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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/r5936_INGV1_WAVE-coupling/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC – NEMO

source: branches/UKMO/r5936_INGV1_WAVE-coupling/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/nemogcm.F90 @ 7168

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[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
[5836]30   !!            3.4  ! 2011-10  (A. C. Coward, NOCS & J. Donners, PRACE) add nemo_northcomms
31   !!             -   ! 2011-11  (C. Harris) decomposition changes for running with CICE
32   !!            3.6  ! 2012-05  (C. Calone, J. Simeon, G. Madec, C. Ethe) Add grid coarsening
33   !!             -   ! 2013-06  (I. Epicoco, S. Mocavero, CMCC) nemo_northcomms: setup avoiding MPI communication
34   !!             -   ! 2014-12  (G. Madec) remove KPP scheme and cross-land advection (cla)
[1593]35   !!----------------------------------------------------------------------
[3]36
37   !!----------------------------------------------------------------------
[2496]38   !!   nemo_gcm       : solve ocean dynamics, tracer, biogeochemistry and/or sea-ice
39   !!   nemo_init      : initialization of the NEMO system
[3764]40   !!   nemo_ctl       : initialisation of the contol print
[2496]41   !!   nemo_closefile : close remaining open files
[2715]42   !!   nemo_alloc     : dynamical allocation
43   !!   nemo_partition : calculate MPP domain decomposition
44   !!   factorise      : calculate the factors of the no. of MPI processes
[3]45   !!----------------------------------------------------------------------
[5836]46   USE step_oce        ! module used in the ocean time stepping module (step.F90)
[3]47   USE domcfg          ! domain configuration               (dom_cfg routine)
48   USE mppini          ! shared/distributed memory setting (mpp_init routine)
49   USE domain          ! domain initialization             (dom_init routine)
[3625]50#if defined key_nemocice_decomp
51   USE ice_domain_size, only: nx_global, ny_global
52#endif
[3651]53   USE tideini         ! tidal components initialization   (tide_ini routine)
[4990]54   USE bdyini          ! open boundary cond. setting       (bdy_init routine)
55   USE bdydta          ! open boundary cond. setting   (bdy_dta_init routine)
56   USE bdytides        ! open boundary cond. setting   (bdytide_init routine)
[3]57   USE istate          ! initial state setting          (istate_init routine)
58   USE ldfdyn          ! lateral viscosity setting      (ldfdyn_init routine)
59   USE ldftra          ! lateral diffusivity setting    (ldftra_init routine)
[2392]60   USE zdfini          ! vertical physics setting          (zdf_init routine)
[3]61   USE phycst          ! physical constant                  (par_cst routine)
[4990]62   USE trdini          ! dyn/tra trends initialization     (trd_init routine)
[3768]63   USE asminc          ! assimilation increments     
64   USE asmbkg          ! writing out state trajectory
[2236]65   USE diaptr          ! poleward transports           (dia_ptr_init routine)
[3294]66   USE diadct          ! sections transports           (dia_dct_init routine)
[2236]67   USE diaobs          ! Observation diagnostics       (dia_obs_init routine)
[3764]68   USE lib_fortran     ! Fortran utilities (allows no signed zero when 'key_nosignedzero' defined)
[2496]69   USE step            ! NEMO time-stepping                 (stp     routine)
[3609]70   USE icbini          ! handle bergs, initialisation
71   USE icbstp          ! handle bergs, calving, themodynamics and transport
[1359]72   USE cpl_oasis3      ! OASIS3 coupling
[900]73   USE c1d             ! 1D configuration
74   USE step_c1d        ! Time stepping loop for the 1D configuration
[4245]75   USE dyndmp          ! Momentum damping
[1594]76#if defined key_top
[1593]77   USE trcini          ! passive tracer initialisation
[1594]78#endif
[1593]79   USE lib_mpp         ! distributed memory computing
[1412]80#if defined key_iomput
[5836]81   USE xios            ! xIOserver
[1359]82#endif
[5836]83   USE sbctide, ONLY   : lk_tide
[4152]84   USE crsini          ! initialise grid coarsening utility
[5836]85   USE lbcnfd , ONLY   : isendto, nsndto, nfsloop, nfeloop   ! Setup of north fold exchanges
86   USE sbc_oce, ONLY   : lk_oasis
[5329]87   USE stopar
88   USE stopts
[268]89
[2715]90   IMPLICIT NONE
[3]91   PRIVATE
92
[2496]93   PUBLIC   nemo_gcm    ! called by model.F90
94   PUBLIC   nemo_init   ! needed by AGRIF
[3764]95   PUBLIC   nemo_alloc  ! needed by TAM
[467]96
[2498]97   CHARACTER(lc) ::   cform_aaa="( /, 'AAAAAAAA', / ) "     ! flag for output listing
[1593]98
[3]99   !!----------------------------------------------------------------------
[5836]100   !! NEMO/OPA 3.7 , NEMO Consortium (2015)
[2392]101   !! $Id$
[2329]102   !! Software governed by the CeCILL licence     (NEMOGCM/NEMO_CeCILL.txt)
[3]103   !!----------------------------------------------------------------------
104CONTAINS
105
[2496]106   SUBROUTINE nemo_gcm
[3]107      !!----------------------------------------------------------------------
[2496]108      !!                     ***  ROUTINE nemo_gcm  ***
[3]109      !!
[3764]110      !! ** Purpose :   NEMO solves the primitive equations on an orthogonal
[1593]111      !!              curvilinear mesh on the sphere.
[3]112      !!
113      !! ** Method  : - model general initialization
114      !!              - launch the time-stepping (stp routine)
[1593]115      !!              - finalize the run by closing files and communications
[3]116      !!
[2715]117      !! References : Madec, Delecluse, Imbard, and Levy, 1997:  internal report, IPSL.
[1593]118      !!              Madec, 2008, internal report, IPSL.
[3]119      !!----------------------------------------------------------------------
120      INTEGER ::   istp       ! time step index
[389]121      !!----------------------------------------------------------------------
[2382]122      !
[392]123#if defined key_agrif
[1593]124      CALL Agrif_Init_Grids()      ! AGRIF: set the meshes
[389]125#endif
126
[1593]127      !                            !-----------------------!
[2496]128      CALL nemo_init               !==  Initialisations  ==!
[1593]129      !                            !-----------------------!
[2715]130#if defined key_agrif
[3680]131      CALL Agrif_Declare_Var_dom   ! AGRIF: set the meshes for DOM
132      CALL Agrif_Declare_Var       !  "      "   "   "      "  DYN/TRA
[2715]133# if defined key_top
[3680]134      CALL Agrif_Declare_Var_top   !  "      "   "   "      "  TOP
[2715]135# endif
[3680]136# if defined key_lim2
137      CALL Agrif_Declare_Var_lim2  !  "      "   "   "      "  LIM
138# endif
[2715]139#endif
[682]140      ! check that all process are still there... If some process have an error,
141      ! they will never enter in step and other processes will wait until the end of the cpu time!
[900]142      IF( lk_mpp )   CALL mpp_max( nstop )
[682]143
[1593]144      IF(lwp) WRITE(numout,cform_aaa)   ! Flag AAAAAAA
145
146      !                            !-----------------------!
147      !                            !==   time stepping   ==!
148      !                            !-----------------------!
[900]149      istp = nit000
[2236]150#if defined key_c1d
[389]151         DO WHILE ( istp <= nitend .AND. nstop == 0 )
[900]152            CALL stp_c1d( istp )
[389]153            istp = istp + 1
154         END DO
[2236]155#else
156          IF( lk_asminc ) THEN
157             IF( ln_bkgwri ) CALL asm_bkg_wri( nit000 - 1 )    ! Output background fields
158             IF( ln_asmdin ) THEN                        ! Direct initialization
159                IF( ln_trainc ) CALL tra_asm_inc( nit000 - 1 )    ! Tracers
[3764]160                IF( ln_dyninc ) CALL dyn_asm_inc( nit000 - 1 )    ! Dynamics
[2236]161                IF( ln_sshinc ) CALL ssh_asm_inc( nit000 - 1 )    ! SSH
162             ENDIF
163          ENDIF
[3764]164
[5656]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
[5656]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      !
182      IF( ln_icebergs )   CALL icb_end( nitend )
[3764]183
[1593]184      !                            !------------------------!
185      !                            !==  finalize the run  ==!
186      !                            !------------------------!
187      IF(lwp) WRITE(numout,cform_aaa)   ! Flag AAAAAAA
188      !
189      IF( nstop /= 0 .AND. lwp ) THEN   ! error print
[682]190         WRITE(numout,cform_err)
[3764]191         WRITE(numout,*) nstop, ' error have been found'
[389]192      ENDIF
[1593]193      !
[3294]194#if defined key_agrif
[5836]195      IF(.NOT.Agrif_Root() ) THEN
196                                CALL Agrif_ParentGrid_To_ChildGrid()
197         IF( lk_diaobs )        CALL dia_obs_wri
[5536]198         IF( nn_timing == 1 )   CALL timing_finalize
[5836]199                                CALL Agrif_ChildGrid_To_ParentGrid()
[5536]200      ENDIF
[3294]201#endif
202      IF( nn_timing == 1 )   CALL timing_finalize
203      !
[2496]204      CALL nemo_closefile
[4990]205      !
[3769]206#if defined key_iomput
[5836]207      CALL xios_finalize                  ! end mpp communications with xios
208      IF( lk_oasis )   CALL cpl_finalize  ! end coupling and mpp communications with OASIS
[532]209#else
[5407]210      IF( lk_oasis ) THEN
[4990]211         CALL cpl_finalize              ! end coupling and mpp communications with OASIS
212      ELSE
213         IF( lk_mpp )   CALL mppstop    ! end mpp communications
214      ENDIF
[532]215#endif
[900]216      !
[2496]217   END SUBROUTINE nemo_gcm
[389]218
219
[2496]220   SUBROUTINE nemo_init
[389]221      !!----------------------------------------------------------------------
[2496]222      !!                     ***  ROUTINE nemo_init  ***
[389]223      !!
[2496]224      !! ** Purpose :   initialization of the NEMO GCM
[389]225      !!----------------------------------------------------------------------
[2715]226      INTEGER ::   ji            ! dummy loop indices
227      INTEGER ::   ilocal_comm   ! local integer
[4147]228      INTEGER ::   ios
[2715]229      CHARACTER(len=80), DIMENSION(16) ::   cltxt
[4990]230      !
231      NAMELIST/namctl/ ln_ctl  , nn_print, nn_ictls, nn_ictle,   &
[3294]232         &             nn_isplt, nn_jsplt, nn_jctls, nn_jctle,   &
233         &             nn_bench, nn_timing
[4147]234      NAMELIST/namcfg/ cp_cfg, cp_cfz, jp_cfg, jpidta, jpjdta, jpkdta, jpiglo, jpjglo, &
[5118]235         &             jpizoom, jpjzoom, jperio, ln_use_jattr
[3]236      !!----------------------------------------------------------------------
[1593]237      !
[2496]238      cltxt = ''
[5407]239      cxios_context = 'nemo'
[2496]240      !
[4147]241      !                             ! Open reference namelist and configuration namelist files
242      CALL ctl_opn( numnam_ref, 'namelist_ref', 'OLD', 'FORMATTED', 'SEQUENTIAL', -1, 6, .FALSE. )
243      CALL ctl_opn( numnam_cfg, 'namelist_cfg', 'OLD', 'FORMATTED', 'SEQUENTIAL', -1, 6, .FALSE. )
[1593]244      !
[4147]245      REWIND( numnam_ref )              ! Namelist namctl in reference namelist : Control prints & Benchmark
246      READ  ( numnam_ref, namctl, IOSTAT = ios, ERR = 901 )
[4289]247901   IF( ios /= 0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'namctl in reference namelist', .TRUE. )
[4147]248
249      REWIND( numnam_cfg )              ! Namelist namctl in confguration namelist : Control prints & Benchmark
250      READ  ( numnam_cfg, namctl, IOSTAT = ios, ERR = 902 )
[4289]251902   IF( ios /= 0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'namctl in configuration namelist', .TRUE. )
[4147]252
[1593]253      !
[4147]254      REWIND( numnam_ref )              ! Namelist namcfg in reference namelist : Control prints & Benchmark
255      READ  ( numnam_ref, namcfg, IOSTAT = ios, ERR = 903 )
[4289]256903   IF( ios /= 0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'namcfg in reference namelist', .TRUE. )
[4147]257
258      REWIND( numnam_cfg )              ! Namelist namcfg in confguration namelist : Control prints & Benchmark
259      READ  ( numnam_cfg, namcfg, IOSTAT = ios, ERR = 904 )
[4289]260904   IF( ios /= 0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'namcfg in configuration namelist', .TRUE. )   
[4309]261
[4147]262! Force values for AGRIF zoom (cf. agrif_user.F90)
263#if defined key_agrif
264   IF( .NOT. Agrif_Root() ) THEN
265      jpiglo  = nbcellsx + 2 + 2*nbghostcells
266      jpjglo  = nbcellsy + 2 + 2*nbghostcells
267      jpi     = ( jpiglo-2*jpreci + (jpni-1+0) ) / jpni + 2*jpreci
268      jpj     = ( jpjglo-2*jprecj + (jpnj-1+0) ) / jpnj + 2*jprecj
269      jpidta  = jpiglo
270      jpjdta  = jpjglo
271      jpizoom = 1
272      jpjzoom = 1
273      nperio  = 0
274      jperio  = 0
[5118]275      ln_use_jattr = .false.
[4147]276   ENDIF
277#endif
278      !
[1593]279      !                             !--------------------------------------------!
280      !                             !  set communicator & select the local node  !
[4624]281      !                             !  NB: mynode also opens output.namelist.dyn !
282      !                             !      on unit number numond on first proc   !
[1593]283      !                             !--------------------------------------------!
[1412]284#if defined key_iomput
[2200]285      IF( Agrif_Root() ) THEN
[5407]286         IF( lk_oasis ) THEN
287            CALL cpl_init( "oceanx", ilocal_comm )                     ! nemo local communicator given by oasis
288            CALL xios_initialize( "not used",local_comm=ilocal_comm )    ! send nemo communicator to xios
[4990]289         ELSE
[5407]290            CALL  xios_initialize( "for_xios_mpi_id",return_comm=ilocal_comm )    ! nemo local communicator given by xios
[4990]291         ENDIF
[2200]292      ENDIF
[5407]293      ! Nodes selection (control print return in cltxt)
294      narea = mynode( cltxt, 'output.namelist.dyn', numnam_ref, numnam_cfg, numond , nstop, ilocal_comm )
[532]295#else
[5407]296      IF( lk_oasis ) THEN
[4990]297         IF( Agrif_Root() ) THEN
[5407]298            CALL cpl_init( "oceanx", ilocal_comm )                      ! nemo local communicator given by oasis
[4990]299         ENDIF
[5407]300         ! Nodes selection (control print return in cltxt)
301         narea = mynode( cltxt, 'output.namelist.dyn', numnam_ref, numnam_cfg, numond , nstop, ilocal_comm )
[4990]302      ELSE
303         ilocal_comm = 0
[5407]304         ! Nodes selection (control print return in cltxt)
305         narea = mynode( cltxt, 'output.namelist.dyn', numnam_ref, numnam_cfg, numond , nstop )
[2236]306      ENDIF
[532]307#endif
[2715]308      narea = narea + 1                                     ! mynode return the rank of proc (0 --> jpnij -1 )
[3]309
[4624]310      lwm = (narea == 1)                                    ! control of output namelists
[2715]311      lwp = (narea == 1) .OR. ln_ctl                        ! control of all listing output print
[1579]312
[4624]313      IF(lwm) THEN
314         ! write merged namelists from earlier to output namelist now that the
315         ! file has been opened in call to mynode. nammpp has already been
316         ! written in mynode (if lk_mpp_mpi)
317         WRITE( numond, namctl )
318         WRITE( numond, namcfg )
319      ENDIF
320
[3764]321      ! If dimensions of processor grid weren't specified in the namelist file
[2715]322      ! then we calculate them here now that we have our communicator size
[5836]323      IF( jpni < 1 .OR. jpnj < 1 ) THEN
[2715]324#if   defined key_mpp_mpi
[5836]325         IF( Agrif_Root() )   CALL nemo_partition( mppsize )
[2715]326#else
327         jpni  = 1
328         jpnj  = 1
329         jpnij = jpni*jpnj
330#endif
[5836]331      ENDIF
[2715]332
333      ! Calculate domain dimensions given calculated jpni and jpnj
[5836]334      ! This used to be done in par_oce.F90 when they were parameters rather than variables
[2715]335      IF( Agrif_Root() ) THEN
[3294]336#if defined key_nemocice_decomp
[5836]337         jpi = ( nx_global+2-2*jpreci + (jpni-1) ) / jpni + 2*jpreci    ! first  dim.
338         jpj = ( ny_global+2-2*jprecj + (jpnj-1) ) / jpnj + 2*jprecj    ! second dim.
[3294]339#else
[5836]340         jpi = ( jpiglo     -2*jpreci + (jpni-1) ) / jpni + 2*jpreci    ! first  dim.
341         jpj = ( jpjglo     -2*jprecj + (jpnj-1) ) / jpnj + 2*jprecj    ! second dim.
[3294]342#endif
[5656]343      ENDIF         
[2715]344         jpk = jpkdta                                             ! third dim
[5656]345#if defined key_agrif
[5836]346         ! simple trick to use same vertical grid as parent but different number of levels:
347         ! Save maximum number of levels in jpkdta, then define all vertical grids with this number.
[5656]348         ! Suppress once vertical online interpolation is ok
[5836]349         IF(.NOT.Agrif_Root())   jpkdta = Agrif_Parent( jpkdta )
[5656]350#endif
[2715]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'
[5836]364         WRITE(numout,*) '                  version 3.7  (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
[5836]397      IF( ln_crs        )   CALL     crs_init   ! coarsened grid: domain initialization
398      IF( ln_nnogather )    CALL nemo_northcomms! northfold neighbour lists (must be done after the masks are defined)
[2027]399      IF( ln_ctl        )   CALL prt_ctl_init   ! Print control
[3651]400                            CALL  istate_init   ! ocean initial state (Dynamics and tracers)
401
[5836]402      !                                      ! external forcing
403!!gm to be added : creation and call of sbc_apr_init
404      IF( lk_tide       )   CALL    tide_init( nit000 )    ! tidal harmonics
405                            CALL     sbc_init   ! surface boundary conditions (including sea-ice)
406!!gm ==>> bdy_init should call bdy_dta_init and bdytide_init  NOT in nemogcm !!!
[4990]407      IF( lk_bdy        )   CALL     bdy_init   ! Open boundaries initialisation
408      IF( lk_bdy        )   CALL bdy_dta_init   ! Open boundaries initialisation of external data arrays
[4292]409      IF( lk_bdy .AND. lk_tide )   &
[4990]410         &                  CALL bdytide_init   ! Open boundaries initialisation of tidal harmonic forcing
[5836]411         
412      !                                      ! Ocean physics
[2082]413      !                                         ! Vertical physics
414                            CALL     zdf_init      ! namelist read
415                            CALL zdf_bfr_init      ! bottom friction
416      IF( lk_zdfric     )   CALL zdf_ric_init      ! Richardson number dependent Kz
[2329]417      IF( lk_zdftke     )   CALL zdf_tke_init      ! TKE closure scheme
418      IF( lk_zdfgls     )   CALL zdf_gls_init      ! GLS closure scheme
[2082]419      IF( lk_zdftmx     )   CALL zdf_tmx_init      ! tidal vertical mixing
[5836]420      IF( lk_zdfddm     )   CALL zdf_ddm_init      ! double diffusive mixing
421         
[2082]422      !                                         ! Lateral physics
423                            CALL ldf_tra_init      ! Lateral ocean tracer physics
[5836]424                            CALL ldf_eiv_init      ! eddy induced velocity param.
[2082]425                            CALL ldf_dyn_init      ! Lateral ocean momentum physics
426
[5836]427      !                                         ! Active tracers
428                            CALL tra_qsr_init      ! penetrative solar radiation qsr
429                            CALL tra_bbc_init      ! bottom heat flux
430      IF( lk_trabbl     )   CALL tra_bbl_init      ! advective (and/or diffusive) bottom boundary layer scheme
431                            CALL tra_dmp_init      ! internal tracer damping
432                            CALL tra_adv_init      ! horizontal & vertical advection
433                            CALL tra_ldf_init      ! lateral mixing
434                            CALL tra_zdf_init      ! vertical mixing and after tracer fields
[2027]435
[5836]436      !                                         ! Dynamics
437      IF( lk_c1d        )   CALL dyn_dmp_init      ! internal momentum damping
438                            CALL dyn_adv_init      ! advection (vector or flux form)
439                            CALL dyn_vor_init      ! vorticity term including Coriolis
440                            CALL dyn_ldf_init      ! lateral mixing
441                            CALL dyn_hpg_init      ! horizontal gradient of Hydrostatic pressure
442                            CALL dyn_zdf_init      ! vertical diffusion
443                            CALL dyn_spg_init      ! surface pressure gradient
[3764]444
[5836]445#if defined key_top
446      !                                      ! Passive tracers
447                            CALL     trc_init
448#endif
449      IF( l_ldfslp      )   CALL ldf_slp_init   ! slope of lateral mixing
450
451      !                                      ! Icebergs
[3609]452                            CALL icb_init( rdt, nit000)   ! initialise icebergs instance
[5836]453
454      !                                      ! Misc. options
[5329]455                            CALL sto_par_init   ! Stochastic parametrization
456      IF( ln_sto_eos     )  CALL sto_pts_init   ! RRandom T/S fluctuations
[4147]457     
[5836]458      !                                      ! Diagnostics
[3294]459      IF( lk_floats     )   CALL     flo_init   ! drifting Floats
[2392]460      IF( lk_diaar5     )   CALL dia_ar5_init   ! ar5 diag
[2027]461                            CALL dia_ptr_init   ! Poleward TRansports initialization
[3294]462      IF( lk_diadct     )   CALL dia_dct_init   ! Sections tranports
[2148]463                            CALL dia_hsb_init   ! heat content, salt content and volume budgets
[4990]464                            CALL     trd_init   ! Mixed-layer/Vorticity/Integral constraints trends
[2392]465      IF( lk_diaobs     ) THEN                  ! Observation & model comparison
[2382]466                            CALL dia_obs_init            ! Initialize observational data
467                            CALL dia_obs( nit000 - 1 )   ! Observation operator for restart
[3764]468      ENDIF
[5836]469      !                                      ! Assimilation increments
[2392]470      IF( lk_asminc     )   CALL asm_inc_init   ! Initialize assimilation increments
[2382]471      IF(lwp) WRITE(numout,*) 'Euler time step switch is ', neuler
[1593]472      !
[2496]473   END SUBROUTINE nemo_init
[467]474
475
[2496]476   SUBROUTINE nemo_ctl
[467]477      !!----------------------------------------------------------------------
[2496]478      !!                     ***  ROUTINE nemo_ctl  ***
[467]479      !!
[3764]480      !! ** Purpose :   control print setting
[467]481      !!
[2442]482      !! ** Method  : - print namctl information and check some consistencies
[467]483      !!----------------------------------------------------------------------
[2442]484      !
[2496]485      IF(lwp) THEN                  ! control print
[531]486         WRITE(numout,*)
[2496]487         WRITE(numout,*) 'nemo_ctl: Control prints & Benchmark'
[531]488         WRITE(numout,*) '~~~~~~~ '
[1593]489         WRITE(numout,*) '   Namelist namctl'
[1601]490         WRITE(numout,*) '      run control (for debugging)     ln_ctl     = ', ln_ctl
491         WRITE(numout,*) '      level of print                  nn_print   = ', nn_print
492         WRITE(numout,*) '      Start i indice for SUM control  nn_ictls   = ', nn_ictls
493         WRITE(numout,*) '      End i indice for SUM control    nn_ictle   = ', nn_ictle
494         WRITE(numout,*) '      Start j indice for SUM control  nn_jctls   = ', nn_jctls
495         WRITE(numout,*) '      End j indice for SUM control    nn_jctle   = ', nn_jctle
496         WRITE(numout,*) '      number of proc. following i     nn_isplt   = ', nn_isplt
497         WRITE(numout,*) '      number of proc. following j     nn_jsplt   = ', nn_jsplt
498         WRITE(numout,*) '      benchmark parameter (0/1)       nn_bench   = ', nn_bench
[3610]499         WRITE(numout,*) '      timing activated    (0/1)       nn_timing  = ', nn_timing
[531]500      ENDIF
[2442]501      !
[1601]502      nprint    = nn_print          ! convert DOCTOR namelist names into OLD names
503      nictls    = nn_ictls
504      nictle    = nn_ictle
505      njctls    = nn_jctls
506      njctle    = nn_jctle
507      isplt     = nn_isplt
508      jsplt     = nn_jsplt
509      nbench    = nn_bench
[4147]510
511      IF(lwp) THEN                  ! control print
512         WRITE(numout,*)
513         WRITE(numout,*) 'namcfg  : configuration initialization through namelist read'
514         WRITE(numout,*) '~~~~~~~ '
515         WRITE(numout,*) '   Namelist namcfg'
[5836]516         WRITE(numout,*) '      configuration name                               cp_cfg  = ', TRIM(cp_cfg)
517         WRITE(numout,*) '      configuration zoom name                          cp_cfz  = ', TRIM(cp_cfz)
518         WRITE(numout,*) '      configuration resolution                         jp_cfg  = ', jp_cfg
519         WRITE(numout,*) '      1st lateral dimension ( >= jpiglo )              jpidta  = ', jpidta
520         WRITE(numout,*) '      2nd    "         "    ( >= jpjglo )              jpjdta  = ', jpjdta
521         WRITE(numout,*) '      3nd    "         "                               jpkdta  = ', jpkdta
522         WRITE(numout,*) '      1st dimension of global domain in i              jpiglo  = ', jpiglo
523         WRITE(numout,*) '      2nd    -                  -    in j              jpjglo  = ', jpjglo
[4147]524         WRITE(numout,*) '      left bottom i index of the zoom (in data domain) jpizoom = ', jpizoom
525         WRITE(numout,*) '      left bottom j index of the zoom (in data domain) jpizoom = ', jpjzoom
[5836]526         WRITE(numout,*) '      lateral cond. type (between 0 and 6)             jperio  = ', jperio   
[5118]527         WRITE(numout,*) '      use file attribute if exists as i/p j-start ln_use_jattr = ', ln_use_jattr
[4147]528      ENDIF
[2442]529      !                             ! Parameter control
[1593]530      !
531      IF( ln_ctl ) THEN                 ! sub-domain area indices for the control prints
[3294]532         IF( lk_mpp .AND. jpnij > 1 ) THEN
[2496]533            isplt = jpni   ;   jsplt = jpnj   ;   ijsplt = jpni*jpnj   ! the domain is forced to the real split domain
[531]534         ELSE
535            IF( isplt == 1 .AND. jsplt == 1  ) THEN
[1593]536               CALL ctl_warn( ' - isplt & jsplt are equal to 1',   &
537                  &           ' - the print control will be done over the whole domain' )
[531]538            ENDIF
[1593]539            ijsplt = isplt * jsplt            ! total number of processors ijsplt
[531]540         ENDIF
541         IF(lwp) WRITE(numout,*)'          - The total number of processors over which the'
542         IF(lwp) WRITE(numout,*)'            print control will be done is ijsplt : ', ijsplt
[1593]543         !
544         !                              ! indices used for the SUM control
545         IF( nictls+nictle+njctls+njctle == 0 )   THEN    ! print control done over the default area
[3764]546            lsp_area = .FALSE.
[1593]547         ELSE                                             ! print control done over a specific  area
[531]548            lsp_area = .TRUE.
549            IF( nictls < 1 .OR. nictls > jpiglo )   THEN
550               CALL ctl_warn( '          - nictls must be 1<=nictls>=jpiglo, it is forced to 1' )
551               nictls = 1
552            ENDIF
553            IF( nictle < 1 .OR. nictle > jpiglo )   THEN
554               CALL ctl_warn( '          - nictle must be 1<=nictle>=jpiglo, it is forced to jpiglo' )
555               nictle = jpiglo
556            ENDIF
557            IF( njctls < 1 .OR. njctls > jpjglo )   THEN
558               CALL ctl_warn( '          - njctls must be 1<=njctls>=jpjglo, it is forced to 1' )
559               njctls = 1
560            ENDIF
561            IF( njctle < 1 .OR. njctle > jpjglo )   THEN
562               CALL ctl_warn( '          - njctle must be 1<=njctle>=jpjglo, it is forced to jpjglo' )
563               njctle = jpjglo
564            ENDIF
[1593]565         ENDIF
566      ENDIF
[2442]567      !
[3764]568      IF( nbench == 1 ) THEN              ! Benchmark
[531]569         SELECT CASE ( cp_cfg )
[1593]570         CASE ( 'gyre' )   ;   CALL ctl_warn( ' The Benchmark is activated ' )
571         CASE DEFAULT      ;   CALL ctl_stop( ' The Benchmark is based on the GYRE configuration:',   &
[4147]572            &                                 ' cp_cfg = "gyre" in namelist &namcfg or set nbench = 0' )
[531]573         END SELECT
574      ENDIF
[1593]575      !
[3764]576      IF( 1_wp /= SIGN(1._wp,-0._wp)  )   CALL ctl_stop( 'nemo_ctl: The intrinsec SIGN function follows ',  &
577         &                                               'f2003 standard. '                              ,  &
578         &                                               'Compile with key_nosignedzero enabled' )
579      !
[2496]580   END SUBROUTINE nemo_ctl
[467]581
582
[2496]583   SUBROUTINE nemo_closefile
[467]584      !!----------------------------------------------------------------------
[2496]585      !!                     ***  ROUTINE nemo_closefile  ***
[467]586      !!
587      !! ** Purpose :   Close the files
588      !!----------------------------------------------------------------------
[1593]589      !
590      IF( lk_mpp )   CALL mppsync
591      !
[1685]592      CALL iom_close                                 ! close all input/output files managed by iom_*
[1593]593      !
[4147]594      IF( numstp          /= -1 )   CLOSE( numstp          )   ! time-step file
595      IF( numsol          /= -1 )   CLOSE( numsol          )   ! solver file
596      IF( numnam_ref      /= -1 )   CLOSE( numnam_ref      )   ! oce reference namelist
597      IF( numnam_cfg      /= -1 )   CLOSE( numnam_cfg      )   ! oce configuration namelist
[4624]598      IF( lwm.AND.numond  /= -1 )   CLOSE( numond          )   ! oce output namelist
[4147]599      IF( numnam_ice_ref  /= -1 )   CLOSE( numnam_ice_ref  )   ! ice reference namelist
600      IF( numnam_ice_cfg  /= -1 )   CLOSE( numnam_ice_cfg  )   ! ice configuration namelist
[4624]601      IF( lwm.AND.numoni  /= -1 )   CLOSE( numoni          )   ! ice output namelist
[4147]602      IF( numevo_ice      /= -1 )   CLOSE( numevo_ice      )   ! ice variables (temp. evolution)
603      IF( numout          /=  6 )   CLOSE( numout          )   ! standard model output file
604      IF( numdct_vol      /= -1 )   CLOSE( numdct_vol      )   ! volume transports
605      IF( numdct_heat     /= -1 )   CLOSE( numdct_heat     )   ! heat transports
606      IF( numdct_salt     /= -1 )   CLOSE( numdct_salt     )   ! salt transports
[1593]607      !
[2442]608      numout = 6                                     ! redefine numout in case it is used after this point...
609      !
[2496]610   END SUBROUTINE nemo_closefile
[467]611
[2715]612
613   SUBROUTINE nemo_alloc
614      !!----------------------------------------------------------------------
615      !!                     ***  ROUTINE nemo_alloc  ***
616      !!
617      !! ** Purpose :   Allocate all the dynamic arrays of the OPA modules
618      !!
619      !! ** Method  :
620      !!----------------------------------------------------------------------
621      USE diawri    , ONLY: dia_wri_alloc
622      USE dom_oce   , ONLY: dom_oce_alloc
623      USE trc_oce   , ONLY: trc_oce_alloc
[3680]624#if defined key_diadct 
625      USE diadct    , ONLY: diadct_alloc 
626#endif 
[4354]627#if defined key_bdy
628      USE bdy_oce   , ONLY: bdy_oce_alloc
629#endif
[2715]630      !
631      INTEGER :: ierr
632      !!----------------------------------------------------------------------
633      !
[3764]634      ierr =        oce_alloc       ()          ! ocean
[2715]635      ierr = ierr + dia_wri_alloc   ()
636      ierr = ierr + dom_oce_alloc   ()          ! ocean domain
637      ierr = ierr + zdf_oce_alloc   ()          ! ocean vertical physics
638      !
639      ierr = ierr + trc_oce_alloc   ()          ! shared TRC / TRA arrays
640      !
[3680]641#if defined key_diadct 
642      ierr = ierr + diadct_alloc    ()          !
643#endif 
[4354]644#if defined key_bdy
645      ierr = ierr + bdy_oce_alloc   ()          ! bdy masks (incl. initialization)
646#endif
[3680]647      !
[2715]648      IF( lk_mpp    )   CALL mpp_sum( ierr )
649      IF( ierr /= 0 )   CALL ctl_stop( 'STOP', 'nemo_alloc : unable to allocate standard ocean arrays' )
650      !
651   END SUBROUTINE nemo_alloc
652
653
654   SUBROUTINE nemo_partition( num_pes )
655      !!----------------------------------------------------------------------
656      !!                 ***  ROUTINE nemo_partition  ***
657      !!
[3764]658      !! ** Purpose :
[2715]659      !!
660      !! ** Method  :
661      !!----------------------------------------------------------------------
[4990]662      INTEGER, INTENT(in) ::   num_pes   ! The number of MPI processes we have
[2715]663      !
664      INTEGER, PARAMETER :: nfactmax = 20
665      INTEGER :: nfact ! The no. of factors returned
666      INTEGER :: ierr  ! Error flag
667      INTEGER :: ji
668      INTEGER :: idiff, mindiff, imin ! For choosing pair of factors that are closest in value
669      INTEGER, DIMENSION(nfactmax) :: ifact ! Array of factors
670      !!----------------------------------------------------------------------
[4990]671      !
[2715]672      ierr = 0
[4990]673      !
[2715]674      CALL factorise( ifact, nfactmax, nfact, num_pes, ierr )
[4990]675      !
[2715]676      IF( nfact <= 1 ) THEN
677         WRITE (numout, *) 'WARNING: factorisation of number of PEs failed'
678         WRITE (numout, *) '       : using grid of ',num_pes,' x 1'
679         jpnj = 1
680         jpni = num_pes
681      ELSE
682         ! Search through factors for the pair that are closest in value
683         mindiff = 1000000
684         imin    = 1
685         DO ji = 1, nfact-1, 2
686            idiff = ABS( ifact(ji) - ifact(ji+1) )
687            IF( idiff < mindiff ) THEN
688               mindiff = idiff
689               imin = ji
690            ENDIF
691         END DO
692         jpnj = ifact(imin)
693         jpni = ifact(imin + 1)
694      ENDIF
695      !
696      jpnij = jpni*jpnj
697      !
698   END SUBROUTINE nemo_partition
699
700
701   SUBROUTINE factorise( kfax, kmaxfax, knfax, kn, kerr )
702      !!----------------------------------------------------------------------
703      !!                     ***  ROUTINE factorise  ***
704      !!
705      !! ** Purpose :   return the prime factors of n.
[3764]706      !!                knfax factors are returned in array kfax which is of
[2715]707      !!                maximum dimension kmaxfax.
708      !! ** Method  :
709      !!----------------------------------------------------------------------
710      INTEGER                    , INTENT(in   ) ::   kn, kmaxfax
711      INTEGER                    , INTENT(  out) ::   kerr, knfax
712      INTEGER, DIMENSION(kmaxfax), INTENT(  out) ::   kfax
713      !
714      INTEGER :: ifac, jl, inu
715      INTEGER, PARAMETER :: ntest = 14
[5836]716      INTEGER, DIMENSION(ntest) ::   ilfax
[5656]717      !!----------------------------------------------------------------------
[5836]718      !
[2715]719      ! lfax contains the set of allowed factors.
[5656]720      ilfax(:) = (/(2**jl,jl=ntest,1,-1)/)
[5836]721      !
[2715]722      ! Clear the error flag and initialise output vars
[5836]723      kerr  = 0
724      kfax  = 1
[2715]725      knfax = 0
[5836]726      !
[2715]727      ! Find the factors of n.
728      IF( kn == 1 )   GOTO 20
729
730      ! nu holds the unfactorised part of the number.
731      ! knfax holds the number of factors found.
732      ! l points to the allowed factor list.
733      ! ifac holds the current factor.
[5836]734      !
[2715]735      inu   = kn
736      knfax = 0
[5836]737      !
[2715]738      DO jl = ntest, 1, -1
739         !
740         ifac = ilfax(jl)
741         IF( ifac > inu )   CYCLE
742
743         ! Test whether the factor will divide.
744
745         IF( MOD(inu,ifac) == 0 ) THEN
746            !
747            knfax = knfax + 1            ! Add the factor to the list
748            IF( knfax > kmaxfax ) THEN
749               kerr = 6
750               write (*,*) 'FACTOR: insufficient space in factor array ', knfax
751               return
752            ENDIF
753            kfax(knfax) = ifac
754            ! Store the other factor that goes with this one
755            knfax = knfax + 1
756            kfax(knfax) = inu / ifac
757            !WRITE (*,*) 'ARPDBG, factors ',knfax-1,' & ',knfax,' are ', kfax(knfax-1),' and ',kfax(knfax)
758         ENDIF
759         !
760      END DO
[5836]761      !
[2715]762   20 CONTINUE      ! Label 20 is the exit point from the factor search loop.
763      !
764   END SUBROUTINE factorise
765
[3294]766#if defined key_mpp_mpi
[4990]767
[3294]768   SUBROUTINE nemo_northcomms
[5836]769      !!----------------------------------------------------------------------
[3294]770      !!                     ***  ROUTINE  nemo_northcomms  ***
[5836]771      !! ** Purpose :   Setup for north fold exchanges with explicit
772      !!                point-to-point messaging
[3764]773      !!
[5836]774      !! ** Method :   Initialization of the northern neighbours lists.
[3294]775      !!----------------------------------------------------------------------
[3764]776      !!    1.0  ! 2011-10  (A. C. Coward, NOCS & J. Donners, PRACE)
[4230]777      !!    2.0  ! 2013-06 Setup avoiding MPI communication (I. Epicoco, S. Mocavero, CMCC)
[3294]778      !!----------------------------------------------------------------------
[4230]779      INTEGER  ::   sxM, dxM, sxT, dxT, jn
780      INTEGER  ::   njmppmax
[5836]781      !!----------------------------------------------------------------------
782      !
[4230]783      njmppmax = MAXVAL( njmppt )
[5836]784      !
[4230]785      !initializes the north-fold communication variables
786      isendto(:) = 0
[5836]787      nsndto     = 0
788      !
[4230]789      !if I am a process in the north
790      IF ( njmpp == njmppmax ) THEN
791          !sxM is the first point (in the global domain) needed to compute the
792          !north-fold for the current process
793          sxM = jpiglo - nimppt(narea) - nlcit(narea) + 1
794          !dxM is the last point (in the global domain) needed to compute the
795          !north-fold for the current process
796          dxM = jpiglo - nimppt(narea) + 2
[3294]797
[4230]798          !loop over the other north-fold processes to find the processes
799          !managing the points belonging to the sxT-dxT range
[4671]800 
801          DO jn = 1, jpni
[4230]802                !sxT is the first point (in the global domain) of the jn
803                !process
[4671]804                sxT = nfiimpp(jn, jpnj)
[4230]805                !dxT is the last point (in the global domain) of the jn
806                !process
[4671]807                dxT = nfiimpp(jn, jpnj) + nfilcit(jn, jpnj) - 1
[4230]808                IF ((sxM .gt. sxT) .AND. (sxM .lt. dxT)) THEN
809                   nsndto = nsndto + 1
[4671]810                     isendto(nsndto) = jn
[4645]811                ELSEIF ((sxM .le. sxT) .AND. (dxM .ge. dxT)) THEN
[4230]812                   nsndto = nsndto + 1
[4671]813                     isendto(nsndto) = jn
[4230]814                ELSEIF ((dxM .lt. dxT) .AND. (sxT .lt. dxM)) THEN
815                   nsndto = nsndto + 1
[4671]816                     isendto(nsndto) = jn
[4230]817                END IF
818          END DO
[4671]819          nfsloop = 1
820          nfeloop = nlci
821          DO jn = 2,jpni-1
822           IF(nfipproc(jn,jpnj) .eq. (narea - 1)) THEN
823              IF (nfipproc(jn - 1 ,jpnj) .eq. -1) THEN
824                 nfsloop = nldi
825              ENDIF
826              IF (nfipproc(jn + 1,jpnj) .eq. -1) THEN
827                 nfeloop = nlei
828              ENDIF
829           ENDIF
830        END DO
831
[3294]832      ENDIF
[4230]833      l_north_nogather = .TRUE.
[3294]834   END SUBROUTINE nemo_northcomms
[5836]835
[3294]836#else
837   SUBROUTINE nemo_northcomms      ! Dummy routine
838      WRITE(*,*) 'nemo_northcomms: You should not have seen this print! error?'
839   END SUBROUTINE nemo_northcomms
840#endif
[4990]841
[3]842   !!======================================================================
[2496]843END MODULE nemogcm
[4354]844
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.