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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/dev_r5518_Surge_Modelling/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC – NEMO

source: branches/UKMO/dev_r5518_Surge_Modelling/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/nemogcm.F90 @ 6592

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added surge code from 2014_Surge_Modelling branch

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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
[5954]32   !!            3.6.?! 2014-09  (H. Liu) Add Wetting and Drying
[1593]33   !!----------------------------------------------------------------------
[3]34
35   !!----------------------------------------------------------------------
[2496]36   !!   nemo_gcm       : solve ocean dynamics, tracer, biogeochemistry and/or sea-ice
37   !!   nemo_init      : initialization of the NEMO system
[3764]38   !!   nemo_ctl       : initialisation of the contol print
[2496]39   !!   nemo_closefile : close remaining open files
[2715]40   !!   nemo_alloc     : dynamical allocation
41   !!   nemo_partition : calculate MPP domain decomposition
42   !!   factorise      : calculate the factors of the no. of MPI processes
[3]43   !!----------------------------------------------------------------------
[2382]44   USE step_oce        ! module used in the ocean time stepping module
[2392]45   USE cla             ! cross land advection               (tra_cla routine)
[3]46   USE domcfg          ! domain configuration               (dom_cfg routine)
47   USE mppini          ! shared/distributed memory setting (mpp_init routine)
48   USE domain          ! domain initialization             (dom_init routine)
[3625]49#if defined key_nemocice_decomp
50   USE ice_domain_size, only: nx_global, ny_global
51#endif
[3651]52   USE tideini         ! tidal components initialization   (tide_ini routine)
[4990]53   USE bdyini          ! open boundary cond. setting       (bdy_init routine)
54   USE bdydta          ! open boundary cond. setting   (bdy_dta_init routine)
55   USE bdytides        ! open boundary cond. setting   (bdytide_init routine)
[3]56   USE istate          ! initial state setting          (istate_init routine)
57   USE ldfdyn          ! lateral viscosity setting      (ldfdyn_init routine)
58   USE ldftra          ! lateral diffusivity setting    (ldftra_init routine)
[2392]59   USE zdfini          ! vertical physics setting          (zdf_init routine)
[3]60   USE phycst          ! physical constant                  (par_cst routine)
[4990]61   USE trdini          ! dyn/tra trends initialization     (trd_init routine)
[3768]62   USE asminc          ! assimilation increments     
63   USE asmbkg          ! writing out state trajectory
[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
[268]88
[2715]89   IMPLICIT NONE
[3]90   PRIVATE
91
[2496]92   PUBLIC   nemo_gcm    ! called by model.F90
93   PUBLIC   nemo_init   ! needed by AGRIF
[3764]94   PUBLIC   nemo_alloc  ! needed by TAM
[467]95
[2498]96   CHARACTER(lc) ::   cform_aaa="( /, 'AAAAAAAA', / ) "     ! flag for output listing
[1593]97
[3]98   !!----------------------------------------------------------------------
[2715]99   !! NEMO/OPA 4.0 , NEMO Consortium (2011)
[2392]100   !! $Id$
[2329]101   !! Software governed by the CeCILL licence     (NEMOGCM/NEMO_CeCILL.txt)
[3]102   !!----------------------------------------------------------------------
103CONTAINS
104
[2496]105   SUBROUTINE nemo_gcm
[3]106      !!----------------------------------------------------------------------
[2496]107      !!                     ***  ROUTINE nemo_gcm  ***
[3]108      !!
[3764]109      !! ** Purpose :   NEMO solves the primitive equations on an orthogonal
[1593]110      !!              curvilinear mesh on the sphere.
[3]111      !!
112      !! ** Method  : - model general initialization
113      !!              - launch the time-stepping (stp routine)
[1593]114      !!              - finalize the run by closing files and communications
[3]115      !!
[2715]116      !! References : Madec, Delecluse, Imbard, and Levy, 1997:  internal report, IPSL.
[1593]117      !!              Madec, 2008, internal report, IPSL.
[3]118      !!----------------------------------------------------------------------
119      INTEGER ::   istp       ! time step index
[389]120      !!----------------------------------------------------------------------
[2382]121      !
[392]122#if defined key_agrif
[1593]123      CALL Agrif_Init_Grids()      ! AGRIF: set the meshes
[389]124#endif
125
[1593]126      !                            !-----------------------!
[2496]127      CALL nemo_init               !==  Initialisations  ==!
[1593]128      !                            !-----------------------!
[2715]129#if defined key_agrif
[3680]130      CALL Agrif_Declare_Var_dom   ! AGRIF: set the meshes for DOM
131      CALL Agrif_Declare_Var       !  "      "   "   "      "  DYN/TRA
[2715]132# if defined key_top
[3680]133      CALL Agrif_Declare_Var_top   !  "      "   "   "      "  TOP
[2715]134# endif
[3680]135# if defined key_lim2
136      CALL Agrif_Declare_Var_lim2  !  "      "   "   "      "  LIM
137# endif
[2715]138#endif
[682]139      ! check that all process are still there... If some process have an error,
140      ! they will never enter in step and other processes will wait until the end of the cpu time!
[900]141      IF( lk_mpp )   CALL mpp_max( nstop )
[682]142
[1593]143      IF(lwp) WRITE(numout,cform_aaa)   ! Flag AAAAAAA
144
145      !                            !-----------------------!
146      !                            !==   time stepping   ==!
147      !                            !-----------------------!
[900]148      istp = nit000
[2236]149#if defined key_c1d
[389]150         DO WHILE ( istp <= nitend .AND. nstop == 0 )
[900]151            CALL stp_c1d( istp )
[389]152            istp = istp + 1
153         END DO
[2236]154#else
155          IF( lk_asminc ) THEN
156             IF( ln_bkgwri ) CALL asm_bkg_wri( nit000 - 1 )    ! Output background fields
157             IF( ln_asmdin ) THEN                        ! Direct initialization
158                IF( ln_trainc ) CALL tra_asm_inc( nit000 - 1 )    ! Tracers
[3764]159                IF( ln_dyninc ) CALL dyn_asm_inc( nit000 - 1 )    ! Dynamics
[2236]160                IF( ln_sshinc ) CALL ssh_asm_inc( nit000 - 1 )    ! SSH
161             ENDIF
162          ENDIF
[3764]163
[389]164         DO WHILE ( istp <= nitend .AND. nstop == 0 )
[392]165#if defined key_agrif
[1593]166            CALL Agrif_Step( stp )           ! AGRIF: time stepping
[389]167#else
[1593]168            CALL stp( istp )                 ! standard time stepping
[389]169#endif
170            istp = istp + 1
[900]171            IF( lk_mpp )   CALL mpp_max( nstop )
[389]172         END DO
[2236]173#endif
174
[3609]175      IF( lk_diaobs   )   CALL dia_obs_wri
176      !
177      IF( ln_icebergs )   CALL icb_end( nitend )
[3764]178
[1593]179      !                            !------------------------!
180      !                            !==  finalize the run  ==!
181      !                            !------------------------!
182      IF(lwp) WRITE(numout,cform_aaa)   ! Flag AAAAAAA
183      !
184      IF( nstop /= 0 .AND. lwp ) THEN   ! error print
[682]185         WRITE(numout,cform_err)
[3764]186         WRITE(numout,*) nstop, ' error have been found'
[389]187      ENDIF
[1593]188      !
[3294]189#if defined key_agrif
[5942]190      IF ( Agrif_Level() < Agrif_MaxLevel() ) THEN
191         CALL Agrif_ParentGrid_To_ChildGrid()
192         IF( lk_diaobs ) CALL dia_obs_wri
193         IF( nn_timing == 1 )   CALL timing_finalize
194         CALL Agrif_ChildGrid_To_ParentGrid()
195      ENDIF
[3294]196#endif
197      IF( nn_timing == 1 )   CALL timing_finalize
198      !
[2496]199      CALL nemo_closefile
[4990]200      !
[3769]201#if defined key_iomput
202      CALL xios_finalize                ! end mpp communications with xios
[5407]203      IF( lk_oasis ) CALL cpl_finalize    ! end coupling and mpp communications with OASIS
[532]204#else
[5407]205      IF( lk_oasis ) THEN
[4990]206         CALL cpl_finalize              ! end coupling and mpp communications with OASIS
207      ELSE
208         IF( lk_mpp )   CALL mppstop    ! end mpp communications
209      ENDIF
[532]210#endif
[900]211      !
[2496]212   END SUBROUTINE nemo_gcm
[389]213
214
[2496]215   SUBROUTINE nemo_init
[389]216      !!----------------------------------------------------------------------
[2496]217      !!                     ***  ROUTINE nemo_init  ***
[389]218      !!
[2496]219      !! ** Purpose :   initialization of the NEMO GCM
[389]220      !!----------------------------------------------------------------------
[2715]221      INTEGER ::   ji            ! dummy loop indices
222      INTEGER ::   ilocal_comm   ! local integer
[4147]223      INTEGER ::   ios
[2715]224      CHARACTER(len=80), DIMENSION(16) ::   cltxt
[4990]225      !
226      NAMELIST/namctl/ ln_ctl  , nn_print, nn_ictls, nn_ictle,   &
[3294]227         &             nn_isplt, nn_jsplt, nn_jctls, nn_jctle,   &
228         &             nn_bench, nn_timing
[4147]229      NAMELIST/namcfg/ cp_cfg, cp_cfz, jp_cfg, jpidta, jpjdta, jpkdta, jpiglo, jpjglo, &
[5118]230         &             jpizoom, jpjzoom, jperio, ln_use_jattr
[5954]231      NAMELIST/namwad/ ln_wd, rn_wdmin1, rn_wdmin2, rn_wdld, nn_wdit
[3]232      !!----------------------------------------------------------------------
[1593]233      !
[2496]234      cltxt = ''
[5407]235      cxios_context = 'nemo'
[2496]236      !
[4147]237      !                             ! Open reference namelist and configuration namelist files
238      CALL ctl_opn( numnam_ref, 'namelist_ref', 'OLD', 'FORMATTED', 'SEQUENTIAL', -1, 6, .FALSE. )
239      CALL ctl_opn( numnam_cfg, 'namelist_cfg', 'OLD', 'FORMATTED', 'SEQUENTIAL', -1, 6, .FALSE. )
[1593]240      !
[4147]241      REWIND( numnam_ref )              ! Namelist namctl in reference namelist : Control prints & Benchmark
242      READ  ( numnam_ref, namctl, IOSTAT = ios, ERR = 901 )
[4289]243901   IF( ios /= 0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'namctl in reference namelist', .TRUE. )
[4147]244
245      REWIND( numnam_cfg )              ! Namelist namctl in confguration namelist : Control prints & Benchmark
246      READ  ( numnam_cfg, namctl, IOSTAT = ios, ERR = 902 )
[4289]247902   IF( ios /= 0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'namctl in configuration namelist', .TRUE. )
[4147]248
[1593]249      !
[4147]250      REWIND( numnam_ref )              ! Namelist namcfg in reference namelist : Control prints & Benchmark
251      READ  ( numnam_ref, namcfg, IOSTAT = ios, ERR = 903 )
[4289]252903   IF( ios /= 0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'namcfg in reference namelist', .TRUE. )
[4147]253
254      REWIND( numnam_cfg )              ! Namelist namcfg in confguration namelist : Control prints & Benchmark
255      READ  ( numnam_cfg, namcfg, IOSTAT = ios, ERR = 904 )
[4289]256904   IF( ios /= 0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'namcfg in configuration namelist', .TRUE. )   
[4309]257
[5954]258      REWIND( numnam_ref )              ! Namelist namwad in reference namelist : Parameters for Wetting/Drying
259      READ  ( numnam_ref, namwad, IOSTAT = ios, ERR = 905)
260905   IF( ios /= 0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'namwad in reference namelist', lwp )
261
262      REWIND( numnam_cfg )              ! Namelist namwad in configuration namelist : Parameters for Wetting/Drying
263      READ  ( numnam_cfg, namwad, IOSTAT = ios, ERR = 906)
264906   IF( ios /= 0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'namwad in configuration namelist', lwp )
265
[4147]266! Force values for AGRIF zoom (cf. agrif_user.F90)
267#if defined key_agrif
268   IF( .NOT. Agrif_Root() ) THEN
269      jpiglo  = nbcellsx + 2 + 2*nbghostcells
270      jpjglo  = nbcellsy + 2 + 2*nbghostcells
271      jpi     = ( jpiglo-2*jpreci + (jpni-1+0) ) / jpni + 2*jpreci
272      jpj     = ( jpjglo-2*jprecj + (jpnj-1+0) ) / jpnj + 2*jprecj
273      jpidta  = jpiglo
274      jpjdta  = jpjglo
275      jpizoom = 1
276      jpjzoom = 1
277      nperio  = 0
278      jperio  = 0
[5118]279      ln_use_jattr = .false.
[4147]280   ENDIF
281#endif
282      !
[1593]283      !                             !--------------------------------------------!
284      !                             !  set communicator & select the local node  !
[4624]285      !                             !  NB: mynode also opens output.namelist.dyn !
286      !                             !      on unit number numond on first proc   !
[1593]287      !                             !--------------------------------------------!
[1412]288#if defined key_iomput
[2200]289      IF( Agrif_Root() ) THEN
[5407]290         IF( lk_oasis ) THEN
291            CALL cpl_init( "oceanx", ilocal_comm )                     ! nemo local communicator given by oasis
292            CALL xios_initialize( "not used",local_comm=ilocal_comm )    ! send nemo communicator to xios
[4990]293         ELSE
[5407]294            CALL  xios_initialize( "for_xios_mpi_id",return_comm=ilocal_comm )    ! nemo local communicator given by xios
[4990]295         ENDIF
[2200]296      ENDIF
[5407]297      ! Nodes selection (control print return in cltxt)
298      narea = mynode( cltxt, 'output.namelist.dyn', numnam_ref, numnam_cfg, numond , nstop, ilocal_comm )
[532]299#else
[5407]300      IF( lk_oasis ) THEN
[4990]301         IF( Agrif_Root() ) THEN
[5407]302            CALL cpl_init( "oceanx", ilocal_comm )                      ! nemo local communicator given by oasis
[4990]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 )
[4990]306      ELSE
307         ilocal_comm = 0
[5407]308         ! Nodes selection (control print return in cltxt)
309         narea = mynode( cltxt, 'output.namelist.dyn', numnam_ref, numnam_cfg, numond , nstop )
[2236]310      ENDIF
[532]311#endif
[2715]312      narea = narea + 1                                     ! mynode return the rank of proc (0 --> jpnij -1 )
[3]313
[4624]314      lwm = (narea == 1)                                    ! control of output namelists
[2715]315      lwp = (narea == 1) .OR. ln_ctl                        ! control of all listing output print
[1579]316
[4624]317      IF(lwm) THEN
318         ! write merged namelists from earlier to output namelist now that the
319         ! file has been opened in call to mynode. nammpp has already been
320         ! written in mynode (if lk_mpp_mpi)
321         WRITE( numond, namctl )
322         WRITE( numond, namcfg )
[5954]323         WRITE( numond, namwad )
[4624]324      ENDIF
325
[3764]326      ! If dimensions of processor grid weren't specified in the namelist file
[2715]327      ! then we calculate them here now that we have our communicator size
328      IF( (jpni < 1) .OR. (jpnj < 1) )THEN
329#if   defined key_mpp_mpi
330         IF( Agrif_Root() ) CALL nemo_partition(mppsize)
331#else
332         jpni  = 1
333         jpnj  = 1
334         jpnij = jpni*jpnj
335#endif
336      END IF
337
338      ! Calculate domain dimensions given calculated jpni and jpnj
339      ! This used to be done in par_oce.F90 when they were parameters rather
340      ! than variables
341      IF( Agrif_Root() ) THEN
[3294]342#if defined key_nemocice_decomp
[3625]343         jpi = ( nx_global+2-2*jpreci + (jpni-1) ) / jpni + 2*jpreci ! first  dim.
344         jpj = ( ny_global+2-2*jprecj + (jpnj-1) ) / jpnj + 2*jprecj ! second dim.
[3294]345#else
[3625]346         jpi = ( jpiglo-2*jpreci + (jpni-1) ) / jpni + 2*jpreci   ! first  dim.
[2715]347         jpj = ( jpjglo-2*jprecj + (jpnj-1) ) / jpnj + 2*jprecj   ! second dim.
[3294]348#endif
[4147]349      ENDIF
[2715]350         jpk = jpkdta                                             ! third dim
351         jpim1 = jpi-1                                            ! inner domain indices
352         jpjm1 = jpj-1                                            !   "           "
353         jpkm1 = jpk-1                                            !   "           "
354         jpij  = jpi*jpj                                          !  jpi x j
355
[1593]356      IF(lwp) THEN                            ! open listing units
357         !
[1581]358         CALL ctl_opn( numout, 'ocean.output', 'REPLACE', 'FORMATTED', 'SEQUENTIAL', -1, 6, .FALSE., narea )
[1593]359         !
[1579]360         WRITE(numout,*)
[3294]361         WRITE(numout,*) '   CNRS - NERC - Met OFFICE - MERCATOR-ocean - INGV - CMCC'
[1593]362         WRITE(numout,*) '                       NEMO team'
[1579]363         WRITE(numout,*) '            Ocean General Circulation Model'
[5120]364         WRITE(numout,*) '                  version 3.6  (2015) '
[1579]365         WRITE(numout,*)
366         WRITE(numout,*)
[3764]367         DO ji = 1, SIZE(cltxt)
[1593]368            IF( TRIM(cltxt(ji)) /= '' )   WRITE(numout,*) cltxt(ji)      ! control print of mynode
[1579]369         END DO
[1593]370         WRITE(numout,cform_aaa)                                         ! Flag AAAAAAA
371         !
[473]372      ENDIF
[2715]373
[3764]374      ! Now we know the dimensions of the grid and numout has been set we can
[2715]375      ! allocate arrays
376      CALL nemo_alloc()
377
[2496]378      !                             !-------------------------------!
379      !                             !  NEMO general initialization  !
380      !                             !-------------------------------!
[473]381
[2496]382      CALL nemo_ctl                          ! Control prints & Benchmark
[531]383
[2082]384      !                                      ! Domain decomposition
[1593]385      IF( jpni*jpnj == jpnij ) THEN   ;   CALL mpp_init      ! standard cutting out
386      ELSE                            ;   CALL mpp_init2     ! eliminate land processors
[3]387      ENDIF
[2382]388      !
[3294]389      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_init
390      !
[2082]391      !                                      ! General initialization
[2027]392                            CALL     phy_cst    ! Physical constants
393                            CALL     eos_init   ! Equation of state
[4245]394      IF( lk_c1d        )   CALL     c1d_init   ! 1D column configuration
[2027]395                            CALL     dom_cfg    ! Domain configuration
396                            CALL     dom_init   ! Domain
[413]397
[3294]398      IF( ln_nnogather )    CALL nemo_northcomms   ! Initialise the northfold neighbour lists (must be done after the masks are defined)
399
[2027]400      IF( ln_ctl        )   CALL prt_ctl_init   ! Print control
401
[3651]402                            CALL  istate_init   ! ocean initial state (Dynamics and tracers)
403
[4292]404      IF( lk_tide       )   CALL    tide_init( nit000 )    ! Initialisation of the tidal harmonics
[3651]405
[5123]406                            CALL     sbc_init   ! Forcings : surface module (clem: moved here for bdy purpose)
407
[4990]408      IF( lk_bdy        )   CALL     bdy_init   ! Open boundaries initialisation
409      IF( lk_bdy        )   CALL bdy_dta_init   ! Open boundaries initialisation of external data arrays
[4292]410      IF( lk_bdy .AND. lk_tide )   &
[4990]411         &                  CALL bdytide_init   ! Open boundaries initialisation of tidal harmonic forcing
[2027]412
[3294]413                            CALL dyn_nept_init  ! simplified form of Neptune effect
[4152]414      !     
415      IF( ln_crs        )   CALL     crs_init   ! Domain initialization of coarsened grid
416      !
417                                ! Ocean physics
[2082]418      !                                         ! Vertical physics
419                            CALL     zdf_init      ! namelist read
420                            CALL zdf_bfr_init      ! bottom friction
421      IF( lk_zdfric     )   CALL zdf_ric_init      ! Richardson number dependent Kz
[2329]422      IF( lk_zdftke     )   CALL zdf_tke_init      ! TKE closure scheme
423      IF( lk_zdfgls     )   CALL zdf_gls_init      ! GLS closure scheme
424      IF( lk_zdfkpp     )   CALL zdf_kpp_init      ! KPP closure scheme
[2082]425      IF( lk_zdftmx     )   CALL zdf_tmx_init      ! tidal vertical mixing
[3764]426      IF( lk_zdfddm .AND. .NOT. lk_zdfkpp )   &
[2082]427         &                  CALL zdf_ddm_init      ! double diffusive mixing
428      !                                         ! Lateral physics
[5954]429#if ! defined key_surge
[2082]430                            CALL ldf_tra_init      ! Lateral ocean tracer physics
[5954]431#endif
[2082]432                            CALL ldf_dyn_init      ! Lateral ocean momentum physics
[2392]433      IF( lk_ldfslp     )   CALL ldf_slp_init      ! slope of lateral mixing
[2082]434
[5954]435#if ! defined key_surge
[2027]436      !                                     ! Active tracers
437                            CALL tra_qsr_init   ! penetrative solar radiation qsr
[2325]438                            CALL tra_bbc_init   ! bottom heat flux
[2027]439      IF( lk_trabbl     )   CALL tra_bbl_init   ! advective (and/or diffusive) bottom boundary layer scheme
[4245]440                            CALL tra_dmp_init   ! internal damping trends- tracers
[2027]441                            CALL tra_adv_init   ! horizontal & vertical advection
442                            CALL tra_ldf_init   ! lateral mixing
443                            CALL tra_zdf_init   ! vertical mixing and after tracer fields
[5954]444#endif
[2027]445
446      !                                     ! Dynamics
[4245]447      IF( lk_c1d        )   CALL dyn_dmp_init   ! internal damping trends- momentum
[2027]448                            CALL dyn_adv_init   ! advection (vector or flux form)
[2104]449                            CALL dyn_vor_init   ! vorticity term including Coriolis
[2027]450                            CALL dyn_ldf_init   ! lateral mixing
[2104]451                            CALL dyn_hpg_init   ! horizontal gradient of Hydrostatic pressure
[5954]452#if ! defined key_surge
[2027]453                            CALL dyn_zdf_init   ! vertical diffusion
[5954]454#endif
[2027]455                            CALL dyn_spg_init   ! surface pressure gradient
[3764]456
[2392]457      !                                     ! Misc. options
[4147]458      IF( nn_cla == 1 .AND. cp_cfg == 'orca' .AND. jp_cfg == 2 )   CALL cla_init       ! Cross Land Advection
[3609]459                            CALL icb_init( rdt, nit000)   ! initialise icebergs instance
[5329]460                            CALL sto_par_init   ! Stochastic parametrization
461      IF( ln_sto_eos     )  CALL sto_pts_init   ! RRandom T/S fluctuations
[4147]462     
[1594]463#if defined key_top
[2027]464      !                                     ! Passive tracers
[2082]465                            CALL     trc_init
[1594]466#endif
[4990]467      !                                     ! Diagnostics
[3294]468      IF( lk_floats     )   CALL     flo_init   ! drifting Floats
[2392]469      IF( lk_diaar5     )   CALL dia_ar5_init   ! ar5 diag
[2027]470                            CALL dia_ptr_init   ! Poleward TRansports initialization
[3294]471      IF( lk_diadct     )   CALL dia_dct_init   ! Sections tranports
[2148]472                            CALL dia_hsb_init   ! heat content, salt content and volume budgets
[4990]473                            CALL     trd_init   ! Mixed-layer/Vorticity/Integral constraints trends
[2392]474      IF( lk_diaobs     ) THEN                  ! Observation & model comparison
[2382]475                            CALL dia_obs_init            ! Initialize observational data
476                            CALL dia_obs( nit000 - 1 )   ! Observation operator for restart
[3764]477      ENDIF
[4990]478
[2382]479      !                                     ! Assimilation increments
[2392]480      IF( lk_asminc     )   CALL asm_inc_init   ! Initialize assimilation increments
[2382]481      IF(lwp) WRITE(numout,*) 'Euler time step switch is ', neuler
[1593]482      !
[2496]483   END SUBROUTINE nemo_init
[467]484
485
[2496]486   SUBROUTINE nemo_ctl
[467]487      !!----------------------------------------------------------------------
[2496]488      !!                     ***  ROUTINE nemo_ctl  ***
[467]489      !!
[3764]490      !! ** Purpose :   control print setting
[467]491      !!
[2442]492      !! ** Method  : - print namctl information and check some consistencies
[467]493      !!----------------------------------------------------------------------
[2442]494      !
[2496]495      IF(lwp) THEN                  ! control print
[531]496         WRITE(numout,*)
[2496]497         WRITE(numout,*) 'nemo_ctl: Control prints & Benchmark'
[531]498         WRITE(numout,*) '~~~~~~~ '
[1593]499         WRITE(numout,*) '   Namelist namctl'
[1601]500         WRITE(numout,*) '      run control (for debugging)     ln_ctl     = ', ln_ctl
501         WRITE(numout,*) '      level of print                  nn_print   = ', nn_print
502         WRITE(numout,*) '      Start i indice for SUM control  nn_ictls   = ', nn_ictls
503         WRITE(numout,*) '      End i indice for SUM control    nn_ictle   = ', nn_ictle
504         WRITE(numout,*) '      Start j indice for SUM control  nn_jctls   = ', nn_jctls
505         WRITE(numout,*) '      End j indice for SUM control    nn_jctle   = ', nn_jctle
506         WRITE(numout,*) '      number of proc. following i     nn_isplt   = ', nn_isplt
507         WRITE(numout,*) '      number of proc. following j     nn_jsplt   = ', nn_jsplt
508         WRITE(numout,*) '      benchmark parameter (0/1)       nn_bench   = ', nn_bench
[3610]509         WRITE(numout,*) '      timing activated    (0/1)       nn_timing  = ', nn_timing
[531]510      ENDIF
[2442]511      !
[1601]512      nprint    = nn_print          ! convert DOCTOR namelist names into OLD names
513      nictls    = nn_ictls
514      nictle    = nn_ictle
515      njctls    = nn_jctls
516      njctle    = nn_jctle
517      isplt     = nn_isplt
518      jsplt     = nn_jsplt
519      nbench    = nn_bench
[4147]520
521      IF(lwp) THEN                  ! control print
522         WRITE(numout,*)
523         WRITE(numout,*) 'namcfg  : configuration initialization through namelist read'
524         WRITE(numout,*) '~~~~~~~ '
525         WRITE(numout,*) '   Namelist namcfg'
526         WRITE(numout,*) '      configuration name              cp_cfg      = ', TRIM(cp_cfg)
527         WRITE(numout,*) '      configuration zoom name         cp_cfz      = ', TRIM(cp_cfz)
528         WRITE(numout,*) '      configuration resolution        jp_cfg      = ', jp_cfg
529         WRITE(numout,*) '      1st lateral dimension ( >= jpi ) jpidta     = ', jpidta
530         WRITE(numout,*) '      2nd    "         "    ( >= jpj ) jpjdta     = ', jpjdta
531         WRITE(numout,*) '      3nd    "         "               jpkdta     = ', jpkdta
532         WRITE(numout,*) '      1st dimension of global domain in i jpiglo  = ', jpiglo
533         WRITE(numout,*) '      2nd    -                  -    in j jpjglo  = ', jpjglo
534         WRITE(numout,*) '      left bottom i index of the zoom (in data domain) jpizoom = ', jpizoom
535         WRITE(numout,*) '      left bottom j index of the zoom (in data domain) jpizoom = ', jpjzoom
536         WRITE(numout,*) '      lateral cond. type (between 0 and 6) jperio = ', jperio   
[5118]537         WRITE(numout,*) '      use file attribute if exists as i/p j-start ln_use_jattr = ', ln_use_jattr
[4147]538      ENDIF
[5954]539
540      IF(lwp) THEN                  ! control print
541         WRITE(numout,*)
542         WRITE(numout,*) 'namwad  : wetting and drying initialisation through namelist read'
543         WRITE(numout,*) '~~~~~~~ '
544         WRITE(numout,*) '   Namelist namwad'
545         WRITE(numout,*) '   key to turn on/off wetting/drying              ln_wd      = ', ln_wd
546         WRITE(numout,*) '   minimum water depth on dried cells             rn_wdmin1  = ', rn_wdmin1
547         WRITE(numout,*) '   tolerrance of min water depth on dried cells   rn_wdmin2  = ', rn_wdmin2
548         WRITE(numout,*) '   land elevation below which wad considered      rn_wdld    = ', rn_wdld
549         WRITE(numout,*) '   maximum number of iteration for W/D limiter    nn_wdit    = ', nn_wdit
550      ENDIF 
551
[2442]552      !                             ! Parameter control
[1593]553      !
554      IF( ln_ctl ) THEN                 ! sub-domain area indices for the control prints
[3294]555         IF( lk_mpp .AND. jpnij > 1 ) THEN
[2496]556            isplt = jpni   ;   jsplt = jpnj   ;   ijsplt = jpni*jpnj   ! the domain is forced to the real split domain
[531]557         ELSE
558            IF( isplt == 1 .AND. jsplt == 1  ) THEN
[1593]559               CALL ctl_warn( ' - isplt & jsplt are equal to 1',   &
560                  &           ' - the print control will be done over the whole domain' )
[531]561            ENDIF
[1593]562            ijsplt = isplt * jsplt            ! total number of processors ijsplt
[531]563         ENDIF
564         IF(lwp) WRITE(numout,*)'          - The total number of processors over which the'
565         IF(lwp) WRITE(numout,*)'            print control will be done is ijsplt : ', ijsplt
[1593]566         !
567         !                              ! indices used for the SUM control
568         IF( nictls+nictle+njctls+njctle == 0 )   THEN    ! print control done over the default area
[3764]569            lsp_area = .FALSE.
[1593]570         ELSE                                             ! print control done over a specific  area
[531]571            lsp_area = .TRUE.
572            IF( nictls < 1 .OR. nictls > jpiglo )   THEN
573               CALL ctl_warn( '          - nictls must be 1<=nictls>=jpiglo, it is forced to 1' )
574               nictls = 1
575            ENDIF
576            IF( nictle < 1 .OR. nictle > jpiglo )   THEN
577               CALL ctl_warn( '          - nictle must be 1<=nictle>=jpiglo, it is forced to jpiglo' )
578               nictle = jpiglo
579            ENDIF
580            IF( njctls < 1 .OR. njctls > jpjglo )   THEN
581               CALL ctl_warn( '          - njctls must be 1<=njctls>=jpjglo, it is forced to 1' )
582               njctls = 1
583            ENDIF
584            IF( njctle < 1 .OR. njctle > jpjglo )   THEN
585               CALL ctl_warn( '          - njctle must be 1<=njctle>=jpjglo, it is forced to jpjglo' )
586               njctle = jpjglo
587            ENDIF
[1593]588         ENDIF
589      ENDIF
[2442]590      !
[3764]591      IF( nbench == 1 ) THEN              ! Benchmark
[531]592         SELECT CASE ( cp_cfg )
[1593]593         CASE ( 'gyre' )   ;   CALL ctl_warn( ' The Benchmark is activated ' )
594         CASE DEFAULT      ;   CALL ctl_stop( ' The Benchmark is based on the GYRE configuration:',   &
[4147]595            &                                 ' cp_cfg = "gyre" in namelist &namcfg or set nbench = 0' )
[531]596         END SELECT
597      ENDIF
[1593]598      !
[3764]599      IF( 1_wp /= SIGN(1._wp,-0._wp)  )   CALL ctl_stop( 'nemo_ctl: The intrinsec SIGN function follows ',  &
600         &                                               'f2003 standard. '                              ,  &
601         &                                               'Compile with key_nosignedzero enabled' )
602      !
[2496]603   END SUBROUTINE nemo_ctl
[467]604
605
[2496]606   SUBROUTINE nemo_closefile
[467]607      !!----------------------------------------------------------------------
[2496]608      !!                     ***  ROUTINE nemo_closefile  ***
[467]609      !!
610      !! ** Purpose :   Close the files
611      !!----------------------------------------------------------------------
[1593]612      !
613      IF( lk_mpp )   CALL mppsync
614      !
[1685]615      CALL iom_close                                 ! close all input/output files managed by iom_*
[1593]616      !
[4147]617      IF( numstp          /= -1 )   CLOSE( numstp          )   ! time-step file
618      IF( numsol          /= -1 )   CLOSE( numsol          )   ! solver file
619      IF( numnam_ref      /= -1 )   CLOSE( numnam_ref      )   ! oce reference namelist
620      IF( numnam_cfg      /= -1 )   CLOSE( numnam_cfg      )   ! oce configuration namelist
[4624]621      IF( lwm.AND.numond  /= -1 )   CLOSE( numond          )   ! oce output namelist
[4147]622      IF( numnam_ice_ref  /= -1 )   CLOSE( numnam_ice_ref  )   ! ice reference namelist
623      IF( numnam_ice_cfg  /= -1 )   CLOSE( numnam_ice_cfg  )   ! ice configuration namelist
[4624]624      IF( lwm.AND.numoni  /= -1 )   CLOSE( numoni          )   ! ice output namelist
[4147]625      IF( numevo_ice      /= -1 )   CLOSE( numevo_ice      )   ! ice variables (temp. evolution)
626      IF( numout          /=  6 )   CLOSE( numout          )   ! standard model output file
627      IF( numdct_vol      /= -1 )   CLOSE( numdct_vol      )   ! volume transports
628      IF( numdct_heat     /= -1 )   CLOSE( numdct_heat     )   ! heat transports
629      IF( numdct_salt     /= -1 )   CLOSE( numdct_salt     )   ! salt transports
[3294]630
[1593]631      !
[2442]632      numout = 6                                     ! redefine numout in case it is used after this point...
633      !
[2496]634   END SUBROUTINE nemo_closefile
[467]635
[2715]636
637   SUBROUTINE nemo_alloc
638      !!----------------------------------------------------------------------
639      !!                     ***  ROUTINE nemo_alloc  ***
640      !!
641      !! ** Purpose :   Allocate all the dynamic arrays of the OPA modules
642      !!
643      !! ** Method  :
644      !!----------------------------------------------------------------------
645      USE diawri    , ONLY: dia_wri_alloc
646      USE dom_oce   , ONLY: dom_oce_alloc
647      USE ldfdyn_oce, ONLY: ldfdyn_oce_alloc
648      USE ldftra_oce, ONLY: ldftra_oce_alloc
649      USE trc_oce   , ONLY: trc_oce_alloc
[3680]650#if defined key_diadct 
651      USE diadct    , ONLY: diadct_alloc 
652#endif 
[4354]653#if defined key_bdy
654      USE bdy_oce   , ONLY: bdy_oce_alloc
655#endif
[2715]656      !
657      INTEGER :: ierr
658      !!----------------------------------------------------------------------
659      !
[3764]660      ierr =        oce_alloc       ()          ! ocean
[2715]661      ierr = ierr + dia_wri_alloc   ()
662      ierr = ierr + dom_oce_alloc   ()          ! ocean domain
663      ierr = ierr + ldfdyn_oce_alloc()          ! ocean lateral  physics : dynamics
664      ierr = ierr + ldftra_oce_alloc()          ! ocean lateral  physics : tracers
665      ierr = ierr + zdf_oce_alloc   ()          ! ocean vertical physics
666      !
667      ierr = ierr + trc_oce_alloc   ()          ! shared TRC / TRA arrays
668      !
[3680]669#if defined key_diadct 
670      ierr = ierr + diadct_alloc    ()          !
671#endif 
[4354]672#if defined key_bdy
673      ierr = ierr + bdy_oce_alloc   ()          ! bdy masks (incl. initialization)
674#endif
[3680]675      !
[2715]676      IF( lk_mpp    )   CALL mpp_sum( ierr )
677      IF( ierr /= 0 )   CALL ctl_stop( 'STOP', 'nemo_alloc : unable to allocate standard ocean arrays' )
678      !
679   END SUBROUTINE nemo_alloc
680
681
682   SUBROUTINE nemo_partition( num_pes )
683      !!----------------------------------------------------------------------
684      !!                 ***  ROUTINE nemo_partition  ***
685      !!
[3764]686      !! ** Purpose :
[2715]687      !!
688      !! ** Method  :
689      !!----------------------------------------------------------------------
[4990]690      INTEGER, INTENT(in) ::   num_pes   ! The number of MPI processes we have
[2715]691      !
692      INTEGER, PARAMETER :: nfactmax = 20
693      INTEGER :: nfact ! The no. of factors returned
694      INTEGER :: ierr  ! Error flag
695      INTEGER :: ji
696      INTEGER :: idiff, mindiff, imin ! For choosing pair of factors that are closest in value
697      INTEGER, DIMENSION(nfactmax) :: ifact ! Array of factors
698      !!----------------------------------------------------------------------
[4990]699      !
[2715]700      ierr = 0
[4990]701      !
[2715]702      CALL factorise( ifact, nfactmax, nfact, num_pes, ierr )
[4990]703      !
[2715]704      IF( nfact <= 1 ) THEN
705         WRITE (numout, *) 'WARNING: factorisation of number of PEs failed'
706         WRITE (numout, *) '       : using grid of ',num_pes,' x 1'
707         jpnj = 1
708         jpni = num_pes
709      ELSE
710         ! Search through factors for the pair that are closest in value
711         mindiff = 1000000
712         imin    = 1
713         DO ji = 1, nfact-1, 2
714            idiff = ABS( ifact(ji) - ifact(ji+1) )
715            IF( idiff < mindiff ) THEN
716               mindiff = idiff
717               imin = ji
718            ENDIF
719         END DO
720         jpnj = ifact(imin)
721         jpni = ifact(imin + 1)
722      ENDIF
723      !
724      jpnij = jpni*jpnj
725      !
726   END SUBROUTINE nemo_partition
727
728
729   SUBROUTINE factorise( kfax, kmaxfax, knfax, kn, kerr )
730      !!----------------------------------------------------------------------
731      !!                     ***  ROUTINE factorise  ***
732      !!
733      !! ** Purpose :   return the prime factors of n.
[3764]734      !!                knfax factors are returned in array kfax which is of
[2715]735      !!                maximum dimension kmaxfax.
736      !! ** Method  :
737      !!----------------------------------------------------------------------
738      INTEGER                    , INTENT(in   ) ::   kn, kmaxfax
739      INTEGER                    , INTENT(  out) ::   kerr, knfax
740      INTEGER, DIMENSION(kmaxfax), INTENT(  out) ::   kfax
741      !
742      INTEGER :: ifac, jl, inu
743      INTEGER, PARAMETER :: ntest = 14
744      INTEGER :: ilfax(ntest)
[4990]745      !
[2715]746      ! lfax contains the set of allowed factors.
747      data (ilfax(jl),jl=1,ntest) / 16384, 8192, 4096, 2048, 1024, 512, 256,  &
748         &                            128,   64,   32,   16,    8,   4,   2  /
749      !!----------------------------------------------------------------------
750
751      ! Clear the error flag and initialise output vars
752      kerr = 0
753      kfax = 1
754      knfax = 0
755
756      ! Find the factors of n.
757      IF( kn == 1 )   GOTO 20
758
759      ! nu holds the unfactorised part of the number.
760      ! knfax holds the number of factors found.
761      ! l points to the allowed factor list.
762      ! ifac holds the current factor.
763
764      inu   = kn
765      knfax = 0
766
767      DO jl = ntest, 1, -1
768         !
769         ifac = ilfax(jl)
770         IF( ifac > inu )   CYCLE
771
772         ! Test whether the factor will divide.
773
774         IF( MOD(inu,ifac) == 0 ) THEN
775            !
776            knfax = knfax + 1            ! Add the factor to the list
777            IF( knfax > kmaxfax ) THEN
778               kerr = 6
779               write (*,*) 'FACTOR: insufficient space in factor array ', knfax
780               return
781            ENDIF
782            kfax(knfax) = ifac
783            ! Store the other factor that goes with this one
784            knfax = knfax + 1
785            kfax(knfax) = inu / ifac
786            !WRITE (*,*) 'ARPDBG, factors ',knfax-1,' & ',knfax,' are ', kfax(knfax-1),' and ',kfax(knfax)
787         ENDIF
788         !
789      END DO
790
791   20 CONTINUE      ! Label 20 is the exit point from the factor search loop.
792      !
793   END SUBROUTINE factorise
794
[3294]795#if defined key_mpp_mpi
[4990]796
[3294]797   SUBROUTINE nemo_northcomms
798      !!======================================================================
799      !!                     ***  ROUTINE  nemo_northcomms  ***
[4230]800      !! nemo_northcomms    :  Setup for north fold exchanges with explicit
801      !!                       point-to-point messaging
[3294]802      !!=====================================================================
803      !!----------------------------------------------------------------------
[3764]804      !!
[3294]805      !! ** Purpose :   Initialization of the northern neighbours lists.
806      !!----------------------------------------------------------------------
[3764]807      !!    1.0  ! 2011-10  (A. C. Coward, NOCS & J. Donners, PRACE)
[4230]808      !!    2.0  ! 2013-06 Setup avoiding MPI communication (I. Epicoco, S. Mocavero, CMCC)
[3294]809      !!----------------------------------------------------------------------
810
[4230]811      INTEGER  ::   sxM, dxM, sxT, dxT, jn
812      INTEGER  ::   njmppmax
[3294]813
[4230]814      njmppmax = MAXVAL( njmppt )
815   
816      !initializes the north-fold communication variables
817      isendto(:) = 0
[3294]818      nsndto = 0
819
[4230]820      !if I am a process in the north
821      IF ( njmpp == njmppmax ) THEN
822          !sxM is the first point (in the global domain) needed to compute the
823          !north-fold for the current process
824          sxM = jpiglo - nimppt(narea) - nlcit(narea) + 1
825          !dxM is the last point (in the global domain) needed to compute the
826          !north-fold for the current process
827          dxM = jpiglo - nimppt(narea) + 2
[3294]828
[4230]829          !loop over the other north-fold processes to find the processes
830          !managing the points belonging to the sxT-dxT range
[4671]831 
832          DO jn = 1, jpni
[4230]833                !sxT is the first point (in the global domain) of the jn
834                !process
[4671]835                sxT = nfiimpp(jn, jpnj)
[4230]836                !dxT is the last point (in the global domain) of the jn
837                !process
[4671]838                dxT = nfiimpp(jn, jpnj) + nfilcit(jn, jpnj) - 1
[4230]839                IF ((sxM .gt. sxT) .AND. (sxM .lt. dxT)) THEN
840                   nsndto = nsndto + 1
[4671]841                     isendto(nsndto) = jn
[4645]842                ELSEIF ((sxM .le. sxT) .AND. (dxM .ge. dxT)) THEN
[4230]843                   nsndto = nsndto + 1
[4671]844                     isendto(nsndto) = jn
[4230]845                ELSEIF ((dxM .lt. dxT) .AND. (sxT .lt. dxM)) THEN
846                   nsndto = nsndto + 1
[4671]847                     isendto(nsndto) = jn
[4230]848                END IF
849          END DO
[4671]850          nfsloop = 1
851          nfeloop = nlci
852          DO jn = 2,jpni-1
853           IF(nfipproc(jn,jpnj) .eq. (narea - 1)) THEN
854              IF (nfipproc(jn - 1 ,jpnj) .eq. -1) THEN
855                 nfsloop = nldi
856              ENDIF
857              IF (nfipproc(jn + 1,jpnj) .eq. -1) THEN
858                 nfeloop = nlei
859              ENDIF
860           ENDIF
861        END DO
862
[3294]863      ENDIF
[4230]864      l_north_nogather = .TRUE.
[3294]865   END SUBROUTINE nemo_northcomms
866#else
867   SUBROUTINE nemo_northcomms      ! Dummy routine
868      WRITE(*,*) 'nemo_northcomms: You should not have seen this print! error?'
869   END SUBROUTINE nemo_northcomms
870#endif
[4990]871
[3]872   !!======================================================================
[2496]873END MODULE nemogcm
[4354]874
875
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.