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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_r5107_hadgem3_cplseq/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC – NEMO

source: branches/UKMO/dev_r5107_hadgem3_cplseq/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/nemogcm.F90 @ 5479

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Changes for sequence of coupling calls in HadGEM3.

File size: 39.4 KB
Line 
1MODULE nemogcm
2   !!======================================================================
3   !!                       ***  MODULE nemogcm   ***
4   !! Ocean system   : NEMO GCM (ocean dynamics, on-line tracers, biochemistry and sea-ice)
5   !!======================================================================
6   !! History :  OPA  ! 1990-10  (C. Levy, G. Madec)  Original code
7   !!            7.0  ! 1991-11  (M. Imbard, C. Levy, G. Madec)
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
10   !!             -   ! 1992-06  (L.Terray)  coupling implementation
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,
13   !!                             P. Delecluse, L.Terray, M.A. Filiberti, J. Vialar, A.M. Treguier, M. Levy) release 8.0
14   !!            8.1  ! 1997-06  (M. Imbard, G. Madec)
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
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
27   !!            3.3  ! 2010-05  (K. Mogensen, A. Weaver, M. Martin, D. Lea) Assimilation interface
28   !!             -   ! 2010-10  (C. Ethe, G. Madec) reorganisation of initialisation phase
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
31   !!                 ! 2012-05  (C. Calone, J. Simeon, G. Madec, C. Ethe) Add grid coarsening
32   !!----------------------------------------------------------------------
33
34   !!----------------------------------------------------------------------
35   !!   nemo_gcm       : solve ocean dynamics, tracer, biogeochemistry and/or sea-ice
36   !!   nemo_init      : initialization of the NEMO system
37   !!   nemo_ctl       : initialisation of the contol print
38   !!   nemo_closefile : close remaining open files
39   !!   nemo_alloc     : dynamical allocation
40   !!   nemo_partition : calculate MPP domain decomposition
41   !!   factorise      : calculate the factors of the no. of MPI processes
42   !!----------------------------------------------------------------------
43   USE step_oce        ! module used in the ocean time stepping module
44   USE cla             ! cross land advection               (tra_cla routine)
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)
48#if defined key_nemocice_decomp
49   USE ice_domain_size, only: nx_global, ny_global
50#endif
51   USE tideini         ! tidal components initialization   (tide_ini routine)
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)
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)
58   USE zdfini          ! vertical physics setting          (zdf_init routine)
59   USE phycst          ! physical constant                  (par_cst routine)
60   USE trdini          ! dyn/tra trends initialization     (trd_init routine)
61   USE asminc          ! assimilation increments     
62   USE asmbkg          ! writing out state trajectory
63   USE diaptr          ! poleward transports           (dia_ptr_init routine)
64   USE diadct          ! sections transports           (dia_dct_init routine)
65   USE diaobs          ! Observation diagnostics       (dia_obs_init routine)
66   USE lib_fortran     ! Fortran utilities (allows no signed zero when 'key_nosignedzero' defined)
67   USE step            ! NEMO time-stepping                 (stp     routine)
68   USE icbini          ! handle bergs, initialisation
69   USE icbstp          ! handle bergs, calving, themodynamics and transport
70   USE sbccpl 
71   USE cpl_oasis3      ! OASIS3 coupling
72   USE c1d             ! 1D configuration
73   USE step_c1d        ! Time stepping loop for the 1D configuration
74   USE dyndmp          ! Momentum damping
75#if defined key_top
76   USE trcini          ! passive tracer initialisation
77#endif
78   USE lib_mpp         ! distributed memory computing
79#if defined key_iomput
80   USE xios
81#endif
82   USE sbctide, ONLY: lk_tide
83   USE crsini          ! initialise grid coarsening utility
84   USE lbcnfd, ONLY: isendto, nsndto, nfsloop, nfeloop ! Setup of north fold exchanges
85
86   IMPLICIT NONE
87   PRIVATE
88
89   PUBLIC   nemo_gcm    ! called by model.F90
90   PUBLIC   nemo_init   ! needed by AGRIF
91   PUBLIC   nemo_alloc  ! needed by TAM
92
93   CHARACTER(lc) ::   cform_aaa="( /, 'AAAAAAAA', / ) "     ! flag for output listing
94
95   !!----------------------------------------------------------------------
96   !! NEMO/OPA 4.0 , NEMO Consortium (2011)
97   !! $Id$
98   !! Software governed by the CeCILL licence     (NEMOGCM/NEMO_CeCILL.txt)
99   !!----------------------------------------------------------------------
100CONTAINS
101
102   SUBROUTINE nemo_gcm
103      !!----------------------------------------------------------------------
104      !!                     ***  ROUTINE nemo_gcm  ***
105      !!
106      !! ** Purpose :   NEMO solves the primitive equations on an orthogonal
107      !!              curvilinear mesh on the sphere.
108      !!
109      !! ** Method  : - model general initialization
110      !!              - launch the time-stepping (stp routine)
111      !!              - finalize the run by closing files and communications
112      !!
113      !! References : Madec, Delecluse, Imbard, and Levy, 1997:  internal report, IPSL.
114      !!              Madec, 2008, internal report, IPSL.
115      !!----------------------------------------------------------------------
116      INTEGER ::   istp       ! time step index
117      !!----------------------------------------------------------------------
118      !
119#if defined key_agrif
120      CALL Agrif_Init_Grids()      ! AGRIF: set the meshes
121#endif
122
123      !                            !-----------------------!
124      CALL nemo_init               !==  Initialisations  ==!
125      !                            !-----------------------!
126#if defined key_agrif
127      CALL Agrif_Declare_Var_dom   ! AGRIF: set the meshes for DOM
128      CALL Agrif_Declare_Var       !  "      "   "   "      "  DYN/TRA
129# if defined key_top
130      CALL Agrif_Declare_Var_top   !  "      "   "   "      "  TOP
131# endif
132# if defined key_lim2
133      CALL Agrif_Declare_Var_lim2  !  "      "   "   "      "  LIM
134# endif
135#endif
136      ! check that all process are still there... If some process have an error,
137      ! they will never enter in step and other processes will wait until the end of the cpu time!
138      IF( lk_mpp )   CALL mpp_max( nstop )
139
140      IF(lwp) WRITE(numout,cform_aaa)   ! Flag AAAAAAA
141
142      !                            !-----------------------!
143      !                            !==   time stepping   ==!
144      !                            !-----------------------!
145      istp = nit000
146#if defined key_c1d
147         DO WHILE ( istp <= nitend .AND. nstop == 0 )
148            CALL stp_c1d( istp )
149            istp = istp + 1
150         END DO
151#else
152          IF( lk_asminc ) THEN
153             IF( ln_bkgwri ) CALL asm_bkg_wri( nit000 - 1 )    ! Output background fields
154             IF( ln_asmdin ) THEN                        ! Direct initialization
155                IF( ln_trainc ) CALL tra_asm_inc( nit000 - 1 )    ! Tracers
156                IF( ln_dyninc ) CALL dyn_asm_inc( nit000 - 1 )    ! Dynamics
157                IF( ln_sshinc ) CALL ssh_asm_inc( nit000 - 1 )    ! SSH
158             ENDIF
159          ENDIF
160
161         DO WHILE ( istp <= nitend .AND. nstop == 0 )
162#if defined key_agrif
163            CALL Agrif_Step( stp )           ! AGRIF: time stepping
164#else
165            IF (ln_cpl) CALL sbc_cpl_snd( istp )  ! Coupling to atmos
166       CALL stp( istp )
167            ! We don't couple on the final timestep because
168            ! our restart file has already been written
169            ! and contains all the necessary data for a
170            ! restart. sbc_cpl_snd could be called here
171            ! but it would require
172            ! a) A test to ensure it was not performed
173            !    on the very last time-step
174            ! b) the presence of another call to
175            !    sbc_cpl_snd call prior to the main DO loop
176            ! This solution produces identical results
177            ! with fewer lines of code.
178#endif
179            istp = istp + 1
180            IF( lk_mpp )   CALL mpp_max( nstop )
181         END DO
182#endif
183
184      IF( lk_diaobs   )   CALL dia_obs_wri
185      !
186      IF( ln_icebergs )   CALL icb_end( nitend )
187
188      !                            !------------------------!
189      !                            !==  finalize the run  ==!
190      !                            !------------------------!
191      IF(lwp) WRITE(numout,cform_aaa)   ! Flag AAAAAAA
192      !
193      IF( nstop /= 0 .AND. lwp ) THEN   ! error print
194         WRITE(numout,cform_err)
195         WRITE(numout,*) nstop, ' error have been found'
196      ENDIF
197      !
198#if defined key_agrif
199      CALL Agrif_ParentGrid_To_ChildGrid()
200      IF( lk_diaobs ) CALL dia_obs_wri
201      IF( nn_timing == 1 )   CALL timing_finalize
202      CALL Agrif_ChildGrid_To_ParentGrid()
203#endif
204      IF( nn_timing == 1 )   CALL timing_finalize
205      !
206      CALL nemo_closefile
207      !
208#if defined key_iomput
209      CALL xios_finalize                ! end mpp communications with xios
210      IF( lk_cpl ) CALL cpl_finalize    ! end coupling and mpp communications with OASIS
211#else
212      IF( lk_cpl ) THEN
213         CALL cpl_finalize              ! end coupling and mpp communications with OASIS
214      ELSE
215         IF( lk_mpp )   CALL mppstop    ! end mpp communications
216      ENDIF
217#endif
218      !
219   END SUBROUTINE nemo_gcm
220
221
222   SUBROUTINE nemo_init
223      !!----------------------------------------------------------------------
224      !!                     ***  ROUTINE nemo_init  ***
225      !!
226      !! ** Purpose :   initialization of the NEMO GCM
227      !!----------------------------------------------------------------------
228      INTEGER ::   ji            ! dummy loop indices
229      INTEGER ::   ilocal_comm   ! local integer
230      INTEGER ::   ios
231      CHARACTER(len=80), DIMENSION(16) ::   cltxt
232      !
233      NAMELIST/namctl/ ln_ctl  , nn_print, nn_ictls, nn_ictle,   &
234         &             nn_isplt, nn_jsplt, nn_jctls, nn_jctle,   &
235         &             nn_bench, nn_timing
236      NAMELIST/namcfg/ cp_cfg, cp_cfz, jp_cfg, jpidta, jpjdta, jpkdta, jpiglo, jpjglo, &
237         &             jpizoom, jpjzoom, jperio
238      !!----------------------------------------------------------------------
239      !
240      cltxt = ''
241      !
242      !                             ! Open reference namelist and configuration namelist files
243      CALL ctl_opn( numnam_ref, 'namelist_ref', 'OLD', 'FORMATTED', 'SEQUENTIAL', -1, 6, .FALSE. )
244      CALL ctl_opn( numnam_cfg, 'namelist_cfg', 'OLD', 'FORMATTED', 'SEQUENTIAL', -1, 6, .FALSE. )
245      !
246      REWIND( numnam_ref )              ! Namelist namctl in reference namelist : Control prints & Benchmark
247      READ  ( numnam_ref, namctl, IOSTAT = ios, ERR = 901 )
248901   IF( ios /= 0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'namctl in reference namelist', .TRUE. )
249
250      REWIND( numnam_cfg )              ! Namelist namctl in confguration namelist : Control prints & Benchmark
251      READ  ( numnam_cfg, namctl, IOSTAT = ios, ERR = 902 )
252902   IF( ios /= 0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'namctl in configuration namelist', .TRUE. )
253
254      !
255      REWIND( numnam_ref )              ! Namelist namcfg in reference namelist : Control prints & Benchmark
256      READ  ( numnam_ref, namcfg, IOSTAT = ios, ERR = 903 )
257903   IF( ios /= 0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'namcfg in reference namelist', .TRUE. )
258
259      REWIND( numnam_cfg )              ! Namelist namcfg in confguration namelist : Control prints & Benchmark
260      READ  ( numnam_cfg, namcfg, IOSTAT = ios, ERR = 904 )
261904   IF( ios /= 0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'namcfg in configuration namelist', .TRUE. )   
262
263! Force values for AGRIF zoom (cf. agrif_user.F90)
264#if defined key_agrif
265   IF( .NOT. Agrif_Root() ) THEN
266      jpiglo  = nbcellsx + 2 + 2*nbghostcells
267      jpjglo  = nbcellsy + 2 + 2*nbghostcells
268      jpi     = ( jpiglo-2*jpreci + (jpni-1+0) ) / jpni + 2*jpreci
269      jpj     = ( jpjglo-2*jprecj + (jpnj-1+0) ) / jpnj + 2*jprecj
270      jpidta  = jpiglo
271      jpjdta  = jpjglo
272      jpizoom = 1
273      jpjzoom = 1
274      nperio  = 0
275      jperio  = 0
276   ENDIF
277#endif
278      !
279      !                             !--------------------------------------------!
280      !                             !  set communicator & select the local node  !
281      !                             !  NB: mynode also opens output.namelist.dyn !
282      !                             !      on unit number numond on first proc   !
283      !                             !--------------------------------------------!
284#if defined key_iomput
285      IF( Agrif_Root() ) THEN
286         IF( lk_cpl ) THEN
287            CALL cpl_init( ilocal_comm )                               ! nemo local communicator given by oasis
288            CALL xios_initialize( "oceanx",local_comm=ilocal_comm )    ! send nemo communicator to xios
289         ELSE
290            CALL  xios_initialize( "nemo",return_comm=ilocal_comm )    ! nemo local communicator given by xios
291         ENDIF
292      ENDIF
293      narea = mynode( cltxt, numnam_ref, numnam_cfg, numond , nstop, ilocal_comm )   ! Nodes selection
294#else
295      IF( lk_cpl ) THEN
296         IF( Agrif_Root() ) THEN
297            CALL cpl_init( ilocal_comm )                       ! nemo local communicator given by oasis
298         ENDIF
299         narea = mynode( cltxt, numnam_ref, numnam_cfg, numond , nstop, ilocal_comm )   ! Nodes selection (control print return in cltxt)
300      ELSE
301         ilocal_comm = 0
302         narea = mynode( cltxt, numnam_ref, numnam_cfg, numond , nstop )                ! Nodes selection (control print return in cltxt)
303      ENDIF
304#endif
305      narea = narea + 1                                     ! mynode return the rank of proc (0 --> jpnij -1 )
306
307      lwm = (narea == 1)                                    ! control of output namelists
308      lwp = (narea == 1) .OR. ln_ctl                        ! control of all listing output print
309
310      IF(lwm) THEN
311         ! write merged namelists from earlier to output namelist now that the
312         ! file has been opened in call to mynode. nammpp has already been
313         ! written in mynode (if lk_mpp_mpi)
314         WRITE( numond, namctl )
315         WRITE( numond, namcfg )
316      ENDIF
317
318      ! If dimensions of processor grid weren't specified in the namelist file
319      ! then we calculate them here now that we have our communicator size
320      IF( (jpni < 1) .OR. (jpnj < 1) )THEN
321#if   defined key_mpp_mpi
322         IF( Agrif_Root() ) CALL nemo_partition(mppsize)
323#else
324         jpni  = 1
325         jpnj  = 1
326         jpnij = jpni*jpnj
327#endif
328      END IF
329
330      ! Calculate domain dimensions given calculated jpni and jpnj
331      ! This used to be done in par_oce.F90 when they were parameters rather
332      ! than variables
333      IF( Agrif_Root() ) THEN
334#if defined key_nemocice_decomp
335         jpi = ( nx_global+2-2*jpreci + (jpni-1) ) / jpni + 2*jpreci ! first  dim.
336         jpj = ( ny_global+2-2*jprecj + (jpnj-1) ) / jpnj + 2*jprecj ! second dim.
337#else
338         jpi = ( jpiglo-2*jpreci + (jpni-1) ) / jpni + 2*jpreci   ! first  dim.
339         jpj = ( jpjglo-2*jprecj + (jpnj-1) ) / jpnj + 2*jprecj   ! second dim.
340#endif
341      ENDIF
342         jpk = jpkdta                                             ! third dim
343         jpim1 = jpi-1                                            ! inner domain indices
344         jpjm1 = jpj-1                                            !   "           "
345         jpkm1 = jpk-1                                            !   "           "
346         jpij  = jpi*jpj                                          !  jpi x j
347
348      IF(lwp) THEN                            ! open listing units
349         !
350         CALL ctl_opn( numout, 'ocean.output', 'REPLACE', 'FORMATTED', 'SEQUENTIAL', -1, 6, .FALSE., narea )
351         !
352         WRITE(numout,*)
353         WRITE(numout,*) '   CNRS - NERC - Met OFFICE - MERCATOR-ocean - INGV - CMCC'
354         WRITE(numout,*) '                       NEMO team'
355         WRITE(numout,*) '            Ocean General Circulation Model'
356         WRITE(numout,*) '                  version 3.4  (2011) '
357         WRITE(numout,*)
358         WRITE(numout,*)
359         DO ji = 1, SIZE(cltxt)
360            IF( TRIM(cltxt(ji)) /= '' )   WRITE(numout,*) cltxt(ji)      ! control print of mynode
361         END DO
362         WRITE(numout,cform_aaa)                                         ! Flag AAAAAAA
363         !
364      ENDIF
365
366      ! Now we know the dimensions of the grid and numout has been set we can
367      ! allocate arrays
368      CALL nemo_alloc()
369
370      !                             !-------------------------------!
371      !                             !  NEMO general initialization  !
372      !                             !-------------------------------!
373
374      CALL nemo_ctl                          ! Control prints & Benchmark
375
376      !                                      ! Domain decomposition
377      IF( jpni*jpnj == jpnij ) THEN   ;   CALL mpp_init      ! standard cutting out
378      ELSE                            ;   CALL mpp_init2     ! eliminate land processors
379      ENDIF
380      !
381      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_init
382      !
383      !                                      ! General initialization
384                            CALL     phy_cst    ! Physical constants
385                            CALL     eos_init   ! Equation of state
386      IF( lk_c1d        )   CALL     c1d_init   ! 1D column configuration
387                            CALL     dom_cfg    ! Domain configuration
388                            CALL     dom_init   ! Domain
389
390      IF( ln_nnogather )    CALL nemo_northcomms   ! Initialise the northfold neighbour lists (must be done after the masks are defined)
391
392      IF( ln_ctl        )   CALL prt_ctl_init   ! Print control
393
394                            CALL  istate_init   ! ocean initial state (Dynamics and tracers)
395
396      IF( lk_tide       )   CALL    tide_init( nit000 )    ! Initialisation of the tidal harmonics
397
398      IF( lk_bdy        )   CALL     bdy_init   ! Open boundaries initialisation
399      IF( lk_bdy        )   CALL bdy_dta_init   ! Open boundaries initialisation of external data arrays
400      IF( lk_bdy .AND. lk_tide )   &
401         &                  CALL bdytide_init   ! Open boundaries initialisation of tidal harmonic forcing
402
403                            CALL dyn_nept_init  ! simplified form of Neptune effect
404
405      !     
406      IF( ln_crs        )   CALL     crs_init   ! Domain initialization of coarsened grid
407      !
408                                ! Ocean physics
409                            CALL     sbc_init   ! Forcings : surface module
410      !                                         ! Vertical physics
411                            CALL     zdf_init      ! namelist read
412                            CALL zdf_bfr_init      ! bottom friction
413      IF( lk_zdfric     )   CALL zdf_ric_init      ! Richardson number dependent Kz
414      IF( lk_zdftke     )   CALL zdf_tke_init      ! TKE closure scheme
415      IF( lk_zdfgls     )   CALL zdf_gls_init      ! GLS closure scheme
416      IF( lk_zdfkpp     )   CALL zdf_kpp_init      ! KPP closure scheme
417      IF( lk_zdftmx     )   CALL zdf_tmx_init      ! tidal vertical mixing
418      IF( lk_zdfddm .AND. .NOT. lk_zdfkpp )   &
419         &                  CALL zdf_ddm_init      ! double diffusive mixing
420      !                                         ! Lateral physics
421                            CALL ldf_tra_init      ! Lateral ocean tracer physics
422                            CALL ldf_dyn_init      ! Lateral ocean momentum physics
423      IF( lk_ldfslp     )   CALL ldf_slp_init      ! slope of lateral mixing
424
425      !                                     ! Active tracers
426                            CALL tra_qsr_init   ! penetrative solar radiation qsr
427                            CALL tra_bbc_init   ! bottom heat flux
428      IF( lk_trabbl     )   CALL tra_bbl_init   ! advective (and/or diffusive) bottom boundary layer scheme
429                            CALL tra_dmp_init   ! internal damping trends- tracers
430                            CALL tra_adv_init   ! horizontal & vertical advection
431                            CALL tra_ldf_init   ! lateral mixing
432                            CALL tra_zdf_init   ! vertical mixing and after tracer fields
433
434      !                                     ! Dynamics
435      IF( lk_c1d        )   CALL dyn_dmp_init   ! internal damping trends- momentum
436                            CALL dyn_adv_init   ! advection (vector or flux form)
437                            CALL dyn_vor_init   ! vorticity term including Coriolis
438                            CALL dyn_ldf_init   ! lateral mixing
439                            CALL dyn_hpg_init   ! horizontal gradient of Hydrostatic pressure
440                            CALL dyn_zdf_init   ! vertical diffusion
441                            CALL dyn_spg_init   ! surface pressure gradient
442
443      !                                     ! Misc. options
444      IF( nn_cla == 1 .AND. cp_cfg == 'orca' .AND. jp_cfg == 2 )   CALL cla_init       ! Cross Land Advection
445                            CALL icb_init( rdt, nit000)   ! initialise icebergs instance
446     
447#if defined key_top
448      !                                     ! Passive tracers
449                            CALL     trc_init
450#endif
451      !                                     ! Diagnostics
452      IF( lk_floats     )   CALL     flo_init   ! drifting Floats
453      IF( lk_diaar5     )   CALL dia_ar5_init   ! ar5 diag
454                            CALL dia_ptr_init   ! Poleward TRansports initialization
455      IF( lk_diadct     )   CALL dia_dct_init   ! Sections tranports
456                            CALL dia_hsb_init   ! heat content, salt content and volume budgets
457                            CALL     trd_init   ! Mixed-layer/Vorticity/Integral constraints trends
458      IF( lk_diaobs     ) THEN                  ! Observation & model comparison
459                            CALL dia_obs_init            ! Initialize observational data
460                            CALL dia_obs( nit000 - 1 )   ! Observation operator for restart
461      ENDIF
462
463      !                                     ! Assimilation increments
464      IF( lk_asminc     )   CALL asm_inc_init   ! Initialize assimilation increments
465      IF(lwp) WRITE(numout,*) 'Euler time step switch is ', neuler
466      !
467   END SUBROUTINE nemo_init
468
469
470   SUBROUTINE nemo_ctl
471      !!----------------------------------------------------------------------
472      !!                     ***  ROUTINE nemo_ctl  ***
473      !!
474      !! ** Purpose :   control print setting
475      !!
476      !! ** Method  : - print namctl information and check some consistencies
477      !!----------------------------------------------------------------------
478      !
479      IF(lwp) THEN                  ! control print
480         WRITE(numout,*)
481         WRITE(numout,*) 'nemo_ctl: Control prints & Benchmark'
482         WRITE(numout,*) '~~~~~~~ '
483         WRITE(numout,*) '   Namelist namctl'
484         WRITE(numout,*) '      run control (for debugging)     ln_ctl     = ', ln_ctl
485         WRITE(numout,*) '      level of print                  nn_print   = ', nn_print
486         WRITE(numout,*) '      Start i indice for SUM control  nn_ictls   = ', nn_ictls
487         WRITE(numout,*) '      End i indice for SUM control    nn_ictle   = ', nn_ictle
488         WRITE(numout,*) '      Start j indice for SUM control  nn_jctls   = ', nn_jctls
489         WRITE(numout,*) '      End j indice for SUM control    nn_jctle   = ', nn_jctle
490         WRITE(numout,*) '      number of proc. following i     nn_isplt   = ', nn_isplt
491         WRITE(numout,*) '      number of proc. following j     nn_jsplt   = ', nn_jsplt
492         WRITE(numout,*) '      benchmark parameter (0/1)       nn_bench   = ', nn_bench
493         WRITE(numout,*) '      timing activated    (0/1)       nn_timing  = ', nn_timing
494      ENDIF
495      !
496      nprint    = nn_print          ! convert DOCTOR namelist names into OLD names
497      nictls    = nn_ictls
498      nictle    = nn_ictle
499      njctls    = nn_jctls
500      njctle    = nn_jctle
501      isplt     = nn_isplt
502      jsplt     = nn_jsplt
503      nbench    = nn_bench
504
505      IF(lwp) THEN                  ! control print
506         WRITE(numout,*)
507         WRITE(numout,*) 'namcfg  : configuration initialization through namelist read'
508         WRITE(numout,*) '~~~~~~~ '
509         WRITE(numout,*) '   Namelist namcfg'
510         WRITE(numout,*) '      configuration name              cp_cfg      = ', TRIM(cp_cfg)
511         WRITE(numout,*) '      configuration zoom name         cp_cfz      = ', TRIM(cp_cfz)
512         WRITE(numout,*) '      configuration resolution        jp_cfg      = ', jp_cfg
513         WRITE(numout,*) '      1st lateral dimension ( >= jpi ) jpidta     = ', jpidta
514         WRITE(numout,*) '      2nd    "         "    ( >= jpj ) jpjdta     = ', jpjdta
515         WRITE(numout,*) '      3nd    "         "               jpkdta     = ', jpkdta
516         WRITE(numout,*) '      1st dimension of global domain in i jpiglo  = ', jpiglo
517         WRITE(numout,*) '      2nd    -                  -    in j jpjglo  = ', jpjglo
518         WRITE(numout,*) '      left bottom i index of the zoom (in data domain) jpizoom = ', jpizoom
519         WRITE(numout,*) '      left bottom j index of the zoom (in data domain) jpizoom = ', jpjzoom
520         WRITE(numout,*) '      lateral cond. type (between 0 and 6) jperio = ', jperio   
521      ENDIF
522      !                             ! Parameter control
523      !
524      IF( ln_ctl ) THEN                 ! sub-domain area indices for the control prints
525         IF( lk_mpp .AND. jpnij > 1 ) THEN
526            isplt = jpni   ;   jsplt = jpnj   ;   ijsplt = jpni*jpnj   ! the domain is forced to the real split domain
527         ELSE
528            IF( isplt == 1 .AND. jsplt == 1  ) THEN
529               CALL ctl_warn( ' - isplt & jsplt are equal to 1',   &
530                  &           ' - the print control will be done over the whole domain' )
531            ENDIF
532            ijsplt = isplt * jsplt            ! total number of processors ijsplt
533         ENDIF
534         IF(lwp) WRITE(numout,*)'          - The total number of processors over which the'
535         IF(lwp) WRITE(numout,*)'            print control will be done is ijsplt : ', ijsplt
536         !
537         !                              ! indices used for the SUM control
538         IF( nictls+nictle+njctls+njctle == 0 )   THEN    ! print control done over the default area
539            lsp_area = .FALSE.
540         ELSE                                             ! print control done over a specific  area
541            lsp_area = .TRUE.
542            IF( nictls < 1 .OR. nictls > jpiglo )   THEN
543               CALL ctl_warn( '          - nictls must be 1<=nictls>=jpiglo, it is forced to 1' )
544               nictls = 1
545            ENDIF
546            IF( nictle < 1 .OR. nictle > jpiglo )   THEN
547               CALL ctl_warn( '          - nictle must be 1<=nictle>=jpiglo, it is forced to jpiglo' )
548               nictle = jpiglo
549            ENDIF
550            IF( njctls < 1 .OR. njctls > jpjglo )   THEN
551               CALL ctl_warn( '          - njctls must be 1<=njctls>=jpjglo, it is forced to 1' )
552               njctls = 1
553            ENDIF
554            IF( njctle < 1 .OR. njctle > jpjglo )   THEN
555               CALL ctl_warn( '          - njctle must be 1<=njctle>=jpjglo, it is forced to jpjglo' )
556               njctle = jpjglo
557            ENDIF
558         ENDIF
559      ENDIF
560      !
561      IF( nbench == 1 ) THEN              ! Benchmark
562         SELECT CASE ( cp_cfg )
563         CASE ( 'gyre' )   ;   CALL ctl_warn( ' The Benchmark is activated ' )
564         CASE DEFAULT      ;   CALL ctl_stop( ' The Benchmark is based on the GYRE configuration:',   &
565            &                                 ' cp_cfg = "gyre" in namelist &namcfg or set nbench = 0' )
566         END SELECT
567      ENDIF
568      !
569      IF( 1_wp /= SIGN(1._wp,-0._wp)  )   CALL ctl_stop( 'nemo_ctl: The intrinsec SIGN function follows ',  &
570         &                                               'f2003 standard. '                              ,  &
571         &                                               'Compile with key_nosignedzero enabled' )
572      !
573   END SUBROUTINE nemo_ctl
574
575
576   SUBROUTINE nemo_closefile
577      !!----------------------------------------------------------------------
578      !!                     ***  ROUTINE nemo_closefile  ***
579      !!
580      !! ** Purpose :   Close the files
581      !!----------------------------------------------------------------------
582      !
583      IF( lk_mpp )   CALL mppsync
584      !
585      CALL iom_close                                 ! close all input/output files managed by iom_*
586      !
587      IF( numstp          /= -1 )   CLOSE( numstp          )   ! time-step file
588      IF( numsol          /= -1 )   CLOSE( numsol          )   ! solver file
589      IF( numnam_ref      /= -1 )   CLOSE( numnam_ref      )   ! oce reference namelist
590      IF( numnam_cfg      /= -1 )   CLOSE( numnam_cfg      )   ! oce configuration namelist
591      IF( lwm.AND.numond  /= -1 )   CLOSE( numond          )   ! oce output namelist
592      IF( numnam_ice_ref  /= -1 )   CLOSE( numnam_ice_ref  )   ! ice reference namelist
593      IF( numnam_ice_cfg  /= -1 )   CLOSE( numnam_ice_cfg  )   ! ice configuration namelist
594      IF( lwm.AND.numoni  /= -1 )   CLOSE( numoni          )   ! ice output namelist
595      IF( numevo_ice      /= -1 )   CLOSE( numevo_ice      )   ! ice variables (temp. evolution)
596      IF( numout          /=  6 )   CLOSE( numout          )   ! standard model output file
597      IF( numdct_vol      /= -1 )   CLOSE( numdct_vol      )   ! volume transports
598      IF( numdct_heat     /= -1 )   CLOSE( numdct_heat     )   ! heat transports
599      IF( numdct_salt     /= -1 )   CLOSE( numdct_salt     )   ! salt transports
600
601      !
602      numout = 6                                     ! redefine numout in case it is used after this point...
603      !
604   END SUBROUTINE nemo_closefile
605
606
607   SUBROUTINE nemo_alloc
608      !!----------------------------------------------------------------------
609      !!                     ***  ROUTINE nemo_alloc  ***
610      !!
611      !! ** Purpose :   Allocate all the dynamic arrays of the OPA modules
612      !!
613      !! ** Method  :
614      !!----------------------------------------------------------------------
615      USE diawri    , ONLY: dia_wri_alloc
616      USE dom_oce   , ONLY: dom_oce_alloc
617      USE ldfdyn_oce, ONLY: ldfdyn_oce_alloc
618      USE ldftra_oce, ONLY: ldftra_oce_alloc
619      USE trc_oce   , ONLY: trc_oce_alloc
620#if defined key_diadct 
621      USE diadct    , ONLY: diadct_alloc 
622#endif 
623#if defined key_bdy
624      USE bdy_oce   , ONLY: bdy_oce_alloc
625#endif
626      !
627      INTEGER :: ierr
628      !!----------------------------------------------------------------------
629      !
630      ierr =        oce_alloc       ()          ! ocean
631      ierr = ierr + dia_wri_alloc   ()
632      ierr = ierr + dom_oce_alloc   ()          ! ocean domain
633      ierr = ierr + ldfdyn_oce_alloc()          ! ocean lateral  physics : dynamics
634      ierr = ierr + ldftra_oce_alloc()          ! ocean lateral  physics : tracers
635      ierr = ierr + zdf_oce_alloc   ()          ! ocean vertical physics
636      !
637      ierr = ierr + trc_oce_alloc   ()          ! shared TRC / TRA arrays
638      !
639#if defined key_diadct 
640      ierr = ierr + diadct_alloc    ()          !
641#endif 
642#if defined key_bdy
643      ierr = ierr + bdy_oce_alloc   ()          ! bdy masks (incl. initialization)
644#endif
645      !
646      IF( lk_mpp    )   CALL mpp_sum( ierr )
647      IF( ierr /= 0 )   CALL ctl_stop( 'STOP', 'nemo_alloc : unable to allocate standard ocean arrays' )
648      !
649   END SUBROUTINE nemo_alloc
650
651
652   SUBROUTINE nemo_partition( num_pes )
653      !!----------------------------------------------------------------------
654      !!                 ***  ROUTINE nemo_partition  ***
655      !!
656      !! ** Purpose :
657      !!
658      !! ** Method  :
659      !!----------------------------------------------------------------------
660      INTEGER, INTENT(in) ::   num_pes   ! The number of MPI processes we have
661      !
662      INTEGER, PARAMETER :: nfactmax = 20
663      INTEGER :: nfact ! The no. of factors returned
664      INTEGER :: ierr  ! Error flag
665      INTEGER :: ji
666      INTEGER :: idiff, mindiff, imin ! For choosing pair of factors that are closest in value
667      INTEGER, DIMENSION(nfactmax) :: ifact ! Array of factors
668      !!----------------------------------------------------------------------
669      !
670      ierr = 0
671      !
672      CALL factorise( ifact, nfactmax, nfact, num_pes, ierr )
673      !
674      IF( nfact <= 1 ) THEN
675         WRITE (numout, *) 'WARNING: factorisation of number of PEs failed'
676         WRITE (numout, *) '       : using grid of ',num_pes,' x 1'
677         jpnj = 1
678         jpni = num_pes
679      ELSE
680         ! Search through factors for the pair that are closest in value
681         mindiff = 1000000
682         imin    = 1
683         DO ji = 1, nfact-1, 2
684            idiff = ABS( ifact(ji) - ifact(ji+1) )
685            IF( idiff < mindiff ) THEN
686               mindiff = idiff
687               imin = ji
688            ENDIF
689         END DO
690         jpnj = ifact(imin)
691         jpni = ifact(imin + 1)
692      ENDIF
693      !
694      jpnij = jpni*jpnj
695      !
696   END SUBROUTINE nemo_partition
697
698
699   SUBROUTINE factorise( kfax, kmaxfax, knfax, kn, kerr )
700      !!----------------------------------------------------------------------
701      !!                     ***  ROUTINE factorise  ***
702      !!
703      !! ** Purpose :   return the prime factors of n.
704      !!                knfax factors are returned in array kfax which is of
705      !!                maximum dimension kmaxfax.
706      !! ** Method  :
707      !!----------------------------------------------------------------------
708      INTEGER                    , INTENT(in   ) ::   kn, kmaxfax
709      INTEGER                    , INTENT(  out) ::   kerr, knfax
710      INTEGER, DIMENSION(kmaxfax), INTENT(  out) ::   kfax
711      !
712      INTEGER :: ifac, jl, inu
713      INTEGER, PARAMETER :: ntest = 14
714      INTEGER :: ilfax(ntest)
715      !
716      ! lfax contains the set of allowed factors.
717      data (ilfax(jl),jl=1,ntest) / 16384, 8192, 4096, 2048, 1024, 512, 256,  &
718         &                            128,   64,   32,   16,    8,   4,   2  /
719      !!----------------------------------------------------------------------
720
721      ! Clear the error flag and initialise output vars
722      kerr = 0
723      kfax = 1
724      knfax = 0
725
726      ! Find the factors of n.
727      IF( kn == 1 )   GOTO 20
728
729      ! nu holds the unfactorised part of the number.
730      ! knfax holds the number of factors found.
731      ! l points to the allowed factor list.
732      ! ifac holds the current factor.
733
734      inu   = kn
735      knfax = 0
736
737      DO jl = ntest, 1, -1
738         !
739         ifac = ilfax(jl)
740         IF( ifac > inu )   CYCLE
741
742         ! Test whether the factor will divide.
743
744         IF( MOD(inu,ifac) == 0 ) THEN
745            !
746            knfax = knfax + 1            ! Add the factor to the list
747            IF( knfax > kmaxfax ) THEN
748               kerr = 6
749               write (*,*) 'FACTOR: insufficient space in factor array ', knfax
750               return
751            ENDIF
752            kfax(knfax) = ifac
753            ! Store the other factor that goes with this one
754            knfax = knfax + 1
755            kfax(knfax) = inu / ifac
756            !WRITE (*,*) 'ARPDBG, factors ',knfax-1,' & ',knfax,' are ', kfax(knfax-1),' and ',kfax(knfax)
757         ENDIF
758         !
759      END DO
760
761   20 CONTINUE      ! Label 20 is the exit point from the factor search loop.
762      !
763   END SUBROUTINE factorise
764
765#if defined key_mpp_mpi
766
767   SUBROUTINE nemo_northcomms
768      !!======================================================================
769      !!                     ***  ROUTINE  nemo_northcomms  ***
770      !! nemo_northcomms    :  Setup for north fold exchanges with explicit
771      !!                       point-to-point messaging
772      !!=====================================================================
773      !!----------------------------------------------------------------------
774      !!
775      !! ** Purpose :   Initialization of the northern neighbours lists.
776      !!----------------------------------------------------------------------
777      !!    1.0  ! 2011-10  (A. C. Coward, NOCS & J. Donners, PRACE)
778      !!    2.0  ! 2013-06 Setup avoiding MPI communication (I. Epicoco, S. Mocavero, CMCC)
779      !!----------------------------------------------------------------------
780
781      INTEGER  ::   sxM, dxM, sxT, dxT, jn
782      INTEGER  ::   njmppmax
783
784      njmppmax = MAXVAL( njmppt )
785   
786      !initializes the north-fold communication variables
787      isendto(:) = 0
788      nsndto = 0
789
790      !if I am a process in the north
791      IF ( njmpp == njmppmax ) THEN
792          !sxM is the first point (in the global domain) needed to compute the
793          !north-fold for the current process
794          sxM = jpiglo - nimppt(narea) - nlcit(narea) + 1
795          !dxM is the last point (in the global domain) needed to compute the
796          !north-fold for the current process
797          dxM = jpiglo - nimppt(narea) + 2
798
799          !loop over the other north-fold processes to find the processes
800          !managing the points belonging to the sxT-dxT range
801 
802          DO jn = 1, jpni
803                !sxT is the first point (in the global domain) of the jn
804                !process
805                sxT = nfiimpp(jn, jpnj)
806                !dxT is the last point (in the global domain) of the jn
807                !process
808                dxT = nfiimpp(jn, jpnj) + nfilcit(jn, jpnj) - 1
809                IF ((sxM .gt. sxT) .AND. (sxM .lt. dxT)) THEN
810                   nsndto = nsndto + 1
811                     isendto(nsndto) = jn
812                ELSEIF ((sxM .le. sxT) .AND. (dxM .ge. dxT)) THEN
813                   nsndto = nsndto + 1
814                     isendto(nsndto) = jn
815                ELSEIF ((dxM .lt. dxT) .AND. (sxT .lt. dxM)) THEN
816                   nsndto = nsndto + 1
817                     isendto(nsndto) = jn
818                END IF
819          END DO
820          nfsloop = 1
821          nfeloop = nlci
822          DO jn = 2,jpni-1
823           IF(nfipproc(jn,jpnj) .eq. (narea - 1)) THEN
824              IF (nfipproc(jn - 1 ,jpnj) .eq. -1) THEN
825                 nfsloop = nldi
826              ENDIF
827              IF (nfipproc(jn + 1,jpnj) .eq. -1) THEN
828                 nfeloop = nlei
829              ENDIF
830           ENDIF
831        END DO
832
833      ENDIF
834      l_north_nogather = .TRUE.
835   END SUBROUTINE nemo_northcomms
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
841
842   !!======================================================================
843END MODULE nemogcm
844
845
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.