source: LMDZ5/branches/IPSLCM5A2.1/libf/dyn3dpar/gcm.F @ 5442

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Cleanup in the dynamics: turn logic.h into module logic_mod.F90
EM

  • Property copyright set to
    Name of program: LMDZ
    Creation date: 1984
    Version: LMDZ5
    License: CeCILL version 2
    Holder: Laboratoire de m\'et\'eorologie dynamique, CNRS, UMR 8539
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  • Property svn:eol-style set to native
  • Property svn:keywords set to Author Date Id Revision
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Line 
1!
2! $Id: gcm.F 2603 2016-07-25 09:31:56Z fhourdin $
3!
4c
5c
6      PROGRAM gcm
7
8#ifdef CPP_IOIPSL
9      USE IOIPSL
10#endif
11
12
13      USE mod_const_mpi, ONLY: init_const_mpi
14      USE parallel_lmdz
15      USE infotrac
16!#ifdef CPP_PHYS
17!      USE mod_interface_dyn_phys, ONLY: init_interface_dyn_phys
18!#endif
19      USE mod_hallo
20      USE Bands
21      USE getparam
22      USE filtreg_mod
23      USE control_mod
24
25#ifdef INCA
26! Only INCA needs these informations (from the Earth's physics)
27      USE indice_sol_mod
28      USE mod_phys_lmdz_omp_data, ONLY: klon_omp
29#endif
30
31#ifdef CPP_PHYS
32      USE iniphysiq_mod, ONLY: iniphysiq
33#endif
34      USE comconst_mod, ONLY: cpp, daysec, dtphys, dtvr, g, r, rad
35      USE logic_mod ! all of it, because of copyin clause when calling leapfrog
36      USE temps_mod, ONLY: calend,start_time,annee_ref,day_ref,
37     &                itau_dyn,itau_phy,day_ini,jD_ref,jH_ref,day_end,
38     &                dt,hour_ini,itaufin
39
40      IMPLICIT NONE
41
42c      ......   Version  du 10/01/98    ..........
43
44c             avec  coordonnees  verticales hybrides
45c   avec nouveaux operat. dissipation * ( gradiv2,divgrad2,nxgraro2 )
46
47c=======================================================================
48c
49c   Auteur:  P. Le Van /L. Fairhead/F.Hourdin
50c   -------
51c
52c   Objet:
53c   ------
54c
55c   GCM LMD nouvelle grille
56c
57c=======================================================================
58c
59c  ... Dans inigeom , nouveaux calculs pour les elongations  cu , cv
60c      et possibilite d'appeler une fonction f(y)  a derivee tangente
61c      hyperbolique a la  place de la fonction a derivee sinusoidale.
62c  ... Possibilite de choisir le schema pour l'advection de
63c        q  , en modifiant iadv dans traceur.def  (MAF,10/02) .
64c
65c      Pour Van-Leer + Vapeur d'eau saturee, iadv(1)=4. (F.Codron,10/99)
66c      Pour Van-Leer iadv=10
67c
68c-----------------------------------------------------------------------
69c   Declarations:
70c   -------------
71#include "dimensions.h"
72#include "paramet.h"
73#include "comdissnew.h"
74#include "comgeom.h"
75#include "ener.h"
76#include "description.h"
77!#include "com_io_dyn.h"
78#include "iniprint.h"
79#include "tracstoke.h"
80
81#ifdef INCA
82! Only INCA needs these informations (from the Earth's physics)
83!#include "indicesol.h"
84#endif
85
86      REAL zdtvr
87
88c   variables dynamiques
89      REAL vcov(ip1jm,llm),ucov(ip1jmp1,llm) ! vents covariants
90      REAL teta(ip1jmp1,llm)                 ! temperature potentielle
91      REAL, ALLOCATABLE, DIMENSION(:,:,:) :: q ! champs advectes
92      REAL ps(ip1jmp1)                       ! pression  au sol
93c      REAL p (ip1jmp1,llmp1  )               ! pression aux interfac.des couches
94      REAL masse(ip1jmp1,llm)                ! masse d'air
95      REAL phis(ip1jmp1)                     ! geopotentiel au sol
96c      REAL phi(ip1jmp1,llm)                  ! geopotentiel
97c      REAL w(ip1jmp1,llm)                    ! vitesse verticale
98
99c variables dynamiques intermediaire pour le transport
100
101c   variables pour le fichier histoire
102      REAL dtav      ! intervalle de temps elementaire
103
104      REAL time_0
105
106      LOGICAL lafin
107
108      real time_step, t_wrt, t_ops
109
110
111c+jld variables test conservation energie
112c      REAL ecin(ip1jmp1,llm),ecin0(ip1jmp1,llm)
113C     Tendance de la temp. potentiel d (theta)/ d t due a la
114C     tansformation d'energie cinetique en energie thermique
115C     cree par la dissipation
116c      REAL dhecdt(ip1jmp1,llm)
117c      REAL vcont(ip1jm,llm),ucont(ip1jmp1,llm)
118c      REAL      d_h_vcol, d_qt, d_qw, d_ql, d_ec
119c      CHARACTER (len=15) :: ztit
120c-jld
121
122
123      character (len=80) :: dynhist_file, dynhistave_file
124      character (len=20) :: modname
125      character (len=80) :: abort_message
126! locales pour gestion du temps
127      INTEGER :: an, mois, jour
128      REAL :: heure
129
130
131c-----------------------------------------------------------------------
132c   Initialisations:
133c   ----------------
134
135      abort_message = 'last timestep reached'
136      modname = 'gcm'
137      descript = 'Run GCM LMDZ'
138      lafin    = .FALSE.
139      dynhist_file = 'dyn_hist'
140      dynhistave_file = 'dyn_hist_ave'
141
142
143
144c----------------------------------------------------------------------
145c  lecture des fichiers gcm.def ou run.def
146c  ---------------------------------------
147c
148      CALL conf_gcm( 99, .TRUE. )
149      if (mod(iphysiq, iperiod) /= 0) call abort_gcm("conf_gcm",
150     s "iphysiq must be a multiple of iperiod", 1)
151c
152c
153c------------------------------------
154c   Initialisation partie parallele
155c------------------------------------
156
157      CALL init_const_mpi
158      call init_parallel
159      call ini_getparam("out.def")
160      call Read_Distrib
161
162!#ifdef CPP_PHYS
163!        CALL Init_Phys_lmdz(iim,jjp1,llm,mpi_size,distrib_phys)
164!#endif
165!      CALL set_bands
166!#ifdef CPP_PHYS
167!      CALL Init_interface_dyn_phys
168!#endif
169      CALL barrier
170
171      CALL set_bands
172      if (mpi_rank==0) call WriteBands
173      call SetDistrib(jj_Nb_Caldyn)
174
175c$OMP PARALLEL
176      call Init_Mod_hallo
177c$OMP END PARALLEL
178
179!#ifdef CPP_PHYS
180!c$OMP PARALLEL
181!      call InitComgeomphy ! now done in iniphysiq
182!c$OMP END PARALLEL
183!#endif
184
185!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
186! Initialisation de XIOS
187!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
188
189
190c-----------------------------------------------------------------------
191c   Choix du calendrier
192c   -------------------
193
194c      calend = 'earth_365d'
195
196#ifdef CPP_IOIPSL
197      if (calend == 'earth_360d') then
198        call ioconf_calendar('360d')
199        write(lunout,*)'CALENDRIER CHOISI: Terrestre a 360 jours/an'
200      else if (calend == 'earth_365d') then
201        call ioconf_calendar('noleap')
202        write(lunout,*)'CALENDRIER CHOISI: Terrestre a 365 jours/an'
203      else if (calend == 'earth_366d') then
204        call ioconf_calendar('gregorian')
205        write(lunout,*)'CALENDRIER CHOISI: Terrestre bissextile'
206      else
207        abort_message = 'Mauvais choix de calendrier'
208        call abort_gcm(modname,abort_message,1)
209      endif
210#endif
211
212      IF (type_trac == 'inca') THEN
213#ifdef INCA
214         call init_const_lmdz(
215     $        nbtr,anneeref,dayref,
216     $        iphysiq,day_step,nday,
217     $        nbsrf, is_oce,is_sic,
218     $        is_ter,is_lic, calend)
219
220         call init_inca_para(
221     $        iim,jjm+1,llm,klon_glo,mpi_size,
222     $        distrib_phys,COMM_LMDZ)
223#endif
224      END IF
225
226c-----------------------------------------------------------------------
227c   Initialisation des traceurs
228c   ---------------------------
229c  Choix du nombre de traceurs et du schema pour l'advection
230c  dans fichier traceur.def, par default ou via INCA
231      call infotrac_init
232
233c Allocation de la tableau q : champs advectes   
234      ALLOCATE(q(ip1jmp1,llm,nqtot))
235
236c-----------------------------------------------------------------------
237c   Lecture de l'etat initial :
238c   ---------------------------
239
240c  lecture du fichier start.nc
241      if (read_start) then
242      ! we still need to run iniacademic to initialize some
243      ! constants & fields, if we run the 'newtonian' or 'SW' cases:
244        if (iflag_phys.ne.1) then
245          CALL iniacademic(vcov,ucov,teta,q,masse,ps,phis,time_0)
246        endif
247
248!        if (planet_type.eq."earth") then
249! Load an Earth-format start file
250         CALL dynetat0("start.nc",vcov,ucov,
251     &              teta,q,masse,ps,phis, time_0)
252!        endif ! of if (planet_type.eq."earth")
253
254c       write(73,*) 'ucov',ucov
255c       write(74,*) 'vcov',vcov
256c       write(75,*) 'teta',teta
257c       write(76,*) 'ps',ps
258c       write(77,*) 'q',q
259
260      endif ! of if (read_start)
261
262c le cas echeant, creation d un etat initial
263      IF (prt_level > 9) WRITE(lunout,*)
264     .              'GCM: AVANT iniacademic AVANT AVANT AVANT AVANT'
265      if (.not.read_start) then
266         CALL iniacademic(vcov,ucov,teta,q,masse,ps,phis,time_0)
267      endif
268
269c-----------------------------------------------------------------------
270c   Lecture des parametres de controle pour la simulation :
271c   -------------------------------------------------------
272c  on recalcule eventuellement le pas de temps
273
274      IF(MOD(day_step,iperiod).NE.0) THEN
275        abort_message =
276     .  'Il faut choisir un nb de pas par jour multiple de iperiod'
277        call abort_gcm(modname,abort_message,1)
278      ENDIF
279
280      IF(MOD(day_step,iphysiq).NE.0) THEN
281        abort_message =
282     * 'Il faut choisir un nb de pas par jour multiple de iphysiq'
283        call abort_gcm(modname,abort_message,1)
284      ENDIF
285
286      zdtvr    = daysec/REAL(day_step)
287        IF(dtvr.NE.zdtvr) THEN
288         WRITE(lunout,*)
289     .    'WARNING!!! changement de pas de temps',dtvr,'>',zdtvr
290        ENDIF
291
292C
293C on remet le calendrier à zero si demande
294c
295      IF (start_time /= starttime) then
296        WRITE(lunout,*)' GCM: Attention l''heure de depart lue dans le'
297     &,' fichier restart ne correspond pas à celle lue dans le run.def'
298        IF (raz_date == 1) then
299          WRITE(lunout,*)'Je prends l''heure lue dans run.def'
300          start_time = starttime
301        ELSE
302          call abort_gcm("gcm", "'Je m''arrete'", 1)
303        ENDIF
304      ENDIF
305      IF (raz_date == 1) THEN
306        annee_ref = anneeref
307        day_ref = dayref
308        day_ini = dayref
309        itau_dyn = 0
310        itau_phy = 0
311        time_0 = 0.
312        write(lunout,*)
313     .   'GCM: On reinitialise a la date lue dans gcm.def'
314      ELSE IF (annee_ref .ne. anneeref .or. day_ref .ne. dayref) THEN
315        write(lunout,*)
316     .  'GCM: Attention les dates initiales lues dans le fichier'
317        write(lunout,*)
318     .  ' restart ne correspondent pas a celles lues dans '
319        write(lunout,*)' gcm.def'
320        write(lunout,*)' annee_ref=',annee_ref," anneeref=",anneeref
321        write(lunout,*)' day_ref=',day_ref," dayref=",dayref
322        write(lunout,*)' Pas de remise a zero'
323      ENDIF
324c      if (annee_ref .ne. anneeref .or. day_ref .ne. dayref) then
325c        write(lunout,*)
326c     .  'GCM: Attention les dates initiales lues dans le fichier'
327c        write(lunout,*)
328c     .  ' restart ne correspondent pas a celles lues dans '
329c        write(lunout,*)' gcm.def'
330c        write(lunout,*)' annee_ref=',annee_ref," anneeref=",anneeref
331c        write(lunout,*)' day_ref=',day_ref," dayref=",dayref
332c        if (raz_date .ne. 1) then
333c          write(lunout,*)
334c     .    'GCM: On garde les dates du fichier restart'
335c        else
336c          annee_ref = anneeref
337c          day_ref = dayref
338c          day_ini = dayref
339c          itau_dyn = 0
340c          itau_phy = 0
341c          time_0 = 0.
342c          write(lunout,*)
343c     .   'GCM: On reinitialise a la date lue dans gcm.def'
344c        endif
345c      ELSE
346c        raz_date = 0
347c      endif
348
349#ifdef CPP_IOIPSL
350      mois = 1
351      heure = 0.
352      call ymds2ju(annee_ref, mois, day_ref, heure, jD_ref)
353      jH_ref = jD_ref - int(jD_ref)
354      jD_ref = int(jD_ref)
355
356      call ioconf_startdate(INT(jD_ref), jH_ref)
357
358      write(lunout,*)'DEBUG'
359      write(lunout,*)'annee_ref, mois, day_ref, heure, jD_ref'
360      write(lunout,*)annee_ref, mois, day_ref, heure, jD_ref
361      call ju2ymds(jD_ref+jH_ref,an, mois, jour, heure)
362      write(lunout,*)'jD_ref+jH_ref,an, mois, jour, heure'
363      write(lunout,*)jD_ref+jH_ref,an, mois, jour, heure
364#else
365! Ehouarn: we still need to define JD_ref and JH_ref
366! and since we don't know how many days there are in a year
367! we set JD_ref to 0 (this should be improved ...)
368      jD_ref=0
369      jH_ref=0
370#endif
371
372
373      if (iflag_phys.eq.1) then
374      ! these initialisations have already been done (via iniacademic)
375      ! if running in SW or Newtonian mode
376c-----------------------------------------------------------------------
377c   Initialisation des constantes dynamiques :
378c   ------------------------------------------
379        dtvr = zdtvr
380        CALL iniconst
381
382c-----------------------------------------------------------------------
383c   Initialisation de la geometrie :
384c   --------------------------------
385        CALL inigeom
386
387c-----------------------------------------------------------------------
388c   Initialisation du filtre :
389c   --------------------------
390        CALL inifilr
391      endif ! of if (iflag_phys.eq.1)
392c
393c-----------------------------------------------------------------------
394c   Initialisation de la dissipation :
395c   ----------------------------------
396
397      CALL inidissip( lstardis, nitergdiv, nitergrot, niterh   ,
398     *                tetagdiv, tetagrot , tetatemp, vert_prof_dissip)
399
400c-----------------------------------------------------------------------
401c   Initialisation de la physique :
402c   -------------------------------
403      IF ((iflag_phys==1).or.(iflag_phys>=100)) THEN
404! Physics:
405#ifdef CPP_PHYS
406         CALL iniphysiq(iim,jjm,llm,
407     &                distrib_phys(mpi_rank),comm_lmdz,
408     &                daysec,day_ini,dtphys/nsplit_phys,
409     &                rlatu,rlatv,rlonu,rlonv,aire,cu,cv,rad,g,r,cpp,
410     &                iflag_phys)
411#endif
412      ENDIF ! of IF ((iflag_phys==1).or.(iflag_phys>=100))
413
414
415c-----------------------------------------------------------------------
416c   Initialisation des dimensions d'INCA :
417c   --------------------------------------
418      IF (type_trac == 'inca') THEN
419!$OMP PARALLEL
420#ifdef INCA
421         CALL init_inca_dim(klon_omp,llm,iim,jjm,
422     $        rlonu,rlatu,rlonv,rlatv)
423#endif
424!$OMP END PARALLEL
425      END IF
426
427c-----------------------------------------------------------------------
428c   Initialisation des I/O :
429c   ------------------------
430
431
432      if (nday>=0) then
433         day_end = day_ini + nday
434      else
435         day_end = day_ini - nday/day_step
436      endif
437
438      WRITE(lunout,300)day_ini,day_end
439 300  FORMAT('1'/,15x,'run du jour',i7,2x,'au jour',i7//)
440
441#ifdef CPP_IOIPSL
442      call ju2ymds(jD_ref + day_ini - day_ref, an, mois, jour, heure)
443      write (lunout,301)jour, mois, an
444      call ju2ymds(jD_ref + day_end - day_ref, an, mois, jour, heure)
445      write (lunout,302)jour, mois, an
446 301  FORMAT('1'/,15x,'run du ', i2,'/',i2,'/',i4)
447 302  FORMAT('1'/,15x,'    au ', i2,'/',i2,'/',i4)
448#endif
449
450!      if (planet_type.eq."earth") then
451! Write an Earth-format restart file
452        CALL dynredem0_p("restart.nc", day_end, phis)
453!      endif
454
455      ecripar = .TRUE.
456
457#ifdef CPP_IOIPSL
458      time_step = zdtvr
459      IF (mpi_rank==0) then
460        if (ok_dyn_ins) then
461          ! initialize output file for instantaneous outputs
462          ! t_ops = iecri * daysec ! do operations every t_ops
463          t_ops =((1.0*iecri)/day_step) * daysec 
464          t_wrt = daysec ! iecri * daysec ! write output every t_wrt
465          t_wrt = daysec ! iecri * daysec ! write output every t_wrt
466          CALL inithist(day_ref,annee_ref,time_step,
467     &                  t_ops,t_wrt)
468        endif
469
470        IF (ok_dyn_ave) THEN
471          ! initialize output file for averaged outputs
472          t_ops = iperiod * time_step ! do operations every t_ops
473          t_wrt = periodav * daysec   ! write output every t_wrt
474          CALL initdynav(day_ref,annee_ref,time_step,
475     &                   t_ops,t_wrt)
476!         CALL initdynav_p(dynhistave_file,day_ref,annee_ref,time_step,
477!     .        t_ops, t_wrt, histaveid)
478        END IF
479      ENDIF
480      dtav = iperiod*dtvr/daysec
481#endif
482! #endif of #ifdef CPP_IOIPSL
483
484c  Choix des frequences de stokage pour le offline
485c      istdyn=day_step/4     ! stockage toutes les 6h=1jour/4
486c      istdyn=day_step/12     ! stockage toutes les 2h=1jour/12
487      istdyn=day_step/4     ! stockage toutes les 6h=1jour/12
488      istphy=istdyn/iphysiq     
489
490
491c
492c-----------------------------------------------------------------------
493c   Integration temporelle du modele :
494c   ----------------------------------
495
496c       write(78,*) 'ucov',ucov
497c       write(78,*) 'vcov',vcov
498c       write(78,*) 'teta',teta
499c       write(78,*) 'ps',ps
500c       write(78,*) 'q',q
501
502!c$OMP PARALLEL DEFAULT(SHARED) COPYIN(/temps/,/logici/,/logicl/)
503c$OMP PARALLEL DEFAULT(SHARED)
504c        Copy all threadprivate variables from temps_mod
505c$OMP1 COPYIN(dt,jD_ref,jH_ref,start_time,hour_ini,day_ini,day_end)
506c$OMP1 COPYIN(annee_ref,day_ref,itau_dyn,itau_phy,itaufin,calend)
507c       Copy all threadprivate variables from logic_mod
508c$OMP1 COPYIN(purmats,forward,leapf,apphys,statcl,conser,apdiss,apdelq)
509c$OMP1 COPYIN(saison,ecripar,fxyhypb,ysinus,read_start,ok_guide)
510c$OMP1 COPYIN(ok_strato,ok_gradsfile,ok_limit,ok_etat0)
511c$OMP1 COPYIN(iflag_phys,iflag_trac)
512      CALL leapfrog_p(ucov,vcov,teta,ps,masse,phis,q,time_0)
513c$OMP END PARALLEL
514
515
516      END
517
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.