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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_v3.6_asm_nemovar_community/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC – NEMO

source: branches/UKMO/dev_r5518_v3.6_asm_nemovar_community/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/nemogcm.F90 @ 9331

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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
[7731]63   USE asmbal          ! writing out assimilation balancing 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
[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
[7731]161                IF( ln_logchltotinc .OR. ln_logchlpftinc ) CALL logchl_asm_inc( nit000 - 1 )
[2236]162             ENDIF
163          ENDIF
[3764]164
[7731]165#if defined key_agrif
166          CALL Agrif_Regrid()
167#endif
168
[389]169         DO WHILE ( istp <= nitend .AND. nstop == 0 )
[392]170#if defined key_agrif
[7731]171            CALL stp                         ! AGRIF: time stepping
[389]172#else
[1593]173            CALL stp( istp )                 ! standard time stepping
[389]174#endif
175            istp = istp + 1
[900]176            IF( lk_mpp )   CALL mpp_max( nstop )
[389]177         END DO
[2236]178#endif
179
[3609]180      IF( lk_diaobs   )   CALL dia_obs_wri
181      !
[7731]182      IF( ( lk_asminc ).AND.( ln_balwri ) ) CALL asm_bal_wri( nitend )  ! Output balancing increments
183      !
[3609]184      IF( ln_icebergs )   CALL icb_end( nitend )
[3764]185
[1593]186      !                            !------------------------!
187      !                            !==  finalize the run  ==!
188      !                            !------------------------!
189      IF(lwp) WRITE(numout,cform_aaa)   ! Flag AAAAAAA
190      !
191      IF( nstop /= 0 .AND. lwp ) THEN   ! error print
[682]192         WRITE(numout,cform_err)
[3764]193         WRITE(numout,*) nstop, ' error have been found'
[389]194      ENDIF
[1593]195      !
[3294]196#if defined key_agrif
[7731]197      IF( .NOT. Agrif_Root() ) THEN
198         CALL Agrif_ParentGrid_To_ChildGrid()
199         IF( lk_diaobs ) CALL dia_obs_wri
200         IF( nn_timing == 1 )   CALL timing_finalize
201         CALL Agrif_ChildGrid_To_ParentGrid()
202      ENDIF
[3294]203#endif
204      IF( nn_timing == 1 )   CALL timing_finalize
205      !
[2496]206      CALL nemo_closefile
[4990]207      !
[3769]208#if defined key_iomput
209      CALL xios_finalize                ! end mpp communications with xios
[5407]210      IF( lk_oasis ) CALL cpl_finalize    ! end coupling and mpp communications with OASIS
[532]211#else
[5407]212      IF( lk_oasis ) THEN
[4990]213         CALL cpl_finalize              ! end coupling and mpp communications with OASIS
214      ELSE
215         IF( lk_mpp )   CALL mppstop    ! end mpp communications
216      ENDIF
[532]217#endif
[900]218      !
[2496]219   END SUBROUTINE nemo_gcm
[389]220
221
[2496]222   SUBROUTINE nemo_init
[389]223      !!----------------------------------------------------------------------
[2496]224      !!                     ***  ROUTINE nemo_init  ***
[389]225      !!
[2496]226      !! ** Purpose :   initialization of the NEMO GCM
[389]227      !!----------------------------------------------------------------------
[2715]228      INTEGER ::   ji            ! dummy loop indices
229      INTEGER ::   ilocal_comm   ! local integer
[4147]230      INTEGER ::   ios
[2715]231      CHARACTER(len=80), DIMENSION(16) ::   cltxt
[4990]232      !
233      NAMELIST/namctl/ ln_ctl  , nn_print, nn_ictls, nn_ictle,   &
[3294]234         &             nn_isplt, nn_jsplt, nn_jctls, nn_jctle,   &
235         &             nn_bench, nn_timing
[4147]236      NAMELIST/namcfg/ cp_cfg, cp_cfz, jp_cfg, jpidta, jpjdta, jpkdta, jpiglo, jpjglo, &
[5118]237         &             jpizoom, jpjzoom, jperio, ln_use_jattr
[3]238      !!----------------------------------------------------------------------
[1593]239      !
[2496]240      cltxt = ''
[5407]241      cxios_context = 'nemo'
[2496]242      !
[4147]243      !                             ! Open reference namelist and configuration namelist files
244      CALL ctl_opn( numnam_ref, 'namelist_ref', 'OLD', 'FORMATTED', 'SEQUENTIAL', -1, 6, .FALSE. )
245      CALL ctl_opn( numnam_cfg, 'namelist_cfg', 'OLD', 'FORMATTED', 'SEQUENTIAL', -1, 6, .FALSE. )
[1593]246      !
[4147]247      REWIND( numnam_ref )              ! Namelist namctl in reference namelist : Control prints & Benchmark
248      READ  ( numnam_ref, namctl, IOSTAT = ios, ERR = 901 )
[4289]249901   IF( ios /= 0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'namctl in reference namelist', .TRUE. )
[4147]250
251      REWIND( numnam_cfg )              ! Namelist namctl in confguration namelist : Control prints & Benchmark
252      READ  ( numnam_cfg, namctl, IOSTAT = ios, ERR = 902 )
[4289]253902   IF( ios /= 0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'namctl in configuration namelist', .TRUE. )
[4147]254
[1593]255      !
[4147]256      REWIND( numnam_ref )              ! Namelist namcfg in reference namelist : Control prints & Benchmark
257      READ  ( numnam_ref, namcfg, IOSTAT = ios, ERR = 903 )
[4289]258903   IF( ios /= 0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'namcfg in reference namelist', .TRUE. )
[4147]259
260      REWIND( numnam_cfg )              ! Namelist namcfg in confguration namelist : Control prints & Benchmark
261      READ  ( numnam_cfg, namcfg, IOSTAT = ios, ERR = 904 )
[4289]262904   IF( ios /= 0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'namcfg in configuration namelist', .TRUE. )   
[4309]263
[4147]264! Force values for AGRIF zoom (cf. agrif_user.F90)
265#if defined key_agrif
266   IF( .NOT. Agrif_Root() ) THEN
267      jpiglo  = nbcellsx + 2 + 2*nbghostcells
268      jpjglo  = nbcellsy + 2 + 2*nbghostcells
269      jpi     = ( jpiglo-2*jpreci + (jpni-1+0) ) / jpni + 2*jpreci
270      jpj     = ( jpjglo-2*jprecj + (jpnj-1+0) ) / jpnj + 2*jprecj
271      jpidta  = jpiglo
272      jpjdta  = jpjglo
273      jpizoom = 1
274      jpjzoom = 1
275      nperio  = 0
276      jperio  = 0
[5118]277      ln_use_jattr = .false.
[4147]278   ENDIF
279#endif
280      !
[1593]281      !                             !--------------------------------------------!
282      !                             !  set communicator & select the local node  !
[4624]283      !                             !  NB: mynode also opens output.namelist.dyn !
284      !                             !      on unit number numond on first proc   !
[1593]285      !                             !--------------------------------------------!
[1412]286#if defined key_iomput
[2200]287      IF( Agrif_Root() ) THEN
[5407]288         IF( lk_oasis ) THEN
289            CALL cpl_init( "oceanx", ilocal_comm )                     ! nemo local communicator given by oasis
290            CALL xios_initialize( "not used",local_comm=ilocal_comm )    ! send nemo communicator to xios
[4990]291         ELSE
[5407]292            CALL  xios_initialize( "for_xios_mpi_id",return_comm=ilocal_comm )    ! nemo local communicator given by xios
[4990]293         ENDIF
[2200]294      ENDIF
[5407]295      ! Nodes selection (control print return in cltxt)
296      narea = mynode( cltxt, 'output.namelist.dyn', numnam_ref, numnam_cfg, numond , nstop, ilocal_comm )
[532]297#else
[5407]298      IF( lk_oasis ) THEN
[4990]299         IF( Agrif_Root() ) THEN
[5407]300            CALL cpl_init( "oceanx", ilocal_comm )                      ! nemo local communicator given by oasis
[4990]301         ENDIF
[5407]302         ! Nodes selection (control print return in cltxt)
303         narea = mynode( cltxt, 'output.namelist.dyn', numnam_ref, numnam_cfg, numond , nstop, ilocal_comm )
[4990]304      ELSE
305         ilocal_comm = 0
[5407]306         ! Nodes selection (control print return in cltxt)
307         narea = mynode( cltxt, 'output.namelist.dyn', numnam_ref, numnam_cfg, numond , nstop )
[2236]308      ENDIF
[532]309#endif
[2715]310      narea = narea + 1                                     ! mynode return the rank of proc (0 --> jpnij -1 )
[3]311
[4624]312      lwm = (narea == 1)                                    ! control of output namelists
[2715]313      lwp = (narea == 1) .OR. ln_ctl                        ! control of all listing output print
[1579]314
[4624]315      IF(lwm) THEN
316         ! write merged namelists from earlier to output namelist now that the
317         ! file has been opened in call to mynode. nammpp has already been
318         ! written in mynode (if lk_mpp_mpi)
319         WRITE( numond, namctl )
320         WRITE( numond, namcfg )
321      ENDIF
322
[3764]323      ! If dimensions of processor grid weren't specified in the namelist file
[2715]324      ! then we calculate them here now that we have our communicator size
325      IF( (jpni < 1) .OR. (jpnj < 1) )THEN
326#if   defined key_mpp_mpi
327         IF( Agrif_Root() ) CALL nemo_partition(mppsize)
328#else
329         jpni  = 1
330         jpnj  = 1
331         jpnij = jpni*jpnj
332#endif
333      END IF
334
335      ! Calculate domain dimensions given calculated jpni and jpnj
336      ! This used to be done in par_oce.F90 when they were parameters rather
337      ! than variables
338      IF( Agrif_Root() ) THEN
[3294]339#if defined key_nemocice_decomp
[3625]340         jpi = ( nx_global+2-2*jpreci + (jpni-1) ) / jpni + 2*jpreci ! first  dim.
341         jpj = ( ny_global+2-2*jprecj + (jpnj-1) ) / jpnj + 2*jprecj ! second dim.
[3294]342#else
[3625]343         jpi = ( jpiglo-2*jpreci + (jpni-1) ) / jpni + 2*jpreci   ! first  dim.
[2715]344         jpj = ( jpjglo-2*jprecj + (jpnj-1) ) / jpnj + 2*jprecj   ! second dim.
[3294]345#endif
[7731]346      ENDIF         
[2715]347         jpk = jpkdta                                             ! third dim
[7731]348#if defined key_agrif
349         ! simple trick to use same vertical grid as parent
350         ! but different number of levels:
351         ! Save maximum number of levels in jpkdta, then define all vertical grids
352         ! with this number.
353         ! Suppress once vertical online interpolation is ok
354         IF(.NOT.Agrif_Root()) jpkdta = Agrif_Parent(jpkdta)
355#endif
[2715]356         jpim1 = jpi-1                                            ! inner domain indices
357         jpjm1 = jpj-1                                            !   "           "
358         jpkm1 = jpk-1                                            !   "           "
359         jpij  = jpi*jpj                                          !  jpi x j
360
[1593]361      IF(lwp) THEN                            ! open listing units
362         !
[1581]363         CALL ctl_opn( numout, 'ocean.output', 'REPLACE', 'FORMATTED', 'SEQUENTIAL', -1, 6, .FALSE., narea )
[1593]364         !
[1579]365         WRITE(numout,*)
[3294]366         WRITE(numout,*) '   CNRS - NERC - Met OFFICE - MERCATOR-ocean - INGV - CMCC'
[1593]367         WRITE(numout,*) '                       NEMO team'
[1579]368         WRITE(numout,*) '            Ocean General Circulation Model'
[5120]369         WRITE(numout,*) '                  version 3.6  (2015) '
[1579]370         WRITE(numout,*)
371         WRITE(numout,*)
[3764]372         DO ji = 1, SIZE(cltxt)
[1593]373            IF( TRIM(cltxt(ji)) /= '' )   WRITE(numout,*) cltxt(ji)      ! control print of mynode
[1579]374         END DO
[1593]375         WRITE(numout,cform_aaa)                                         ! Flag AAAAAAA
376         !
[473]377      ENDIF
[2715]378
[3764]379      ! Now we know the dimensions of the grid and numout has been set we can
[2715]380      ! allocate arrays
381      CALL nemo_alloc()
382
[2496]383      !                             !-------------------------------!
384      !                             !  NEMO general initialization  !
385      !                             !-------------------------------!
[473]386
[2496]387      CALL nemo_ctl                          ! Control prints & Benchmark
[531]388
[2082]389      !                                      ! Domain decomposition
[1593]390      IF( jpni*jpnj == jpnij ) THEN   ;   CALL mpp_init      ! standard cutting out
391      ELSE                            ;   CALL mpp_init2     ! eliminate land processors
[3]392      ENDIF
[2382]393      !
[3294]394      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_init
395      !
[2082]396      !                                      ! General initialization
[2027]397                            CALL     phy_cst    ! Physical constants
398                            CALL     eos_init   ! Equation of state
[4245]399      IF( lk_c1d        )   CALL     c1d_init   ! 1D column configuration
[2027]400                            CALL     dom_cfg    ! Domain configuration
401                            CALL     dom_init   ! Domain
[413]402
[3294]403      IF( ln_nnogather )    CALL nemo_northcomms   ! Initialise the northfold neighbour lists (must be done after the masks are defined)
404
[2027]405      IF( ln_ctl        )   CALL prt_ctl_init   ! Print control
406
[3651]407                            CALL  istate_init   ! ocean initial state (Dynamics and tracers)
408
[4292]409      IF( lk_tide       )   CALL    tide_init( nit000 )    ! Initialisation of the tidal harmonics
[3651]410
[5123]411                            CALL     sbc_init   ! Forcings : surface module (clem: moved here for bdy purpose)
412
[4990]413      IF( lk_bdy        )   CALL     bdy_init   ! Open boundaries initialisation
414      IF( lk_bdy        )   CALL bdy_dta_init   ! Open boundaries initialisation of external data arrays
[4292]415      IF( lk_bdy .AND. lk_tide )   &
[4990]416         &                  CALL bdytide_init   ! Open boundaries initialisation of tidal harmonic forcing
[2027]417
[3294]418                            CALL dyn_nept_init  ! simplified form of Neptune effect
[4152]419      !     
420      IF( ln_crs        )   CALL     crs_init   ! Domain initialization of coarsened grid
421      !
422                                ! Ocean physics
[2082]423      !                                         ! Vertical physics
424                            CALL     zdf_init      ! namelist read
425                            CALL zdf_bfr_init      ! bottom friction
426      IF( lk_zdfric     )   CALL zdf_ric_init      ! Richardson number dependent Kz
[2329]427      IF( lk_zdftke     )   CALL zdf_tke_init      ! TKE closure scheme
428      IF( lk_zdfgls     )   CALL zdf_gls_init      ! GLS closure scheme
429      IF( lk_zdfkpp     )   CALL zdf_kpp_init      ! KPP closure scheme
[2082]430      IF( lk_zdftmx     )   CALL zdf_tmx_init      ! tidal vertical mixing
[3764]431      IF( lk_zdfddm .AND. .NOT. lk_zdfkpp )   &
[2082]432         &                  CALL zdf_ddm_init      ! double diffusive mixing
433      !                                         ! Lateral physics
434                            CALL ldf_tra_init      ! Lateral ocean tracer physics
435                            CALL ldf_dyn_init      ! Lateral ocean momentum physics
[2392]436      IF( lk_ldfslp     )   CALL ldf_slp_init      ! slope of lateral mixing
[2082]437
[2027]438      !                                     ! Active tracers
439                            CALL tra_qsr_init   ! penetrative solar radiation qsr
[2325]440                            CALL tra_bbc_init   ! bottom heat flux
[2027]441      IF( lk_trabbl     )   CALL tra_bbl_init   ! advective (and/or diffusive) bottom boundary layer scheme
[4245]442                            CALL tra_dmp_init   ! internal damping trends- tracers
[2027]443                            CALL tra_adv_init   ! horizontal & vertical advection
444                            CALL tra_ldf_init   ! lateral mixing
445                            CALL tra_zdf_init   ! vertical mixing and after tracer fields
446
447      !                                     ! Dynamics
[4245]448      IF( lk_c1d        )   CALL dyn_dmp_init   ! internal damping trends- momentum
[2027]449                            CALL dyn_adv_init   ! advection (vector or flux form)
[2104]450                            CALL dyn_vor_init   ! vorticity term including Coriolis
[2027]451                            CALL dyn_ldf_init   ! lateral mixing
[2104]452                            CALL dyn_hpg_init   ! horizontal gradient of Hydrostatic pressure
[2027]453                            CALL dyn_zdf_init   ! vertical diffusion
454                            CALL dyn_spg_init   ! surface pressure gradient
[3764]455
[2392]456      !                                     ! Misc. options
[4147]457      IF( nn_cla == 1 .AND. cp_cfg == 'orca' .AND. jp_cfg == 2 )   CALL cla_init       ! Cross Land Advection
[3609]458                            CALL icb_init( rdt, nit000)   ! initialise icebergs instance
[5329]459                            CALL sto_par_init   ! Stochastic parametrization
460      IF( ln_sto_eos     )  CALL sto_pts_init   ! RRandom T/S fluctuations
[4147]461     
[1594]462#if defined key_top
[2027]463      !                                     ! Passive tracers
[2082]464                            CALL     trc_init
[1594]465#endif
[4990]466      !                                     ! Diagnostics
[3294]467      IF( lk_floats     )   CALL     flo_init   ! drifting Floats
[2392]468      IF( lk_diaar5     )   CALL dia_ar5_init   ! ar5 diag
[2027]469                            CALL dia_ptr_init   ! Poleward TRansports initialization
[3294]470      IF( lk_diadct     )   CALL dia_dct_init   ! Sections tranports
[2148]471                            CALL dia_hsb_init   ! heat content, salt content and volume budgets
[4990]472                            CALL     trd_init   ! Mixed-layer/Vorticity/Integral constraints trends
[2392]473      IF( lk_diaobs     ) THEN                  ! Observation & model comparison
[2382]474                            CALL dia_obs_init            ! Initialize observational data
475                            CALL dia_obs( nit000 - 1 )   ! Observation operator for restart
[3764]476      ENDIF
[4990]477
[2382]478      !                                     ! Assimilation increments
[7731]479      IF( lk_asminc ) THEN 
480#if defined key_shelf 
481         CALL  zdf_mxl_tref()     ! Initialization of hmld_tref
482#endif
483         CALL asm_inc_init     ! Initialize assimilation increments
484      ENDIF
485           
[2382]486      IF(lwp) WRITE(numout,*) 'Euler time step switch is ', neuler
[1593]487      !
[2496]488   END SUBROUTINE nemo_init
[467]489
490
[2496]491   SUBROUTINE nemo_ctl
[467]492      !!----------------------------------------------------------------------
[2496]493      !!                     ***  ROUTINE nemo_ctl  ***
[467]494      !!
[3764]495      !! ** Purpose :   control print setting
[467]496      !!
[2442]497      !! ** Method  : - print namctl information and check some consistencies
[467]498      !!----------------------------------------------------------------------
[2442]499      !
[2496]500      IF(lwp) THEN                  ! control print
[531]501         WRITE(numout,*)
[2496]502         WRITE(numout,*) 'nemo_ctl: Control prints & Benchmark'
[531]503         WRITE(numout,*) '~~~~~~~ '
[1593]504         WRITE(numout,*) '   Namelist namctl'
[1601]505         WRITE(numout,*) '      run control (for debugging)     ln_ctl     = ', ln_ctl
506         WRITE(numout,*) '      level of print                  nn_print   = ', nn_print
507         WRITE(numout,*) '      Start i indice for SUM control  nn_ictls   = ', nn_ictls
508         WRITE(numout,*) '      End i indice for SUM control    nn_ictle   = ', nn_ictle
509         WRITE(numout,*) '      Start j indice for SUM control  nn_jctls   = ', nn_jctls
510         WRITE(numout,*) '      End j indice for SUM control    nn_jctle   = ', nn_jctle
511         WRITE(numout,*) '      number of proc. following i     nn_isplt   = ', nn_isplt
512         WRITE(numout,*) '      number of proc. following j     nn_jsplt   = ', nn_jsplt
513         WRITE(numout,*) '      benchmark parameter (0/1)       nn_bench   = ', nn_bench
[3610]514         WRITE(numout,*) '      timing activated    (0/1)       nn_timing  = ', nn_timing
[531]515      ENDIF
[2442]516      !
[1601]517      nprint    = nn_print          ! convert DOCTOR namelist names into OLD names
518      nictls    = nn_ictls
519      nictle    = nn_ictle
520      njctls    = nn_jctls
521      njctle    = nn_jctle
522      isplt     = nn_isplt
523      jsplt     = nn_jsplt
524      nbench    = nn_bench
[4147]525
526      IF(lwp) THEN                  ! control print
527         WRITE(numout,*)
528         WRITE(numout,*) 'namcfg  : configuration initialization through namelist read'
529         WRITE(numout,*) '~~~~~~~ '
530         WRITE(numout,*) '   Namelist namcfg'
531         WRITE(numout,*) '      configuration name              cp_cfg      = ', TRIM(cp_cfg)
532         WRITE(numout,*) '      configuration zoom name         cp_cfz      = ', TRIM(cp_cfz)
533         WRITE(numout,*) '      configuration resolution        jp_cfg      = ', jp_cfg
534         WRITE(numout,*) '      1st lateral dimension ( >= jpi ) jpidta     = ', jpidta
535         WRITE(numout,*) '      2nd    "         "    ( >= jpj ) jpjdta     = ', jpjdta
536         WRITE(numout,*) '      3nd    "         "               jpkdta     = ', jpkdta
537         WRITE(numout,*) '      1st dimension of global domain in i jpiglo  = ', jpiglo
538         WRITE(numout,*) '      2nd    -                  -    in j jpjglo  = ', jpjglo
539         WRITE(numout,*) '      left bottom i index of the zoom (in data domain) jpizoom = ', jpizoom
540         WRITE(numout,*) '      left bottom j index of the zoom (in data domain) jpizoom = ', jpjzoom
541         WRITE(numout,*) '      lateral cond. type (between 0 and 6) jperio = ', jperio   
[5118]542         WRITE(numout,*) '      use file attribute if exists as i/p j-start ln_use_jattr = ', ln_use_jattr
[4147]543      ENDIF
[2442]544      !                             ! Parameter control
[1593]545      !
546      IF( ln_ctl ) THEN                 ! sub-domain area indices for the control prints
[3294]547         IF( lk_mpp .AND. jpnij > 1 ) THEN
[2496]548            isplt = jpni   ;   jsplt = jpnj   ;   ijsplt = jpni*jpnj   ! the domain is forced to the real split domain
[531]549         ELSE
550            IF( isplt == 1 .AND. jsplt == 1  ) THEN
[1593]551               CALL ctl_warn( ' - isplt & jsplt are equal to 1',   &
552                  &           ' - the print control will be done over the whole domain' )
[531]553            ENDIF
[1593]554            ijsplt = isplt * jsplt            ! total number of processors ijsplt
[531]555         ENDIF
556         IF(lwp) WRITE(numout,*)'          - The total number of processors over which the'
557         IF(lwp) WRITE(numout,*)'            print control will be done is ijsplt : ', ijsplt
[1593]558         !
559         !                              ! indices used for the SUM control
560         IF( nictls+nictle+njctls+njctle == 0 )   THEN    ! print control done over the default area
[3764]561            lsp_area = .FALSE.
[1593]562         ELSE                                             ! print control done over a specific  area
[531]563            lsp_area = .TRUE.
564            IF( nictls < 1 .OR. nictls > jpiglo )   THEN
565               CALL ctl_warn( '          - nictls must be 1<=nictls>=jpiglo, it is forced to 1' )
566               nictls = 1
567            ENDIF
568            IF( nictle < 1 .OR. nictle > jpiglo )   THEN
569               CALL ctl_warn( '          - nictle must be 1<=nictle>=jpiglo, it is forced to jpiglo' )
570               nictle = jpiglo
571            ENDIF
572            IF( njctls < 1 .OR. njctls > jpjglo )   THEN
573               CALL ctl_warn( '          - njctls must be 1<=njctls>=jpjglo, it is forced to 1' )
574               njctls = 1
575            ENDIF
576            IF( njctle < 1 .OR. njctle > jpjglo )   THEN
577               CALL ctl_warn( '          - njctle must be 1<=njctle>=jpjglo, it is forced to jpjglo' )
578               njctle = jpjglo
579            ENDIF
[1593]580         ENDIF
581      ENDIF
[2442]582      !
[3764]583      IF( nbench == 1 ) THEN              ! Benchmark
[531]584         SELECT CASE ( cp_cfg )
[1593]585         CASE ( 'gyre' )   ;   CALL ctl_warn( ' The Benchmark is activated ' )
586         CASE DEFAULT      ;   CALL ctl_stop( ' The Benchmark is based on the GYRE configuration:',   &
[4147]587            &                                 ' cp_cfg = "gyre" in namelist &namcfg or set nbench = 0' )
[531]588         END SELECT
589      ENDIF
[1593]590      !
[3764]591      IF( 1_wp /= SIGN(1._wp,-0._wp)  )   CALL ctl_stop( 'nemo_ctl: The intrinsec SIGN function follows ',  &
592         &                                               'f2003 standard. '                              ,  &
593         &                                               'Compile with key_nosignedzero enabled' )
594      !
[2496]595   END SUBROUTINE nemo_ctl
[467]596
597
[2496]598   SUBROUTINE nemo_closefile
[467]599      !!----------------------------------------------------------------------
[2496]600      !!                     ***  ROUTINE nemo_closefile  ***
[467]601      !!
602      !! ** Purpose :   Close the files
603      !!----------------------------------------------------------------------
[1593]604      !
605      IF( lk_mpp )   CALL mppsync
606      !
[1685]607      CALL iom_close                                 ! close all input/output files managed by iom_*
[1593]608      !
[4147]609      IF( numstp          /= -1 )   CLOSE( numstp          )   ! time-step file
610      IF( numsol          /= -1 )   CLOSE( numsol          )   ! solver file
611      IF( numnam_ref      /= -1 )   CLOSE( numnam_ref      )   ! oce reference namelist
612      IF( numnam_cfg      /= -1 )   CLOSE( numnam_cfg      )   ! oce configuration namelist
[4624]613      IF( lwm.AND.numond  /= -1 )   CLOSE( numond          )   ! oce output namelist
[4147]614      IF( numnam_ice_ref  /= -1 )   CLOSE( numnam_ice_ref  )   ! ice reference namelist
615      IF( numnam_ice_cfg  /= -1 )   CLOSE( numnam_ice_cfg  )   ! ice configuration namelist
[4624]616      IF( lwm.AND.numoni  /= -1 )   CLOSE( numoni          )   ! ice output namelist
[4147]617      IF( numevo_ice      /= -1 )   CLOSE( numevo_ice      )   ! ice variables (temp. evolution)
618      IF( numout          /=  6 )   CLOSE( numout          )   ! standard model output file
619      IF( numdct_vol      /= -1 )   CLOSE( numdct_vol      )   ! volume transports
620      IF( numdct_heat     /= -1 )   CLOSE( numdct_heat     )   ! heat transports
621      IF( numdct_salt     /= -1 )   CLOSE( numdct_salt     )   ! salt transports
[3294]622
[1593]623      !
[2442]624      numout = 6                                     ! redefine numout in case it is used after this point...
625      !
[2496]626   END SUBROUTINE nemo_closefile
[467]627
[2715]628
629   SUBROUTINE nemo_alloc
630      !!----------------------------------------------------------------------
631      !!                     ***  ROUTINE nemo_alloc  ***
632      !!
633      !! ** Purpose :   Allocate all the dynamic arrays of the OPA modules
634      !!
635      !! ** Method  :
636      !!----------------------------------------------------------------------
637      USE diawri    , ONLY: dia_wri_alloc
638      USE dom_oce   , ONLY: dom_oce_alloc
639      USE ldfdyn_oce, ONLY: ldfdyn_oce_alloc
640      USE ldftra_oce, ONLY: ldftra_oce_alloc
641      USE trc_oce   , ONLY: trc_oce_alloc
[3680]642#if defined key_diadct 
643      USE diadct    , ONLY: diadct_alloc 
644#endif 
[4354]645#if defined key_bdy
646      USE bdy_oce   , ONLY: bdy_oce_alloc
647#endif
[2715]648      !
649      INTEGER :: ierr
650      !!----------------------------------------------------------------------
651      !
[3764]652      ierr =        oce_alloc       ()          ! ocean
[2715]653      ierr = ierr + dia_wri_alloc   ()
654      ierr = ierr + dom_oce_alloc   ()          ! ocean domain
655      ierr = ierr + ldfdyn_oce_alloc()          ! ocean lateral  physics : dynamics
656      ierr = ierr + ldftra_oce_alloc()          ! ocean lateral  physics : tracers
657      ierr = ierr + zdf_oce_alloc   ()          ! ocean vertical physics
658      !
659      ierr = ierr + trc_oce_alloc   ()          ! shared TRC / TRA arrays
660      !
[3680]661#if defined key_diadct 
662      ierr = ierr + diadct_alloc    ()          !
663#endif 
[4354]664#if defined key_bdy
665      ierr = ierr + bdy_oce_alloc   ()          ! bdy masks (incl. initialization)
666#endif
[3680]667      !
[2715]668      IF( lk_mpp    )   CALL mpp_sum( ierr )
669      IF( ierr /= 0 )   CALL ctl_stop( 'STOP', 'nemo_alloc : unable to allocate standard ocean arrays' )
670      !
671   END SUBROUTINE nemo_alloc
672
673
674   SUBROUTINE nemo_partition( num_pes )
675      !!----------------------------------------------------------------------
676      !!                 ***  ROUTINE nemo_partition  ***
677      !!
[3764]678      !! ** Purpose :
[2715]679      !!
680      !! ** Method  :
681      !!----------------------------------------------------------------------
[4990]682      INTEGER, INTENT(in) ::   num_pes   ! The number of MPI processes we have
[2715]683      !
684      INTEGER, PARAMETER :: nfactmax = 20
685      INTEGER :: nfact ! The no. of factors returned
686      INTEGER :: ierr  ! Error flag
687      INTEGER :: ji
688      INTEGER :: idiff, mindiff, imin ! For choosing pair of factors that are closest in value
689      INTEGER, DIMENSION(nfactmax) :: ifact ! Array of factors
690      !!----------------------------------------------------------------------
[4990]691      !
[2715]692      ierr = 0
[4990]693      !
[2715]694      CALL factorise( ifact, nfactmax, nfact, num_pes, ierr )
[4990]695      !
[2715]696      IF( nfact <= 1 ) THEN
697         WRITE (numout, *) 'WARNING: factorisation of number of PEs failed'
698         WRITE (numout, *) '       : using grid of ',num_pes,' x 1'
699         jpnj = 1
700         jpni = num_pes
701      ELSE
702         ! Search through factors for the pair that are closest in value
703         mindiff = 1000000
704         imin    = 1
705         DO ji = 1, nfact-1, 2
706            idiff = ABS( ifact(ji) - ifact(ji+1) )
707            IF( idiff < mindiff ) THEN
708               mindiff = idiff
709               imin = ji
710            ENDIF
711         END DO
712         jpnj = ifact(imin)
713         jpni = ifact(imin + 1)
714      ENDIF
715      !
716      jpnij = jpni*jpnj
717      !
718   END SUBROUTINE nemo_partition
719
720
721   SUBROUTINE factorise( kfax, kmaxfax, knfax, kn, kerr )
722      !!----------------------------------------------------------------------
723      !!                     ***  ROUTINE factorise  ***
724      !!
725      !! ** Purpose :   return the prime factors of n.
[3764]726      !!                knfax factors are returned in array kfax which is of
[2715]727      !!                maximum dimension kmaxfax.
728      !! ** Method  :
729      !!----------------------------------------------------------------------
730      INTEGER                    , INTENT(in   ) ::   kn, kmaxfax
731      INTEGER                    , INTENT(  out) ::   kerr, knfax
732      INTEGER, DIMENSION(kmaxfax), INTENT(  out) ::   kfax
733      !
734      INTEGER :: ifac, jl, inu
735      INTEGER, PARAMETER :: ntest = 14
[7731]736      INTEGER, DIMENSION(ntest) :: ilfax
[4990]737      !
[7731]738      ! ilfax contains the set of allowed factors.
739      ilfax(:) = (/(2**jl,jl=ntest,1,-1)/)
[2715]740      !!----------------------------------------------------------------------
[7731]741      ! ilfax contains the set of allowed factors.
742      ilfax(:) = (/(2**jl,jl=ntest,1,-1)/)
[2715]743
744      ! Clear the error flag and initialise output vars
745      kerr = 0
746      kfax = 1
747      knfax = 0
748
749      ! Find the factors of n.
750      IF( kn == 1 )   GOTO 20
751
752      ! nu holds the unfactorised part of the number.
753      ! knfax holds the number of factors found.
754      ! l points to the allowed factor list.
755      ! ifac holds the current factor.
756
757      inu   = kn
758      knfax = 0
759
760      DO jl = ntest, 1, -1
761         !
762         ifac = ilfax(jl)
763         IF( ifac > inu )   CYCLE
764
765         ! Test whether the factor will divide.
766
767         IF( MOD(inu,ifac) == 0 ) THEN
768            !
769            knfax = knfax + 1            ! Add the factor to the list
770            IF( knfax > kmaxfax ) THEN
771               kerr = 6
772               write (*,*) 'FACTOR: insufficient space in factor array ', knfax
773               return
774            ENDIF
775            kfax(knfax) = ifac
776            ! Store the other factor that goes with this one
777            knfax = knfax + 1
778            kfax(knfax) = inu / ifac
779            !WRITE (*,*) 'ARPDBG, factors ',knfax-1,' & ',knfax,' are ', kfax(knfax-1),' and ',kfax(knfax)
780         ENDIF
781         !
782      END DO
783
784   20 CONTINUE      ! Label 20 is the exit point from the factor search loop.
785      !
786   END SUBROUTINE factorise
787
[3294]788#if defined key_mpp_mpi
[4990]789
[3294]790   SUBROUTINE nemo_northcomms
791      !!======================================================================
792      !!                     ***  ROUTINE  nemo_northcomms  ***
[4230]793      !! nemo_northcomms    :  Setup for north fold exchanges with explicit
794      !!                       point-to-point messaging
[3294]795      !!=====================================================================
796      !!----------------------------------------------------------------------
[3764]797      !!
[3294]798      !! ** Purpose :   Initialization of the northern neighbours lists.
799      !!----------------------------------------------------------------------
[3764]800      !!    1.0  ! 2011-10  (A. C. Coward, NOCS & J. Donners, PRACE)
[4230]801      !!    2.0  ! 2013-06 Setup avoiding MPI communication (I. Epicoco, S. Mocavero, CMCC)
[3294]802      !!----------------------------------------------------------------------
803
[4230]804      INTEGER  ::   sxM, dxM, sxT, dxT, jn
805      INTEGER  ::   njmppmax
[3294]806
[4230]807      njmppmax = MAXVAL( njmppt )
808   
809      !initializes the north-fold communication variables
810      isendto(:) = 0
[3294]811      nsndto = 0
812
[4230]813      !if I am a process in the north
814      IF ( njmpp == njmppmax ) THEN
815          !sxM is the first point (in the global domain) needed to compute the
816          !north-fold for the current process
817          sxM = jpiglo - nimppt(narea) - nlcit(narea) + 1
818          !dxM is the last point (in the global domain) needed to compute the
819          !north-fold for the current process
820          dxM = jpiglo - nimppt(narea) + 2
[3294]821
[4230]822          !loop over the other north-fold processes to find the processes
823          !managing the points belonging to the sxT-dxT range
[4671]824 
825          DO jn = 1, jpni
[4230]826                !sxT is the first point (in the global domain) of the jn
827                !process
[4671]828                sxT = nfiimpp(jn, jpnj)
[4230]829                !dxT is the last point (in the global domain) of the jn
830                !process
[4671]831                dxT = nfiimpp(jn, jpnj) + nfilcit(jn, jpnj) - 1
[4230]832                IF ((sxM .gt. sxT) .AND. (sxM .lt. dxT)) THEN
833                   nsndto = nsndto + 1
[4671]834                     isendto(nsndto) = jn
[4645]835                ELSEIF ((sxM .le. sxT) .AND. (dxM .ge. dxT)) THEN
[4230]836                   nsndto = nsndto + 1
[4671]837                     isendto(nsndto) = jn
[4230]838                ELSEIF ((dxM .lt. dxT) .AND. (sxT .lt. dxM)) THEN
839                   nsndto = nsndto + 1
[4671]840                     isendto(nsndto) = jn
[4230]841                END IF
842          END DO
[4671]843          nfsloop = 1
844          nfeloop = nlci
845          DO jn = 2,jpni-1
846           IF(nfipproc(jn,jpnj) .eq. (narea - 1)) THEN
847              IF (nfipproc(jn - 1 ,jpnj) .eq. -1) THEN
848                 nfsloop = nldi
849              ENDIF
850              IF (nfipproc(jn + 1,jpnj) .eq. -1) THEN
851                 nfeloop = nlei
852              ENDIF
853           ENDIF
854        END DO
855
[3294]856      ENDIF
[4230]857      l_north_nogather = .TRUE.
[3294]858   END SUBROUTINE nemo_northcomms
859#else
860   SUBROUTINE nemo_northcomms      ! Dummy routine
861      WRITE(*,*) 'nemo_northcomms: You should not have seen this print! error?'
862   END SUBROUTINE nemo_northcomms
863#endif
[4990]864
[3]865   !!======================================================================
[2496]866END MODULE nemogcm
[4354]867
868
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.