and initialise output vars
756      kerr = 0
757      kfax = 1
758      knfax = 0
759
760      ! Find the factors of n.
761      IF( kn == 1 )   GOTO 20
762
763      ! nu holds the unfactorised part of the number.
764      ! knfax holds the number of factors found.
765      ! l points to the allowed factor list.
766      ! ifac holds the current factor.
767
768      inu   = kn
769      knfax = 0
770
771      DO jl = ntest, 1, -1
772         !
773         ifac = ilfax(jl)
774         IF( ifac > inu )   CYCLE
775
776         ! Test whether the factor will divide.
777
778         IF( MOD(inu,ifac) == 0 ) THEN
779            !
780            knfax = knfax + 1            ! Add the factor to the list
781            IF( knfax > kmaxfax ) THEN
782               kerr = 6
783               write (*,*) 'FACTOR: insufficient space in factor array ', knfax
784               return
785            ENDIF
786            kfax(knfax) = ifac
787            ! Store the other factor that goes with this one
788            knfax = knfax + 1
789            kfax(knfax) = inu / ifac
790            !WRITE (*,*) 'ARPDBG, factors ',knfax-1,' & ',knfax,' are ', kfax(knfax-1),' and ',kfax(knfax)
791         ENDIF
792         !
793      END DO
794
795   20 CONTINUE      ! Label 20 is the exit point from the factor search loop.
796      !
797   END SUBROUTINE factorise
798
[3294]799#if defined key_mpp_mpi
[4990]800
[3294]801   SUBROUTINE nemo_northcomms
802      !!======================================================================
803      !!                     ***  ROUTINE  nemo_northcomms  ***
[4230]804      !! nemo_northcomms    :  Setup for north fold exchanges with explicit
805      !!                       point-to-point messaging
[3294]806      !!=====================================================================
807      !!----------------------------------------------------------------------
[3764]808      !!
[3294]809      !! ** Purpose :   Initialization of the northern neighbours lists.
810      !!----------------------------------------------------------------------
[3764]811      !!    1.0  ! 2011-10  (A. C. Coward, NOCS & J. Donners, PRACE)
[4230]812      !!    2.0  ! 2013-06 Setup avoiding MPI communication (I. Epicoco, S. Mocavero, CMCC)
[3294]813      !!----------------------------------------------------------------------
814
[4230]815      INTEGER  ::   sxM, dxM, sxT, dxT, jn
816      INTEGER  ::   njmppmax
[3294]817
[4230]818      njmppmax = MAXVAL( njmppt )
819   
820      !initializes the north-fold communication variables
821      isendto(:) = 0
[3294]822      nsndto = 0
823
[4230]824      !if I am a process in the north
825      IF ( njmpp == njmppmax ) THEN
826          !sxM is the first point (in the global domain) needed to compute the
827          !north-fold for the current process
828          sxM = jpiglo - nimppt(narea) - nlcit(narea) + 1
829          !dxM is the last point (in the global domain) needed to compute the
830          !north-fold for the current process
831          dxM = jpiglo - nimppt(narea) + 2
[3294]832
[4230]833          !loop over the other north-fold processes to find the processes
834          !managing the points belonging to the sxT-dxT range
[4671]835 
836          DO jn = 1, jpni
[4230]837                !sxT is the first point (in the global domain) of the jn
838                !process
[4671]839                sxT = nfiimpp(jn, jpnj)
[4230]840                !dxT is the last point (in the global domain) of the jn
841                !process
[4671]842                dxT = nfiimpp(jn, jpnj) + nfilcit(jn, jpnj) - 1
[4230]843                IF ((sxM .gt. sxT) .AND. (sxM .lt. dxT)) THEN
844                   nsndto = nsndto + 1
[4671]845                     isendto(nsndto) = jn
[4645]846                ELSEIF ((sxM .le. sxT) .AND. (dxM .ge. dxT)) THEN
[4230]847                   nsndto = nsndto + 1
[4671]848                     isendto(nsndto) = jn
[4230]849                ELSEIF ((dxM .lt. dxT) .AND. (sxT .lt. dxM)) THEN
850                   nsndto = nsndto + 1
[4671]851                     isendto(nsndto) = jn
[4230]852                END IF
853          END DO
[4671]854          nfsloop = 1
855          nfeloop = nlci
856          DO jn = 2,jpni-1
857           IF(nfipproc(jn,jpnj) .eq. (narea - 1)) THEN
858              IF (nfipproc(jn - 1 ,jpnj) .eq. -1) THEN
859                 nfsloop = nldi
860              ENDIF
861              IF (nfipproc(jn + 1,jpnj) .eq. -1) THEN
862                 nfeloop = nlei
863              ENDIF
864           ENDIF
865        END DO
866
[3294]867      ENDIF
[4230]868      l_north_nogather = .TRUE.
[3294]869   END SUBROUTINE nemo_northcomms
870#else
871   SUBROUTINE nemo_northcomms      ! Dummy routine
872      WRITE(*,*) 'nemo_northcomms: You should not have seen this print! error?'
873   END SUBROUTINE nemo_northcomms
874#endif
[4990]875
[3]876   !!======================================================================
[2496]877END MODULE nemogcm
[4354]878
879
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.