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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_reanalysis2/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC – NEMO

source: branches/UKMO/AMM15_v3_6_STABLE_package_reanalysis2/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/nemogcm.F90 @ 11038

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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
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
[1359]71   USE cpl_oasis3      ! OASIS3 coupling
[900]72   USE c1d             ! 1D configuration
73   USE step_c1d        ! Time stepping loop for the 1D configuration
[4245]74   USE dyndmp          ! Momentum damping
[1594]75#if defined key_top
[1593]76   USE trcini          ! passive tracer initialisation
[1594]77#endif
[1593]78   USE lib_mpp         ! distributed memory computing
[1412]79#if defined key_iomput
[3701]80   USE xios
[1359]81#endif
[3651]82   USE sbctide, ONLY: lk_tide
[4152]83   USE crsini          ! initialise grid coarsening utility
[4671]84   USE lbcnfd, ONLY: isendto, nsndto, nfsloop, nfeloop ! Setup of north fold exchanges
[5407]85   USE sbc_oce, ONLY: lk_oasis
[5329]86   USE stopar
87   USE stopts
[8059]88   USE diatmb          ! Top,middle,bottom output
89   USE dia25h          ! 25h mean output
[8561]90   USE diaopfoam       ! FOAM operational output
91   USE diurnal_bulk    ! diurnal bulk SST
[268]92
[2715]93   IMPLICIT NONE
[3]94   PRIVATE
95
[2496]96   PUBLIC   nemo_gcm    ! called by model.F90
97   PUBLIC   nemo_init   ! needed by AGRIF
[3764]98   PUBLIC   nemo_alloc  ! needed by TAM
[467]99
[2498]100   CHARACTER(lc) ::   cform_aaa="( /, 'AAAAAAAA', / ) "     ! flag for output listing
[1593]101
[3]102   !!----------------------------------------------------------------------
[2715]103   !! NEMO/OPA 4.0 , NEMO Consortium (2011)
[2392]104   !! $Id$
[2329]105   !! Software governed by the CeCILL licence     (NEMOGCM/NEMO_CeCILL.txt)
[3]106   !!----------------------------------------------------------------------
107CONTAINS
108
[2496]109   SUBROUTINE nemo_gcm
[3]110      !!----------------------------------------------------------------------
[2496]111      !!                     ***  ROUTINE nemo_gcm  ***
[3]112      !!
[3764]113      !! ** Purpose :   NEMO solves the primitive equations on an orthogonal
[1593]114      !!              curvilinear mesh on the sphere.
[3]115      !!
116      !! ** Method  : - model general initialization
117      !!              - launch the time-stepping (stp routine)
[1593]118      !!              - finalize the run by closing files and communications
[3]119      !!
[2715]120      !! References : Madec, Delecluse, Imbard, and Levy, 1997:  internal report, IPSL.
[1593]121      !!              Madec, 2008, internal report, IPSL.
[3]122      !!----------------------------------------------------------------------
123      INTEGER ::   istp       ! time step index
[389]124      !!----------------------------------------------------------------------
[2382]125      !
[392]126#if defined key_agrif
[1593]127      CALL Agrif_Init_Grids()      ! AGRIF: set the meshes
[389]128#endif
129
[1593]130      !                            !-----------------------!
[2496]131      CALL nemo_init               !==  Initialisations  ==!
[1593]132      !                            !-----------------------!
[2715]133#if defined key_agrif
[3680]134      CALL Agrif_Declare_Var_dom   ! AGRIF: set the meshes for DOM
135      CALL Agrif_Declare_Var       !  "      "   "   "      "  DYN/TRA
[2715]136# if defined key_top
[3680]137      CALL Agrif_Declare_Var_top   !  "      "   "   "      "  TOP
[2715]138# endif
[3680]139# if defined key_lim2
140      CALL Agrif_Declare_Var_lim2  !  "      "   "   "      "  LIM
141# endif
[2715]142#endif
[682]143      ! check that all process are still there... If some process have an error,
144      ! they will never enter in step and other processes will wait until the end of the cpu time!
[900]145      IF( lk_mpp )   CALL mpp_max( nstop )
[682]146
[1593]147      IF(lwp) WRITE(numout,cform_aaa)   ! Flag AAAAAAA
148
149      !                            !-----------------------!
150      !                            !==   time stepping   ==!
151      !                            !-----------------------!
[900]152      istp = nit000
[2236]153#if defined key_c1d
[389]154         DO WHILE ( istp <= nitend .AND. nstop == 0 )
[900]155            CALL stp_c1d( istp )
[389]156            istp = istp + 1
157         END DO
[2236]158#else
159          IF( lk_asminc ) THEN
160             IF( ln_bkgwri ) CALL asm_bkg_wri( nit000 - 1 )    ! Output background fields
161             IF( ln_asmdin ) THEN                        ! Direct initialization
162                IF( ln_trainc ) CALL tra_asm_inc( nit000 - 1 )    ! Tracers
[3764]163                IF( ln_dyninc ) CALL dyn_asm_inc( nit000 - 1 )    ! Dynamics
[2236]164                IF( ln_sshinc ) CALL ssh_asm_inc( nit000 - 1 )    ! SSH
[10728]165                IF( lk_bgcinc ) CALL bgc_asm_inc( nit000 - 1 )    ! BGC
[2236]166             ENDIF
167          ENDIF
[3764]168
[6204]169#if defined key_agrif
170          CALL Agrif_Regrid()
171#endif
172
[389]173         DO WHILE ( istp <= nitend .AND. nstop == 0 )
[392]174#if defined key_agrif
[6204]175            CALL stp                         ! AGRIF: time stepping
[389]176#else
[1593]177            CALL stp( istp )                 ! standard time stepping
[389]178#endif
179            istp = istp + 1
[900]180            IF( lk_mpp )   CALL mpp_max( nstop )
[389]181         END DO
[2236]182#endif
183
[3609]184      IF( lk_diaobs   )   CALL dia_obs_wri
185      !
[10728]186      IF( ( lk_asminc ).AND.( ln_balwri ) ) CALL asm_bgc_bal_wri( nitend )  ! Output balancing increments
187      !
[3609]188      IF( ln_icebergs )   CALL icb_end( nitend )
[3764]189
[1593]190      !                            !------------------------!
191      !                            !==  finalize the run  ==!
192      !                            !------------------------!
193      IF(lwp) WRITE(numout,cform_aaa)   ! Flag AAAAAAA
194      !
195      IF( nstop /= 0 .AND. lwp ) THEN   ! error print
[682]196         WRITE(numout,cform_err)
[3764]197         WRITE(numout,*) nstop, ' error have been found'
[389]198      ENDIF
[1593]199      !
[3294]200#if defined key_agrif
[6204]201      IF( .NOT. Agrif_Root() ) THEN
[5531]202         CALL Agrif_ParentGrid_To_ChildGrid()
203         IF( lk_diaobs ) CALL dia_obs_wri
204         IF( nn_timing == 1 )   CALL timing_finalize
205         CALL Agrif_ChildGrid_To_ParentGrid()
206      ENDIF
[3294]207#endif
208      IF( nn_timing == 1 )   CALL timing_finalize
209      !
[2496]210      CALL nemo_closefile
[4990]211      !
[3769]212#if defined key_iomput
213      CALL xios_finalize                ! end mpp communications with xios
[5407]214      IF( lk_oasis ) CALL cpl_finalize    ! end coupling and mpp communications with OASIS
[532]215#else
[5407]216      IF( lk_oasis ) THEN
[4990]217         CALL cpl_finalize              ! end coupling and mpp communications with OASIS
218      ELSE
219         IF( lk_mpp )   CALL mppstop    ! end mpp communications
220      ENDIF
[532]221#endif
[900]222      !
[2496]223   END SUBROUTINE nemo_gcm
[389]224
225
[2496]226   SUBROUTINE nemo_init
[389]227      !!----------------------------------------------------------------------
[2496]228      !!                     ***  ROUTINE nemo_init  ***
[389]229      !!
[2496]230      !! ** Purpose :   initialization of the NEMO GCM
[389]231      !!----------------------------------------------------------------------
[2715]232      INTEGER ::   ji            ! dummy loop indices
233      INTEGER ::   ilocal_comm   ! local integer
[4147]234      INTEGER ::   ios
[2715]235      CHARACTER(len=80), DIMENSION(16) ::   cltxt
[4990]236      !
237      NAMELIST/namctl/ ln_ctl  , nn_print, nn_ictls, nn_ictle,   &
[3294]238         &             nn_isplt, nn_jsplt, nn_jctls, nn_jctle,   &
239         &             nn_bench, nn_timing
[4147]240      NAMELIST/namcfg/ cp_cfg, cp_cfz, jp_cfg, jpidta, jpjdta, jpkdta, jpiglo, jpjglo, &
[5118]241         &             jpizoom, jpjzoom, jperio, ln_use_jattr
[3]242      !!----------------------------------------------------------------------
[1593]243      !
[2496]244      cltxt = ''
[5407]245      cxios_context = 'nemo'
[2496]246      !
[4147]247      !                             ! Open reference namelist and configuration namelist files
248      CALL ctl_opn( numnam_ref, 'namelist_ref', 'OLD', 'FORMATTED', 'SEQUENTIAL', -1, 6, .FALSE. )
249      CALL ctl_opn( numnam_cfg, 'namelist_cfg', 'OLD', 'FORMATTED', 'SEQUENTIAL', -1, 6, .FALSE. )
[1593]250      !
[4147]251      REWIND( numnam_ref )              ! Namelist namctl in reference namelist : Control prints & Benchmark
252      READ  ( numnam_ref, namctl, IOSTAT = ios, ERR = 901 )
[4289]253901   IF( ios /= 0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'namctl in reference namelist', .TRUE. )
[4147]254
255      REWIND( numnam_cfg )              ! Namelist namctl in confguration namelist : Control prints & Benchmark
256      READ  ( numnam_cfg, namctl, IOSTAT = ios, ERR = 902 )
[4289]257902   IF( ios /= 0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'namctl in configuration namelist', .TRUE. )
[4147]258
[1593]259      !
[4147]260      REWIND( numnam_ref )              ! Namelist namcfg in reference namelist : Control prints & Benchmark
261      READ  ( numnam_ref, namcfg, IOSTAT = ios, ERR = 903 )
[4289]262903   IF( ios /= 0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'namcfg in reference namelist', .TRUE. )
[4147]263
264      REWIND( numnam_cfg )              ! Namelist namcfg in confguration namelist : Control prints & Benchmark
265      READ  ( numnam_cfg, namcfg, IOSTAT = ios, ERR = 904 )
[4289]266904   IF( ios /= 0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'namcfg in configuration namelist', .TRUE. )   
[4309]267
[4147]268! Force values for AGRIF zoom (cf. agrif_user.F90)
269#if defined key_agrif
270   IF( .NOT. Agrif_Root() ) THEN
271      jpiglo  = nbcellsx + 2 + 2*nbghostcells
272      jpjglo  = nbcellsy + 2 + 2*nbghostcells
273      jpi     = ( jpiglo-2*jpreci + (jpni-1+0) ) / jpni + 2*jpreci
274      jpj     = ( jpjglo-2*jprecj + (jpnj-1+0) ) / jpnj + 2*jprecj
275      jpidta  = jpiglo
276      jpjdta  = jpjglo
277      jpizoom = 1
278      jpjzoom = 1
279      nperio  = 0
280      jperio  = 0
[5118]281      ln_use_jattr = .false.
[4147]282   ENDIF
283#endif
284      !
[1593]285      !                             !--------------------------------------------!
286      !                             !  set communicator & select the local node  !
[4624]287      !                             !  NB: mynode also opens output.namelist.dyn !
288      !                             !      on unit number numond on first proc   !
[1593]289      !                             !--------------------------------------------!
[1412]290#if defined key_iomput
[2200]291      IF( Agrif_Root() ) THEN
[5407]292         IF( lk_oasis ) THEN
293            CALL cpl_init( "oceanx", ilocal_comm )                     ! nemo local communicator given by oasis
294            CALL xios_initialize( "not used",local_comm=ilocal_comm )    ! send nemo communicator to xios
[4990]295         ELSE
[5407]296            CALL  xios_initialize( "for_xios_mpi_id",return_comm=ilocal_comm )    ! nemo local communicator given by xios
[4990]297         ENDIF
[2200]298      ENDIF
[5407]299      ! Nodes selection (control print return in cltxt)
300      narea = mynode( cltxt, 'output.namelist.dyn', numnam_ref, numnam_cfg, numond , nstop, ilocal_comm )
[532]301#else
[5407]302      IF( lk_oasis ) THEN
[4990]303         IF( Agrif_Root() ) THEN
[5407]304            CALL cpl_init( "oceanx", ilocal_comm )                      ! nemo local communicator given by oasis
[4990]305         ENDIF
[5407]306         ! Nodes selection (control print return in cltxt)
307         narea = mynode( cltxt, 'output.namelist.dyn', numnam_ref, numnam_cfg, numond , nstop, ilocal_comm )
[4990]308      ELSE
309         ilocal_comm = 0
[5407]310         ! Nodes selection (control print return in cltxt)
311         narea = mynode( cltxt, 'output.namelist.dyn', numnam_ref, numnam_cfg, numond , nstop )
[2236]312      ENDIF
[532]313#endif
[2715]314      narea = narea + 1                                     ! mynode return the rank of proc (0 --> jpnij -1 )
[3]315
[4624]316      lwm = (narea == 1)                                    ! control of output namelists
[2715]317      lwp = (narea == 1) .OR. ln_ctl                        ! control of all listing output print
[1579]318
[4624]319      IF(lwm) THEN
320         ! write merged namelists from earlier to output namelist now that the
321         ! file has been opened in call to mynode. nammpp has already been
322         ! written in mynode (if lk_mpp_mpi)
323         WRITE( numond, namctl )
324         WRITE( numond, namcfg )
325      ENDIF
326
[3764]327      ! If dimensions of processor grid weren't specified in the namelist file
[2715]328      ! then we calculate them here now that we have our communicator size
329      IF( (jpni < 1) .OR. (jpnj < 1) )THEN
330#if   defined key_mpp_mpi
331         IF( Agrif_Root() ) CALL nemo_partition(mppsize)
332#else
333         jpni  = 1
334         jpnj  = 1
335         jpnij = jpni*jpnj
336#endif
337      END IF
338
339      ! Calculate domain dimensions given calculated jpni and jpnj
340      ! This used to be done in par_oce.F90 when they were parameters rather
341      ! than variables
342      IF( Agrif_Root() ) THEN
[3294]343#if defined key_nemocice_decomp
[3625]344         jpi = ( nx_global+2-2*jpreci + (jpni-1) ) / jpni + 2*jpreci ! first  dim.
345         jpj = ( ny_global+2-2*jprecj + (jpnj-1) ) / jpnj + 2*jprecj ! second dim.
[3294]346#else
[3625]347         jpi = ( jpiglo-2*jpreci + (jpni-1) ) / jpni + 2*jpreci   ! first  dim.
[2715]348         jpj = ( jpjglo-2*jprecj + (jpnj-1) ) / jpnj + 2*jprecj   ! second dim.
[3294]349#endif
[6204]350      ENDIF         
[2715]351         jpk = jpkdta                                             ! third dim
[6204]352#if defined key_agrif
353         ! simple trick to use same vertical grid as parent
354         ! but different number of levels:
355         ! Save maximum number of levels in jpkdta, then define all vertical grids
356         ! with this number.
357         ! Suppress once vertical online interpolation is ok
358         IF(.NOT.Agrif_Root()) jpkdta = Agrif_Parent(jpkdta)
359#endif
[2715]360         jpim1 = jpi-1                                            ! inner domain indices
361         jpjm1 = jpj-1                                            !   "           "
362         jpkm1 = jpk-1                                            !   "           "
363         jpij  = jpi*jpj                                          !  jpi x j
364
[1593]365      IF(lwp) THEN                            ! open listing units
366         !
[1581]367         CALL ctl_opn( numout, 'ocean.output', 'REPLACE', 'FORMATTED', 'SEQUENTIAL', -1, 6, .FALSE., narea )
[1593]368         !
[1579]369         WRITE(numout,*)
[3294]370         WRITE(numout,*) '   CNRS - NERC - Met OFFICE - MERCATOR-ocean - INGV - CMCC'
[1593]371         WRITE(numout,*) '                       NEMO team'
[1579]372         WRITE(numout,*) '            Ocean General Circulation Model'
[5120]373         WRITE(numout,*) '                  version 3.6  (2015) '
[1579]374         WRITE(numout,*)
375         WRITE(numout,*)
[3764]376         DO ji = 1, SIZE(cltxt)
[1593]377            IF( TRIM(cltxt(ji)) /= '' )   WRITE(numout,*) cltxt(ji)      ! control print of mynode
[1579]378         END DO
[1593]379         WRITE(numout,cform_aaa)                                         ! Flag AAAAAAA
380         !
[473]381      ENDIF
[2715]382
[3764]383      ! Now we know the dimensions of the grid and numout has been set we can
[2715]384      ! allocate arrays
385      CALL nemo_alloc()
386
[2496]387      !                             !-------------------------------!
388      !                             !  NEMO general initialization  !
389      !                             !-------------------------------!
[473]390
[2496]391      CALL nemo_ctl                          ! Control prints & Benchmark
[531]392
[2082]393      !                                      ! Domain decomposition
[1593]394      IF( jpni*jpnj == jpnij ) THEN   ;   CALL mpp_init      ! standard cutting out
395      ELSE                            ;   CALL mpp_init2     ! eliminate land processors
[3]396      ENDIF
[2382]397      !
[3294]398      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_init
399      !
[2082]400      !                                      ! General initialization
[2027]401                            CALL     phy_cst    ! Physical constants
402                            CALL     eos_init   ! Equation of state
[4245]403      IF( lk_c1d        )   CALL     c1d_init   ! 1D column configuration
[2027]404                            CALL     dom_cfg    ! Domain configuration
405                            CALL     dom_init   ! Domain
[413]406
[3294]407      IF( ln_nnogather )    CALL nemo_northcomms   ! Initialise the northfold neighbour lists (must be done after the masks are defined)
408
[2027]409      IF( ln_ctl        )   CALL prt_ctl_init   ! Print control
410
[3651]411                            CALL  istate_init   ! ocean initial state (Dynamics and tracers)
412
[8561]413      CALL diurnal_sst_bulk_init                ! diurnal sst
414      IF ( ln_diurnal ) CALL diurnal_sst_coolskin_init   ! cool skin 
415
[4292]416      IF( lk_tide       )   CALL    tide_init( nit000 )    ! Initialisation of the tidal harmonics
[3651]417
[5123]418                            CALL     sbc_init   ! Forcings : surface module (clem: moved here for bdy purpose)
419
[4990]420      IF( lk_bdy        )   CALL     bdy_init   ! Open boundaries initialisation
421      IF( lk_bdy        )   CALL bdy_dta_init   ! Open boundaries initialisation of external data arrays
[4292]422      IF( lk_bdy .AND. lk_tide )   &
[4990]423         &                  CALL bdytide_init   ! Open boundaries initialisation of tidal harmonic forcing
[2027]424
[3294]425                            CALL dyn_nept_init  ! simplified form of Neptune effect
[4152]426      !     
427      IF( ln_crs        )   CALL     crs_init   ! Domain initialization of coarsened grid
428      !
429                                ! Ocean physics
[2082]430      !                                         ! Vertical physics
431                            CALL     zdf_init      ! namelist read
432                            CALL zdf_bfr_init      ! bottom friction
433      IF( lk_zdfric     )   CALL zdf_ric_init      ! Richardson number dependent Kz
[2329]434      IF( lk_zdftke     )   CALL zdf_tke_init      ! TKE closure scheme
435      IF( lk_zdfgls     )   CALL zdf_gls_init      ! GLS closure scheme
436      IF( lk_zdfkpp     )   CALL zdf_kpp_init      ! KPP closure scheme
[2082]437      IF( lk_zdftmx     )   CALL zdf_tmx_init      ! tidal vertical mixing
[3764]438      IF( lk_zdfddm .AND. .NOT. lk_zdfkpp )   &
[2082]439         &                  CALL zdf_ddm_init      ! double diffusive mixing
440      !                                         ! Lateral physics
441                            CALL ldf_tra_init      ! Lateral ocean tracer physics
442                            CALL ldf_dyn_init      ! Lateral ocean momentum physics
[2392]443      IF( lk_ldfslp     )   CALL ldf_slp_init      ! slope of lateral mixing
[2082]444
[2027]445      !                                     ! Active tracers
446                            CALL tra_qsr_init   ! penetrative solar radiation qsr
[2325]447                            CALL tra_bbc_init   ! bottom heat flux
[2027]448      IF( lk_trabbl     )   CALL tra_bbl_init   ! advective (and/or diffusive) bottom boundary layer scheme
[4245]449                            CALL tra_dmp_init   ! internal damping trends- tracers
[2027]450                            CALL tra_adv_init   ! horizontal & vertical advection
451                            CALL tra_ldf_init   ! lateral mixing
452                            CALL tra_zdf_init   ! vertical mixing and after tracer fields
453
454      !                                     ! Dynamics
[4245]455      IF( lk_c1d        )   CALL dyn_dmp_init   ! internal damping trends- momentum
[2027]456                            CALL dyn_adv_init   ! advection (vector or flux form)
[2104]457                            CALL dyn_vor_init   ! vorticity term including Coriolis
[2027]458                            CALL dyn_ldf_init   ! lateral mixing
[2104]459                            CALL dyn_hpg_init   ! horizontal gradient of Hydrostatic pressure
[2027]460                            CALL dyn_zdf_init   ! vertical diffusion
461                            CALL dyn_spg_init   ! surface pressure gradient
[3764]462
[2392]463      !                                     ! Misc. options
[4147]464      IF( nn_cla == 1 .AND. cp_cfg == 'orca' .AND. jp_cfg == 2 )   CALL cla_init       ! Cross Land Advection
[3609]465                            CALL icb_init( rdt, nit000)   ! initialise icebergs instance
[5329]466                            CALL sto_par_init   ! Stochastic parametrization
467      IF( ln_sto_eos     )  CALL sto_pts_init   ! RRandom T/S fluctuations
[4147]468     
[1594]469#if defined key_top
[2027]470      !                                     ! Passive tracers
[2082]471                            CALL     trc_init
[1594]472#endif
[4990]473      !                                     ! Diagnostics
[3294]474      IF( lk_floats     )   CALL     flo_init   ! drifting Floats
[2392]475      IF( lk_diaar5     )   CALL dia_ar5_init   ! ar5 diag
[2027]476                            CALL dia_ptr_init   ! Poleward TRansports initialization
[3294]477      IF( lk_diadct     )   CALL dia_dct_init   ! Sections tranports
[2148]478                            CALL dia_hsb_init   ! heat content, salt content and volume budgets
[4990]479                            CALL     trd_init   ! Mixed-layer/Vorticity/Integral constraints trends
[2392]480      IF( lk_diaobs     ) THEN                  ! Observation & model comparison
[2382]481                            CALL dia_obs_init            ! Initialize observational data
482                            CALL dia_obs( nit000 - 1 )   ! Observation operator for restart
[3764]483      ENDIF
[4990]484
[2382]485      !                                     ! Assimilation increments
[9181]486      IF( lk_asminc ) THEN 
487#if defined key_shelf 
488         CALL  zdf_mxl_tref()     ! Initialization of hmld_tref
489#endif
490         CALL asm_inc_init     ! Initialize assimilation increments
491      ENDIF
492
[2382]493      IF(lwp) WRITE(numout,*) 'Euler time step switch is ', neuler
[8059]494                            CALL dia_tmb_init  ! TMB outputs
[11038]495                            CALL dia_regmean_init  ! TMB outputs
496                            CALL dia_pea_init  ! TMB outputs
[8059]497                            CALL dia_25h_init  ! 25h mean  outputs
[8561]498                            CALL dia_diaopfoam_init  ! FOAM operational output
[1593]499      !
[2496]500   END SUBROUTINE nemo_init
[467]501
502
[2496]503   SUBROUTINE nemo_ctl
[467]504      !!----------------------------------------------------------------------
[2496]505      !!                     ***  ROUTINE nemo_ctl  ***
[467]506      !!
[3764]507      !! ** Purpose :   control print setting
[467]508      !!
[2442]509      !! ** Method  : - print namctl information and check some consistencies
[467]510      !!----------------------------------------------------------------------
[2442]511      !
[2496]512      IF(lwp) THEN                  ! control print
[531]513         WRITE(numout,*)
[2496]514         WRITE(numout,*) 'nemo_ctl: Control prints & Benchmark'
[531]515         WRITE(numout,*) '~~~~~~~ '
[1593]516         WRITE(numout,*) '   Namelist namctl'
[1601]517         WRITE(numout,*) '      run control (for debugging)     ln_ctl     = ', ln_ctl
518         WRITE(numout,*) '      level of print                  nn_print   = ', nn_print
519         WRITE(numout,*) '      Start i indice for SUM control  nn_ictls   = ', nn_ictls
520         WRITE(numout,*) '      End i indice for SUM control    nn_ictle   = ', nn_ictle
521         WRITE(numout,*) '      Start j indice for SUM control  nn_jctls   = ', nn_jctls
522         WRITE(numout,*) '      End j indice for SUM control    nn_jctle   = ', nn_jctle
523         WRITE(numout,*) '      number of proc. following i     nn_isplt   = ', nn_isplt
524         WRITE(numout,*) '      number of proc. following j     nn_jsplt   = ', nn_jsplt
525         WRITE(numout,*) '      benchmark parameter (0/1)       nn_bench   = ', nn_bench
[3610]526         WRITE(numout,*) '      timing activated    (0/1)       nn_timing  = ', nn_timing
[531]527      ENDIF
[2442]528      !
[1601]529      nprint    = nn_print          ! convert DOCTOR namelist names into OLD names
530      nictls    = nn_ictls
531      nictle    = nn_ictle
532      njctls    = nn_jctls
533      njctle    = nn_jctle
534      isplt     = nn_isplt
535      jsplt     = nn_jsplt
536      nbench    = nn_bench
[4147]537
538      IF(lwp) THEN                  ! control print
539         WRITE(numout,*)
540         WRITE(numout,*) 'namcfg  : configuration initialization through namelist read'
541         WRITE(numout,*) '~~~~~~~ '
542         WRITE(numout,*) '   Namelist namcfg'
543         WRITE(numout,*) '      configuration name              cp_cfg      = ', TRIM(cp_cfg)
544         WRITE(numout,*) '      configuration zoom name         cp_cfz      = ', TRIM(cp_cfz)
545         WRITE(numout,*) '      configuration resolution        jp_cfg      = ', jp_cfg
546         WRITE(numout,*) '      1st lateral dimension ( >= jpi ) jpidta     = ', jpidta
547         WRITE(numout,*) '      2nd    "         "    ( >= jpj ) jpjdta     = ', jpjdta
548         WRITE(numout,*) '      3nd    "         "               jpkdta     = ', jpkdta
549         WRITE(numout,*) '      1st dimension of global domain in i jpiglo  = ', jpiglo
550         WRITE(numout,*) '      2nd    -                  -    in j jpjglo  = ', jpjglo
551         WRITE(numout,*) '      left bottom i index of the zoom (in data domain) jpizoom = ', jpizoom
552         WRITE(numout,*) '      left bottom j index of the zoom (in data domain) jpizoom = ', jpjzoom
553         WRITE(numout,*) '      lateral cond. type (between 0 and 6) jperio = ', jperio   
[5118]554         WRITE(numout,*) '      use file attribute if exists as i/p j-start ln_use_jattr = ', ln_use_jattr
[4147]555      ENDIF
[2442]556      !                             ! Parameter control
[1593]557      !
558      IF( ln_ctl ) THEN                 ! sub-domain area indices for the control prints
[3294]559         IF( lk_mpp .AND. jpnij > 1 ) THEN
[2496]560            isplt = jpni   ;   jsplt = jpnj   ;   ijsplt = jpni*jpnj   ! the domain is forced to the real split domain
[531]561         ELSE
562            IF( isplt == 1 .AND. jsplt == 1  ) THEN
[1593]563               CALL ctl_warn( ' - isplt & jsplt are equal to 1',   &
564                  &           ' - the print control will be done over the whole domain' )
[531]565            ENDIF
[1593]566            ijsplt = isplt * jsplt            ! total number of processors ijsplt
[531]567         ENDIF
568         IF(lwp) WRITE(numout,*)'          - The total number of processors over which the'
569         IF(lwp) WRITE(numout,*)'            print control will be done is ijsplt : ', ijsplt
[1593]570         !
571         !                              ! indices used for the SUM control
572         IF( nictls+nictle+njctls+njctle == 0 )   THEN    ! print control done over the default area
[3764]573            lsp_area = .FALSE.
[1593]574         ELSE                                             ! print control done over a specific  area
[531]575            lsp_area = .TRUE.
576            IF( nictls < 1 .OR. nictls > jpiglo )   THEN
577               CALL ctl_warn( '          - nictls must be 1<=nictls>=jpiglo, it is forced to 1' )
578               nictls = 1
579            ENDIF
580            IF( nictle < 1 .OR. nictle > jpiglo )   THEN
581               CALL ctl_warn( '          - nictle must be 1<=nictle>=jpiglo, it is forced to jpiglo' )
582               nictle = jpiglo
583            ENDIF
584            IF( njctls < 1 .OR. njctls > jpjglo )   THEN
585               CALL ctl_warn( '          - njctls must be 1<=njctls>=jpjglo, it is forced to 1' )
586               njctls = 1
587            ENDIF
588            IF( njctle < 1 .OR. njctle > jpjglo )   THEN
589               CALL ctl_warn( '          - njctle must be 1<=njctle>=jpjglo, it is forced to jpjglo' )
590               njctle = jpjglo
591            ENDIF
[1593]592         ENDIF
593      ENDIF
[2442]594      !
[3764]595      IF( nbench == 1 ) THEN              ! Benchmark
[531]596         SELECT CASE ( cp_cfg )
[1593]597         CASE ( 'gyre' )   ;   CALL ctl_warn( ' The Benchmark is activated ' )
598         CASE DEFAULT      ;   CALL ctl_stop( ' The Benchmark is based on the GYRE configuration:',   &
[4147]599            &                                 ' cp_cfg = "gyre" in namelist &namcfg or set nbench = 0' )
[531]600         END SELECT
601      ENDIF
[1593]602      !
[3764]603      IF( 1_wp /= SIGN(1._wp,-0._wp)  )   CALL ctl_stop( 'nemo_ctl: The intrinsec SIGN function follows ',  &
604         &                                               'f2003 standard. '                              ,  &
605         &                                               'Compile with key_nosignedzero enabled' )
606      !
[2496]607   END SUBROUTINE nemo_ctl
[467]608
609
[2496]610   SUBROUTINE nemo_closefile
[467]611      !!----------------------------------------------------------------------
[2496]612      !!                     ***  ROUTINE nemo_closefile  ***
[467]613      !!
614      !! ** Purpose :   Close the files
615      !!----------------------------------------------------------------------
[1593]616      !
617      IF( lk_mpp )   CALL mppsync
618      !
[1685]619      CALL iom_close                                 ! close all input/output files managed by iom_*
[1593]620      !
[4147]621      IF( numstp          /= -1 )   CLOSE( numstp          )   ! time-step file
622      IF( numsol          /= -1 )   CLOSE( numsol          )   ! solver file
623      IF( numnam_ref      /= -1 )   CLOSE( numnam_ref      )   ! oce reference namelist
624      IF( numnam_cfg      /= -1 )   CLOSE( numnam_cfg      )   ! oce configuration namelist
[4624]625      IF( lwm.AND.numond  /= -1 )   CLOSE( numond          )   ! oce output namelist
[4147]626      IF( numnam_ice_ref  /= -1 )   CLOSE( numnam_ice_ref  )   ! ice reference namelist
627      IF( numnam_ice_cfg  /= -1 )   CLOSE( numnam_ice_cfg  )   ! ice configuration namelist
[4624]628      IF( lwm.AND.numoni  /= -1 )   CLOSE( numoni          )   ! ice output namelist
[4147]629      IF( numevo_ice      /= -1 )   CLOSE( numevo_ice      )   ! ice variables (temp. evolution)
630      IF( numout          /=  6 )   CLOSE( numout          )   ! standard model output file
631      IF( numdct_vol      /= -1 )   CLOSE( numdct_vol      )   ! volume transports
632      IF( numdct_heat     /= -1 )   CLOSE( numdct_heat     )   ! heat transports
633      IF( numdct_salt     /= -1 )   CLOSE( numdct_salt     )   ! salt transports
[11038]634      IF( numdct_NOOS     /= -1 )   CLOSE( numdct_NOOS     )   ! NOOS transports
[3294]635
[1593]636      !
[2442]637      numout = 6                                     ! redefine numout in case it is used after this point...
638      !
[2496]639   END SUBROUTINE nemo_closefile
[467]640
[2715]641
642   SUBROUTINE nemo_alloc
643      !!----------------------------------------------------------------------
644      !!                     ***  ROUTINE nemo_alloc  ***
645      !!
646      !! ** Purpose :   Allocate all the dynamic arrays of the OPA modules
647      !!
648      !! ** Method  :
649      !!----------------------------------------------------------------------
650      USE diawri    , ONLY: dia_wri_alloc
651      USE dom_oce   , ONLY: dom_oce_alloc
652      USE ldfdyn_oce, ONLY: ldfdyn_oce_alloc
653      USE ldftra_oce, ONLY: ldftra_oce_alloc
654      USE trc_oce   , ONLY: trc_oce_alloc
[8059]655      USE diainsitutem, ONLY: insitu_tem_alloc
[3680]656#if defined key_diadct 
657      USE diadct    , ONLY: diadct_alloc 
658#endif 
[4354]659#if defined key_bdy
660      USE bdy_oce   , ONLY: bdy_oce_alloc
661#endif
[2715]662      !
663      INTEGER :: ierr
664      !!----------------------------------------------------------------------
665      !
[3764]666      ierr =        oce_alloc       ()          ! ocean
[2715]667      ierr = ierr + dia_wri_alloc   ()
668      ierr = ierr + dom_oce_alloc   ()          ! ocean domain
669      ierr = ierr + ldfdyn_oce_alloc()          ! ocean lateral  physics : dynamics
670      ierr = ierr + ldftra_oce_alloc()          ! ocean lateral  physics : tracers
671      ierr = ierr + zdf_oce_alloc   ()          ! ocean vertical physics
[8059]672      ierr = ierr + insitu_tem_alloc()
[2715]673      !
674      ierr = ierr + trc_oce_alloc   ()          ! shared TRC / TRA arrays
675      !
[3680]676#if defined key_diadct 
677      ierr = ierr + diadct_alloc    ()          !
678#endif 
[4354]679#if defined key_bdy
680      ierr = ierr + bdy_oce_alloc   ()          ! bdy masks (incl. initialization)
681#endif
[3680]682      !
[2715]683      IF( lk_mpp    )   CALL mpp_sum( ierr )
684      IF( ierr /= 0 )   CALL ctl_stop( 'STOP', 'nemo_alloc : unable to allocate standard ocean arrays' )
685      !
686   END SUBROUTINE nemo_alloc
687
688
689   SUBROUTINE nemo_partition( num_pes )
690      !!----------------------------------------------------------------------
691      !!                 ***  ROUTINE nemo_partition  ***
692      !!
[3764]693      !! ** Purpose :
[2715]694      !!
695      !! ** Method  :
696      !!----------------------------------------------------------------------
[4990]697      INTEGER, INTENT(in) ::   num_pes   ! The number of MPI processes we have
[2715]698      !
699      INTEGER, PARAMETER :: nfactmax = 20
700      INTEGER :: nfact ! The no. of factors returned
701      INTEGER :: ierr  ! Error flag
702      INTEGER :: ji
703      INTEGER :: idiff, mindiff, imin ! For choosing pair of factors that are closest in value
704      INTEGER, DIMENSION(nfactmax) :: ifact ! Array of factors
705      !!----------------------------------------------------------------------
[4990]706      !
[2715]707      ierr = 0
[4990]708      !
[2715]709      CALL factorise( ifact, nfactmax, nfact, num_pes, ierr )
[4990]710      !
[2715]711      IF( nfact <= 1 ) THEN
712         WRITE (numout, *) 'WARNING: factorisation of number of PEs failed'
713         WRITE (numout, *) '       : using grid of ',num_pes,' x 1'
714         jpnj = 1
715         jpni = num_pes
716      ELSE
717         ! Search through factors for the pair that are closest in value
718         mindiff = 1000000
719         imin    = 1
720         DO ji = 1, nfact-1, 2
721            idiff = ABS( ifact(ji) - ifact(ji+1) )
722            IF( idiff < mindiff ) THEN
723               mindiff = idiff
724               imin = ji
725            ENDIF
726         END DO
727         jpnj = ifact(imin)
728         jpni = ifact(imin + 1)
729      ENDIF
730      !
731      jpnij = jpni*jpnj
732      !
733   END SUBROUTINE nemo_partition
734
735
736   SUBROUTINE factorise( kfax, kmaxfax, knfax, kn, kerr )
737      !!----------------------------------------------------------------------
738      !!                     ***  ROUTINE factorise  ***
739      !!
740      !! ** Purpose :   return the prime factors of n.
[3764]741      !!                knfax factors are returned in array kfax which is of
[2715]742      !!                maximum dimension kmaxfax.
743      !! ** Method  :
744      !!----------------------------------------------------------------------
745      INTEGER                    , INTENT(in   ) ::   kn, kmaxfax
746      INTEGER                    , INTENT(  out) ::   kerr, knfax
747      INTEGER, DIMENSION(kmaxfax), INTENT(  out) ::   kfax
748      !
749      INTEGER :: ifac, jl, inu
750      INTEGER, PARAMETER :: ntest = 14
[6204]751      INTEGER, DIMENSION(ntest) :: ilfax
[4990]752      !
[6204]753      ! ilfax contains the set of allowed factors.
754      ilfax(:) = (/(2**jl,jl=ntest,1,-1)/)
[2715]755      !!----------------------------------------------------------------------
[6204]756      ! ilfax contains the set of allowed factors.
757      ilfax(:) = (/(2**jl,jl=ntest,1,-1)/)
[2715]758
759      ! Clear the error flag and initialise output vars
760      kerr = 0
761      kfax = 1
762      knfax = 0
763
764      ! Find the factors of n.
765      IF( kn == 1 )   GOTO 20
766
767      ! nu holds the unfactorised part of the number.
768      ! knfax holds the number of factors found.
769      ! l points to the allowed factor list.
770      ! ifac holds the current factor.
771
772      inu   = kn
773      knfax = 0
774
775      DO jl = ntest, 1, -1
776         !
777         ifac = ilfax(jl)
778         IF( ifac > inu )   CYCLE
779
780         ! Test whether the factor will divide.
781
782         IF( MOD(inu,ifac) == 0 ) THEN
783            !
784            knfax = knfax + 1            ! Add the factor to the list
785            IF( knfax > kmaxfax ) THEN
786               kerr = 6
787               write (*,*) 'FACTOR: insufficient space in factor array ', knfax
788               return
789            ENDIF
790            kfax(knfax) = ifac
791            ! Store the other factor that goes with this one
792            knfax = knfax + 1
793            kfax(knfax) = inu / ifac
794            !WRITE (*,*) 'ARPDBG, factors ',knfax-1,' & ',knfax,' are ', kfax(knfax-1),' and ',kfax(knfax)
795         ENDIF
796         !
797      END DO
798
799   20 CONTINUE      ! Label 20 is the exit point from the factor search loop.
800      !
801   END SUBROUTINE factorise
802
[3294]803#if defined key_mpp_mpi
[4990]804
[3294]805   SUBROUTINE nemo_northcomms
806      !!======================================================================
807      !!                     ***  ROUTINE  nemo_northcomms  ***
[4230]808      !! nemo_northcomms    :  Setup for north fold exchanges with explicit
809      !!                       point-to-point messaging
[3294]810      !!=====================================================================
811      !!----------------------------------------------------------------------
[3764]812      !!
[3294]813      !! ** Purpose :   Initialization of the northern neighbours lists.
814      !!----------------------------------------------------------------------
[3764]815      !!    1.0  ! 2011-10  (A. C. Coward, NOCS & J. Donners, PRACE)
[4230]816      !!    2.0  ! 2013-06 Setup avoiding MPI communication (I. Epicoco, S. Mocavero, CMCC)
[3294]817      !!----------------------------------------------------------------------
818
[4230]819      INTEGER  ::   sxM, dxM, sxT, dxT, jn
820      INTEGER  ::   njmppmax
[3294]821
[4230]822      njmppmax = MAXVAL( njmppt )
823   
824      !initializes the north-fold communication variables
825      isendto(:) = 0
[3294]826      nsndto = 0
827
[4230]828      !if I am a process in the north
829      IF ( njmpp == njmppmax ) THEN
830          !sxM is the first point (in the global domain) needed to compute the
831          !north-fold for the current process
832          sxM = jpiglo - nimppt(narea) - nlcit(narea) + 1
833          !dxM is the last point (in the global domain) needed to compute the
834          !north-fold for the current process
835          dxM = jpiglo - nimppt(narea) + 2
[3294]836
[4230]837          !loop over the other north-fold processes to find the processes
838          !managing the points belonging to the sxT-dxT range
[4671]839 
840          DO jn = 1, jpni
[4230]841                !sxT is the first point (in the global domain) of the jn
842                !process
[4671]843                sxT = nfiimpp(jn, jpnj)
[4230]844                !dxT is the last point (in the global domain) of the jn
845                !process
[4671]846                dxT = nfiimpp(jn, jpnj) + nfilcit(jn, jpnj) - 1
[4230]847                IF ((sxM .gt. sxT) .AND. (sxM .lt. dxT)) THEN
848                   nsndto = nsndto + 1
[4671]849                     isendto(nsndto) = jn
[4645]850                ELSEIF ((sxM .le. sxT) .AND. (dxM .ge. dxT)) THEN
[4230]851                   nsndto = nsndto + 1
[4671]852                     isendto(nsndto) = jn
[4230]853                ELSEIF ((dxM .lt. dxT) .AND. (sxT .lt. dxM)) THEN
854                   nsndto = nsndto + 1
[4671]855                     isendto(nsndto) = jn
[4230]856                END IF
857          END DO
[4671]858          nfsloop = 1
859          nfeloop = nlci
860          DO jn = 2,jpni-1
861           IF(nfipproc(jn,jpnj) .eq. (narea - 1)) THEN
862              IF (nfipproc(jn - 1 ,jpnj) .eq. -1) THEN
863                 nfsloop = nldi
864              ENDIF
865              IF (nfipproc(jn + 1,jpnj) .eq. -1) THEN
866                 nfeloop = nlei
867              ENDIF
868           ENDIF
869        END DO
870
[3294]871      ENDIF
[4230]872      l_north_nogather = .TRUE.
[3294]873   END SUBROUTINE nemo_northcomms
874#else
875   SUBROUTINE nemo_northcomms      ! Dummy routine
876      WRITE(*,*) 'nemo_northcomms: You should not have seen this print! error?'
877   END SUBROUTINE nemo_northcomms
878#endif
[4990]879
[3]880   !!======================================================================
[2496]881END MODULE nemogcm
[4354]882
883
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.