source: LMDZ5/branches/LMDZ5V2.0-dev/libf/dyn3dpar/gcm.F @ 5353

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Merge of LMDZ5V1.0-dev branch r1453 into LMDZ5 trunk r1434


Fusion entre la version r1453 de la branche de développement LMDZ5V1.0-dev
et le tronc LMDZ5 (r1434)

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  • Property svn:keywords set to Author Date Id Revision
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Line 
1!
2! $Id: gcm.F 1454 2010-11-18 12:01:24Z ymeurdesoif $
3!
4c
5c
6      PROGRAM gcm
7
8#ifdef CPP_IOIPSL
9      USE IOIPSL
10#endif
11
12      USE mod_const_mpi, ONLY: init_const_mpi
13      USE parallel
14      USE infotrac
15      USE mod_interface_dyn_phys
16      USE mod_hallo
17      USE Bands
18      USE getparam
19      USE filtreg_mod
20      USE control_mod
21
22! Ehouarn: for now these only apply to Earth:
23#ifdef CPP_EARTH
24      USE mod_grid_phy_lmdz
25      USE mod_phys_lmdz_para, ONLY : klon_mpi_para_nb
26      USE mod_phys_lmdz_omp_data, ONLY: klon_omp
27      USE dimphy
28      USE comgeomphy
29#endif
30      IMPLICIT NONE
31
32c      ......   Version  du 10/01/98    ..........
33
34c             avec  coordonnees  verticales hybrides
35c   avec nouveaux operat. dissipation * ( gradiv2,divgrad2,nxgraro2 )
36
37c=======================================================================
38c
39c   Auteur:  P. Le Van /L. Fairhead/F.Hourdin
40c   -------
41c
42c   Objet:
43c   ------
44c
45c   GCM LMD nouvelle grille
46c
47c=======================================================================
48c
49c  ... Dans inigeom , nouveaux calculs pour les elongations  cu , cv
50c      et possibilite d'appeler une fonction f(y)  a derivee tangente
51c      hyperbolique a la  place de la fonction a derivee sinusoidale.
52c  ... Possibilite de choisir le schema pour l'advection de
53c        q  , en modifiant iadv dans traceur.def  (MAF,10/02) .
54c
55c      Pour Van-Leer + Vapeur d'eau saturee, iadv(1)=4. (F.Codron,10/99)
56c      Pour Van-Leer iadv=10
57c
58c-----------------------------------------------------------------------
59c   Declarations:
60c   -------------
61#include "dimensions.h"
62#include "paramet.h"
63#include "comconst.h"
64#include "comdissnew.h"
65#include "comvert.h"
66#include "comgeom.h"
67#include "logic.h"
68#include "temps.h"
69#include "ener.h"
70#include "description.h"
71#include "serre.h"
72!#include "com_io_dyn.h"
73#include "iniprint.h"
74#include "tracstoke.h"
75
76#ifdef INCA
77! Only INCA needs these informations (from the Earth's physics)
78#include "indicesol.h"
79#endif
80
81      INTEGER         longcles
82      PARAMETER     ( longcles = 20 )
83      REAL  clesphy0( longcles )
84      SAVE  clesphy0
85
86
87
88      REAL zdtvr
89c      INTEGER nbetatmoy, nbetatdem,nbetat
90      INTEGER nbetatmoy, nbetatdem
91
92c   variables dynamiques
93      REAL vcov(ip1jm,llm),ucov(ip1jmp1,llm) ! vents covariants
94      REAL teta(ip1jmp1,llm)                 ! temperature potentielle
95      REAL, ALLOCATABLE, DIMENSION(:,:,:) :: q ! champs advectes
96      REAL ps(ip1jmp1)                       ! pression  au sol
97c      REAL p (ip1jmp1,llmp1  )               ! pression aux interfac.des couches
98c      REAL pks(ip1jmp1)                      ! exner au  sol
99c      REAL pk(ip1jmp1,llm)                   ! exner au milieu des couches
100c      REAL pkf(ip1jmp1,llm)                  ! exner filt.au milieu des couches
101      REAL masse(ip1jmp1,llm)                ! masse d'air
102      REAL phis(ip1jmp1)                     ! geopotentiel au sol
103c      REAL phi(ip1jmp1,llm)                  ! geopotentiel
104c      REAL w(ip1jmp1,llm)                    ! vitesse verticale
105
106c variables dynamiques intermediaire pour le transport
107
108c   variables pour le fichier histoire
109      REAL dtav      ! intervalle de temps elementaire
110
111      REAL time_0
112
113      LOGICAL lafin
114c      INTEGER ij,iq,l,i,j
115      INTEGER i,j
116
117
118      real time_step, t_wrt, t_ops
119
120
121      LOGICAL call_iniphys
122      data call_iniphys/.true./
123
124c      REAL alpha(ip1jmp1,llm),beta(ip1jmp1,llm)
125c+jld variables test conservation energie
126c      REAL ecin(ip1jmp1,llm),ecin0(ip1jmp1,llm)
127C     Tendance de la temp. potentiel d (theta)/ d t due a la
128C     tansformation d'energie cinetique en energie thermique
129C     cree par la dissipation
130c      REAL dhecdt(ip1jmp1,llm)
131c      REAL vcont(ip1jm,llm),ucont(ip1jmp1,llm)
132c      REAL      d_h_vcol, d_qt, d_qw, d_ql, d_ec
133c      CHARACTER (len=15) :: ztit
134c-jld
135
136
137      character (len=80) :: dynhist_file, dynhistave_file
138      character (len=20) :: modname
139      character (len=80) :: abort_message
140! locales pour gestion du temps
141      INTEGER :: an, mois, jour
142      REAL :: heure
143
144
145c-----------------------------------------------------------------------
146c    variables pour l'initialisation de la physique :
147c    ------------------------------------------------
148      INTEGER ngridmx
149      PARAMETER( ngridmx = 2+(jjm-1)*iim - 1/jjm   )
150      REAL zcufi(ngridmx),zcvfi(ngridmx)
151      REAL latfi(ngridmx),lonfi(ngridmx)
152      REAL airefi(ngridmx)
153      SAVE latfi, lonfi, airefi
154     
155      INTEGER :: ierr
156
157
158c-----------------------------------------------------------------------
159c   Initialisations:
160c   ----------------
161
162      abort_message = 'last timestep reached'
163      modname = 'gcm'
164      descript = 'Run GCM LMDZ'
165      lafin    = .FALSE.
166      dynhist_file = 'dyn_hist'
167      dynhistave_file = 'dyn_hist_ave'
168
169
170
171c----------------------------------------------------------------------
172c  lecture des fichiers gcm.def ou run.def
173c  ---------------------------------------
174c
175! Ehouarn: dump possibility of using defrun
176!#ifdef CPP_IOIPSL
177      CALL conf_gcm( 99, .TRUE. , clesphy0 )
178!#else
179!      CALL defrun( 99, .TRUE. , clesphy0 )
180!#endif
181c
182c
183c------------------------------------
184c   Initialisation partie parallele
185c------------------------------------
186      CALL init_const_mpi
187
188      call init_parallel
189      call ini_getparam("out.def")
190      call Read_Distrib
191! Ehouarn : temporarily (?) keep this only for Earth
192      if (planet_type.eq."earth") then
193#ifdef CPP_EARTH
194        CALL Init_Phys_lmdz(iim,jjp1,llm,mpi_size,distrib_phys)
195#endif
196      endif ! of if (planet_type.eq."earth")
197      CALL set_bands
198#ifdef CPP_EARTH
199! Ehouarn: For now only Earth physics is parallel
200      CALL Init_interface_dyn_phys
201#endif
202      CALL barrier
203
204      if (mpi_rank==0) call WriteBands
205      call SetDistrib(jj_Nb_Caldyn)
206
207c$OMP PARALLEL
208      call Init_Mod_hallo
209c$OMP END PARALLEL
210
211! Ehouarn : temporarily (?) keep this only for Earth
212      if (planet_type.eq."earth") then
213#ifdef CPP_EARTH
214c$OMP PARALLEL
215      call InitComgeomphy
216c$OMP END PARALLEL
217#endif
218      endif ! of if (planet_type.eq."earth")
219
220c-----------------------------------------------------------------------
221c   Choix du calendrier
222c   -------------------
223
224c      calend = 'earth_365d'
225
226#ifdef CPP_IOIPSL
227      if (calend == 'earth_360d') then
228        call ioconf_calendar('360d')
229        write(lunout,*)'CALENDRIER CHOISI: Terrestre a 360 jours/an'
230      else if (calend == 'earth_365d') then
231        call ioconf_calendar('noleap')
232        write(lunout,*)'CALENDRIER CHOISI: Terrestre a 365 jours/an'
233      else if (calend == 'earth_366d') then
234        call ioconf_calendar('gregorian')
235        write(lunout,*)'CALENDRIER CHOISI: Terrestre bissextile'
236      else
237        abort_message = 'Mauvais choix de calendrier'
238        call abort_gcm(modname,abort_message,1)
239      endif
240#endif
241
242      IF (config_inca /= 'none') THEN
243#ifdef INCA
244         call init_const_lmdz(
245     $        nbtr,anneeref,dayref,
246     $        iphysiq,day_step,nday,
247     $        nbsrf, is_oce,is_sic,
248     $        is_ter,is_lic)
249
250         call init_inca_para(
251     $        iim,jjm+1,llm,klon_glo,mpi_size,
252     $        distrib_phys,COMM_LMDZ)
253#endif
254      END IF
255
256c-----------------------------------------------------------------------
257c   Initialisation des traceurs
258c   ---------------------------
259c  Choix du nombre de traceurs et du schema pour l'advection
260c  dans fichier traceur.def, par default ou via INCA
261      call infotrac_init
262
263c Allocation de la tableau q : champs advectes   
264      ALLOCATE(q(ip1jmp1,llm,nqtot))
265
266c-----------------------------------------------------------------------
267c   Lecture de l'etat initial :
268c   ---------------------------
269
270c  lecture du fichier start.nc
271      if (read_start) then
272      ! we still need to run iniacademic to initialize some
273      ! constants & fields, if we run the 'newtonian' or 'SW' cases:
274        if (iflag_phys.ne.1) then
275          CALL iniacademic(vcov,ucov,teta,q,masse,ps,phis,time_0)
276        endif
277
278!        if (planet_type.eq."earth") then
279! Load an Earth-format start file
280         CALL dynetat0("start.nc",vcov,ucov,
281     &              teta,q,masse,ps,phis, time_0)
282!        endif ! of if (planet_type.eq."earth")
283
284c       write(73,*) 'ucov',ucov
285c       write(74,*) 'vcov',vcov
286c       write(75,*) 'teta',teta
287c       write(76,*) 'ps',ps
288c       write(77,*) 'q',q
289
290      endif ! of if (read_start)
291
292c le cas echeant, creation d un etat initial
293      IF (prt_level > 9) WRITE(lunout,*)
294     .              'GCM: AVANT iniacademic AVANT AVANT AVANT AVANT'
295      if (.not.read_start) then
296         CALL iniacademic(vcov,ucov,teta,q,masse,ps,phis,time_0)
297      endif
298
299c-----------------------------------------------------------------------
300c   Lecture des parametres de controle pour la simulation :
301c   -------------------------------------------------------
302c  on recalcule eventuellement le pas de temps
303
304      IF(MOD(day_step,iperiod).NE.0) THEN
305        abort_message =
306     .  'Il faut choisir un nb de pas par jour multiple de iperiod'
307        call abort_gcm(modname,abort_message,1)
308      ENDIF
309
310      IF(MOD(day_step,iphysiq).NE.0) THEN
311        abort_message =
312     * 'Il faut choisir un nb de pas par jour multiple de iphysiq'
313        call abort_gcm(modname,abort_message,1)
314      ENDIF
315
316      zdtvr    = daysec/REAL(day_step)
317        IF(dtvr.NE.zdtvr) THEN
318         WRITE(lunout,*)
319     .    'WARNING!!! changement de pas de temps',dtvr,'>',zdtvr
320        ENDIF
321
322C
323C on remet le calendrier à zero si demande
324c
325      IF (raz_date == 1) THEN
326        annee_ref = anneeref
327        day_ref = dayref
328        day_ini = dayref
329        itau_dyn = 0
330        itau_phy = 0
331        time_0 = 0.
332        write(lunout,*)
333     .   'GCM: On reinitialise a la date lue dans gcm.def'
334      ELSE IF (annee_ref .ne. anneeref .or. day_ref .ne. dayref) THEN
335        write(lunout,*)
336     .  'GCM: Attention les dates initiales lues dans le fichier'
337        write(lunout,*)
338     .  ' restart ne correspondent pas a celles lues dans '
339        write(lunout,*)' gcm.def'
340        write(lunout,*)' annee_ref=',annee_ref," anneeref=",anneeref
341        write(lunout,*)' day_ref=',day_ref," dayref=",dayref
342        write(lunout,*)' Pas de remise a zero'
343      ENDIF
344c      if (annee_ref .ne. anneeref .or. day_ref .ne. dayref) then
345c        write(lunout,*)
346c     .  'GCM: Attention les dates initiales lues dans le fichier'
347c        write(lunout,*)
348c     .  ' restart ne correspondent pas a celles lues dans '
349c        write(lunout,*)' gcm.def'
350c        write(lunout,*)' annee_ref=',annee_ref," anneeref=",anneeref
351c        write(lunout,*)' day_ref=',day_ref," dayref=",dayref
352c        if (raz_date .ne. 1) then
353c          write(lunout,*)
354c     .    'GCM: On garde les dates du fichier restart'
355c        else
356c          annee_ref = anneeref
357c          day_ref = dayref
358c          day_ini = dayref
359c          itau_dyn = 0
360c          itau_phy = 0
361c          time_0 = 0.
362c          write(lunout,*)
363c     .   'GCM: On reinitialise a la date lue dans gcm.def'
364c        endif
365c      ELSE
366c        raz_date = 0
367c      endif
368
369#ifdef CPP_IOIPSL
370      mois = 1
371      heure = 0.
372      call ymds2ju(annee_ref, mois, day_ref, heure, jD_ref)
373      jH_ref = jD_ref - int(jD_ref)
374      jD_ref = int(jD_ref)
375
376      call ioconf_startdate(INT(jD_ref), jH_ref)
377
378      write(lunout,*)'DEBUG'
379      write(lunout,*)'annee_ref, mois, day_ref, heure, jD_ref'
380      write(lunout,*)annee_ref, mois, day_ref, heure, jD_ref
381      call ju2ymds(jD_ref+jH_ref,an, mois, jour, heure)
382      write(lunout,*)'jD_ref+jH_ref,an, mois, jour, heure'
383      write(lunout,*)jD_ref+jH_ref,an, mois, jour, heure
384#else
385! Ehouarn: we still need to define JD_ref and JH_ref
386! and since we don't know how many days there are in a year
387! we set JD_ref to 0 (this should be improved ...)
388      jD_ref=0
389      jH_ref=0
390#endif
391
392c  nombre d'etats dans les fichiers demarrage et histoire
393      nbetatdem = nday / iecri
394      nbetatmoy = nday / periodav + 1
395
396      if (iflag_phys.eq.1) then
397      ! these initialisations have already been done (via iniacademic)
398      ! if running in SW or Newtonian mode
399c-----------------------------------------------------------------------
400c   Initialisation des constantes dynamiques :
401c   ------------------------------------------
402        dtvr = zdtvr
403        CALL iniconst
404
405c-----------------------------------------------------------------------
406c   Initialisation de la geometrie :
407c   --------------------------------
408        CALL inigeom
409
410c-----------------------------------------------------------------------
411c   Initialisation du filtre :
412c   --------------------------
413        CALL inifilr
414      endif ! of if (iflag_phys.eq.1)
415c
416c-----------------------------------------------------------------------
417c   Initialisation de la dissipation :
418c   ----------------------------------
419
420      CALL inidissip( lstardis, nitergdiv, nitergrot, niterh   ,
421     *                tetagdiv, tetagrot , tetatemp              )
422
423c-----------------------------------------------------------------------
424c   Initialisation de la physique :
425c   -------------------------------
426      IF (call_iniphys.and.iflag_phys.eq.1) THEN
427         latfi(1)=rlatu(1)
428         lonfi(1)=0.
429         zcufi(1) = cu(1)
430         zcvfi(1) = cv(1)
431         DO j=2,jjm
432            DO i=1,iim
433               latfi((j-2)*iim+1+i)= rlatu(j)
434               lonfi((j-2)*iim+1+i)= rlonv(i)
435               zcufi((j-2)*iim+1+i) = cu((j-1)*iip1+i)
436               zcvfi((j-2)*iim+1+i) = cv((j-1)*iip1+i)
437            ENDDO
438         ENDDO
439         latfi(ngridmx)= rlatu(jjp1)
440         lonfi(ngridmx)= 0.
441         zcufi(ngridmx) = cu(ip1jm+1)
442         zcvfi(ngridmx) = cv(ip1jm-iim)
443         CALL gr_dyn_fi(1,iip1,jjp1,ngridmx,aire,airefi)
444
445         WRITE(lunout,*)
446     .       'GCM: WARNING!!! vitesse verticale nulle dans la physique'
447! Earth:
448         if (planet_type.eq."earth") then
449#ifdef CPP_EARTH
450         CALL iniphysiq(ngridmx,llm,daysec,day_ini,dtphys/nsplit_phys ,
451     ,                latfi,lonfi,airefi,zcufi,zcvfi,rad,g,r,cpp     )
452#endif
453         endif ! of if (planet_type.eq."earth")
454         call_iniphys=.false.
455      ENDIF ! of IF (call_iniphys.and.(iflag_phys.eq.1))
456
457
458c-----------------------------------------------------------------------
459c   Initialisation des dimensions d'INCA :
460c   --------------------------------------
461      IF (config_inca /= 'none') THEN
462!$OMP PARALLEL
463#ifdef INCA
464         CALL init_inca_dim(klon_omp,llm,iim,jjm,
465     $        rlonu,rlatu,rlonv,rlatv)
466#endif
467!$OMP END PARALLEL
468      END IF
469
470c-----------------------------------------------------------------------
471c   Initialisation des I/O :
472c   ------------------------
473
474
475      day_end = day_ini + nday
476      WRITE(lunout,300)day_ini,day_end
477 300  FORMAT('1'/,15x,'run du jour',i7,2x,'au jour',i7//)
478
479#ifdef CPP_IOIPSL
480      call ju2ymds(jD_ref + day_ini - day_ref, an, mois, jour, heure)
481      write (lunout,301)jour, mois, an
482      call ju2ymds(jD_ref + day_end - day_ref, an, mois, jour, heure)
483      write (lunout,302)jour, mois, an
484 301  FORMAT('1'/,15x,'run du ', i2,'/',i2,'/',i4)
485 302  FORMAT('1'/,15x,'    au ', i2,'/',i2,'/',i4)
486#endif
487
488!      if (planet_type.eq."earth") then
489! Write an Earth-format restart file
490        CALL dynredem0_p("restart.nc", day_end, phis)
491!      endif
492
493      ecripar = .TRUE.
494
495#ifdef CPP_IOIPSL
496      time_step = zdtvr
497      IF (mpi_rank==0) then
498        if (ok_dyn_ins) then
499          ! initialize output file for instantaneous outputs
500          ! t_ops = iecri * daysec ! do operations every t_ops
501          t_ops =((1.0*iecri)/day_step) * daysec 
502          t_wrt = daysec ! iecri * daysec ! write output every t_wrt
503          t_wrt = daysec ! iecri * daysec ! write output every t_wrt
504          CALL inithist(day_ref,annee_ref,time_step,
505     &                  t_ops,t_wrt)
506        endif
507
508        IF (ok_dyn_ave) THEN
509          ! initialize output file for averaged outputs
510          t_ops = iperiod * time_step ! do operations every t_ops
511          t_wrt = periodav * daysec   ! write output every t_wrt
512          CALL initdynav(day_ref,annee_ref,time_step,
513     &                   t_ops,t_wrt)
514!         CALL initdynav_p(dynhistave_file,day_ref,annee_ref,time_step,
515!     .        t_ops, t_wrt, histaveid)
516        END IF
517      ENDIF
518      dtav = iperiod*dtvr/daysec
519#endif
520! #endif of #ifdef CPP_IOIPSL
521
522c  Choix des frequences de stokage pour le offline
523c      istdyn=day_step/4     ! stockage toutes les 6h=1jour/4
524c      istdyn=day_step/12     ! stockage toutes les 2h=1jour/12
525      istdyn=day_step/4     ! stockage toutes les 6h=1jour/12
526      istphy=istdyn/iphysiq     
527
528
529c
530c-----------------------------------------------------------------------
531c   Integration temporelle du modele :
532c   ----------------------------------
533
534c       write(78,*) 'ucov',ucov
535c       write(78,*) 'vcov',vcov
536c       write(78,*) 'teta',teta
537c       write(78,*) 'ps',ps
538c       write(78,*) 'q',q
539
540c$OMP PARALLEL DEFAULT(SHARED) COPYIN(/temps/,/logic/)
541      CALL leapfrog_p(ucov,vcov,teta,ps,masse,phis,q,clesphy0,
542     .              time_0)
543c$OMP END PARALLEL
544
545
546      END
547
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.