source: LMDZ5/branches/testing/libf/dyn3dmem/gcm.F90 @ 5403

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    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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Line 
1! $Id: $
2
3PROGRAM gcm
4
5#ifdef CPP_IOIPSL
6  USE IOIPSL
7#endif
8
9  USE mod_const_mpi, ONLY: init_const_mpi
10  USE parallel_lmdz
11  USE infotrac
12!#ifdef CPP_PHYS
13!  USE mod_interface_dyn_phys, ONLY: init_interface_dyn_phys
14!#endif
15  USE mod_hallo
16  USE Bands
17  USE filtreg_mod
18  USE control_mod
19
20#ifdef CPP_PHYS
21  USE iniphysiq_mod, ONLY: iniphysiq
22#endif
23  USE comconst_mod, ONLY: cpp, daysec, dtphys, dtvr, g, r, rad
24  USE logic_mod ! all of it, because of copyin clause when calling leapfrog
25  USE temps_mod, ONLY: calend,start_time,annee_ref,day_ref, &
26                       itau_dyn,itau_phy,day_ini,jD_ref,jH_ref,day_end, &
27                       dt,hour_ini,itaufin
28
29  IMPLICIT NONE
30
31  !      ......   Version  du 10/01/98    ..........
32
33  !             avec  coordonnees  verticales hybrides
34  !   avec nouveaux operat. dissipation * ( gradiv2,divgrad2,nxgraro2 )
35
36  !=======================================================================
37  !
38  !   Auteur:  P. Le Van /L. Fairhead/F.Hourdin
39  !   -------
40  !
41  !   Objet:
42  !   ------
43  !
44  !   GCM LMD nouvelle grille
45  !
46  !=======================================================================
47  !
48  !  ... Dans inigeom , nouveaux calculs pour les elongations  cu , cv
49  !      et possibilite d'appeler une fonction f(y)  a derivee tangente
50  !      hyperbolique a la  place de la fonction a derivee sinusoidale.
51  !  ... Possibilite de choisir le schema pour l'advection de
52  !        q  , en modifiant iadv dans traceur.def  (MAF,10/02) .
53  !
54  !      Pour Van-Leer + Vapeur d'eau saturee, iadv(1)=4. (F.Codron,10/99)
55  !      Pour Van-Leer iadv=10
56  !
57  !-----------------------------------------------------------------------
58  !   Declarations:
59  !   -------------
60  include "dimensions.h"
61  include "paramet.h"
62  include "comdissnew.h"
63  include "comgeom.h"
64  include "description.h"
65  include "iniprint.h"
66  include "tracstoke.h"
67
68
69  REAL zdtvr
70
71  !   variables dynamiques
72  REAL,ALLOCATABLE,SAVE  :: vcov(:,:),ucov(:,:) ! vents covariants
73  REAL,ALLOCATABLE,SAVE  :: teta(:,:)     ! temperature potentielle
74  REAL, ALLOCATABLE,SAVE :: q(:,:,:)      ! champs advectes
75  REAL,ALLOCATABLE,SAVE  :: ps(:)         ! pression  au sol
76  !      REAL p (ip1jmp1,llmp1  )               ! pression aux interfac.des couches
77  REAL,ALLOCATABLE,SAVE  :: masse(:,:)    ! masse d'air
78  REAL,ALLOCATABLE,SAVE  :: phis(:)       ! geopotentiel au sol
79  !      REAL phi(ip1jmp1,llm)                  ! geopotentiel
80  !      REAL w(ip1jmp1,llm)                    ! vitesse verticale
81
82  ! variables dynamiques intermediaire pour le transport
83
84  !   variables pour le fichier histoire
85  REAL dtav      ! intervalle de temps elementaire
86
87  REAL time_0
88
89  LOGICAL lafin
90
91  real time_step, t_wrt, t_ops
92
93  !+jld variables test conservation energie
94  !      REAL ecin(ip1jmp1,llm),ecin0(ip1jmp1,llm)
95  !     Tendance de la temp. potentiel d (theta)/ d t due a la
96  !     tansformation d'energie cinetique en energie thermique
97  !     cree par la dissipation
98  !      REAL dhecdt(ip1jmp1,llm)
99  !      REAL vcont(ip1jm,llm),ucont(ip1jmp1,llm)
100  !      REAL      d_h_vcol, d_qt, d_qw, d_ql, d_ec
101  !      CHARACTER (len=15) :: ztit
102  !-jld
103
104
105  character (len=80) :: dynhist_file, dynhistave_file
106  character (len=20) :: modname
107  character (len=80) :: abort_message
108  ! locales pour gestion du temps
109  INTEGER :: an, mois, jour
110  REAL :: heure
111
112
113  !-----------------------------------------------------------------------
114  !   Initialisations:
115  !   ----------------
116
117  abort_message = 'last timestep reached'
118  modname = 'gcm'
119  descript = 'Run GCM LMDZ'
120  lafin    = .FALSE.
121  dynhist_file = 'dyn_hist'
122  dynhistave_file = 'dyn_hist_ave'
123
124
125
126  !----------------------------------------------------------------------
127  !  lecture des fichiers gcm.def ou run.def
128  !  ---------------------------------------
129  !
130  CALL conf_gcm( 99, .TRUE. )
131  if (mod(iphysiq, iperiod) /= 0) call abort_gcm("conf_gcm", &
132       "iphysiq must be a multiple of iperiod", 1)
133  !
134  !
135  !------------------------------------
136  !   Initialisation partie parallele
137  !------------------------------------
138  CALL init_const_mpi
139
140  call init_parallel
141  call Read_Distrib
142
143!#ifdef CPP_PHYS
144!  CALL Init_Phys_lmdz(iim,jjp1,llm,mpi_size,distrib_phys)
145  !#endif
146  !      CALL set_bands
147  !#ifdef CPP_PHYS
148!  CALL Init_interface_dyn_phys
149!#endif
150  CALL barrier
151
152  CALL set_bands
153  if (mpi_rank==0) call WriteBands
154  call Set_Distrib(distrib_caldyn)
155
156  !$OMP PARALLEL
157  call Init_Mod_hallo
158  !$OMP END PARALLEL
159
160  !#ifdef CPP_PHYS
161  !c$OMP PARALLEL
162  !      call InitComgeomphy ! now done in iniphysiq
163  !c$OMP END PARALLEL
164  !#endif
165
166  !-----------------------------------------------------------------------
167  !   Choix du calendrier
168  !   -------------------
169
170  !      calend = 'earth_365d'
171
172#ifdef CPP_IOIPSL
173  if (calend == 'earth_360d') then
174     call ioconf_calendar('360d')
175     write(lunout,*)'CALENDRIER CHOISI: Terrestre a 360 jours/an'
176  else if (calend == 'earth_365d') then
177     call ioconf_calendar('noleap')
178     write(lunout,*)'CALENDRIER CHOISI: Terrestre a 365 jours/an'
179  else if (calend == 'gregorian') then
180     call ioconf_calendar('gregorian')
181     write(lunout,*)'CALENDRIER CHOISI: Terrestre bissextile'
182  else
183     abort_message = 'Mauvais choix de calendrier'
184     call abort_gcm(modname,abort_message,1)
185  endif
186#endif
187
188
189  !-----------------------------------------------------------------------
190  !   Initialisation des traceurs
191  !   ---------------------------
192  !  Choix du nombre de traceurs et du schema pour l'advection
193  !  dans fichier traceur.def, par default ou via INCA
194  call infotrac_init
195
196  ! Allocation de la tableau q : champs advectes   
197  ALLOCATE(ucov(ijb_u:ije_u,llm))
198  ALLOCATE(vcov(ijb_v:ije_v,llm))
199  ALLOCATE(teta(ijb_u:ije_u,llm))
200  ALLOCATE(masse(ijb_u:ije_u,llm))
201  ALLOCATE(ps(ijb_u:ije_u))
202  ALLOCATE(phis(ijb_u:ije_u))
203  ALLOCATE(q(ijb_u:ije_u,llm,nqtot))
204
205  !-----------------------------------------------------------------------
206  !   Lecture de l'etat initial :
207  !   ---------------------------
208
209  !  lecture du fichier start.nc
210  if (read_start) then
211     ! we still need to run iniacademic to initialize some
212     ! constants & fields, if we run the 'newtonian' or 'SW' cases:
213     if (iflag_phys.ne.1) then
214        CALL iniacademic_loc(vcov,ucov,teta,q,masse,ps,phis,time_0)
215     endif
216
217     !        if (planet_type.eq."earth") then
218     ! Load an Earth-format start file
219     CALL dynetat0_loc("start.nc",vcov,ucov, &
220          teta,q,masse,ps,phis, time_0)
221     !        endif ! of if (planet_type.eq."earth")
222
223     !       write(73,*) 'ucov',ucov
224     !       write(74,*) 'vcov',vcov
225     !       write(75,*) 'teta',teta
226     !       write(76,*) 'ps',ps
227     !       write(77,*) 'q',q
228
229  endif ! of if (read_start)
230
231  ! le cas echeant, creation d un etat initial
232  IF (prt_level > 9) WRITE(lunout,*) &
233       'GCM: AVANT iniacademic AVANT AVANT AVANT AVANT'
234  if (.not.read_start) then
235     CALL iniacademic_loc(vcov,ucov,teta,q,masse,ps,phis,time_0)
236  endif
237
238  !-----------------------------------------------------------------------
239  !   Lecture des parametres de controle pour la simulation :
240  !   -------------------------------------------------------
241  !  on recalcule eventuellement le pas de temps
242
243  IF(MOD(day_step,iperiod).NE.0) THEN
244     abort_message =  &
245          'Il faut choisir un nb de pas par jour multiple de iperiod'
246     call abort_gcm(modname,abort_message,1)
247  ENDIF
248
249  IF(MOD(day_step,iphysiq).NE.0) THEN
250     abort_message =  &
251          'Il faut choisir un nb de pas par jour multiple de iphysiq'
252     call abort_gcm(modname,abort_message,1)
253  ENDIF
254
255  zdtvr    = daysec/REAL(day_step)
256  IF(dtvr.NE.zdtvr) THEN
257     WRITE(lunout,*) &
258          'WARNING!!! changement de pas de temps',dtvr,'>',zdtvr
259  ENDIF
260
261  !
262  ! on remet le calendrier \`a zero si demande
263  !
264  IF (start_time /= starttime) then
265     WRITE(lunout,*)' GCM: Attention l''heure de depart lue dans le' &
266          ,' fichier restart ne correspond pas a celle lue dans le run.def'
267     IF (raz_date == 1) then
268        WRITE(lunout,*)'Je prends l''heure lue dans run.def'
269        start_time = starttime
270     ELSE
271        WRITE(lunout,*)'Je m''arrete'
272        CALL abort
273     ENDIF
274  ENDIF
275  IF (raz_date == 1) THEN
276     annee_ref = anneeref
277     day_ref = dayref
278     day_ini = dayref
279     itau_dyn = 0
280     itau_phy = 0
281     time_0 = 0.
282     write(lunout,*) &
283          'GCM: On reinitialise a la date lue dans gcm.def'
284  ELSE IF (annee_ref .ne. anneeref .or. day_ref .ne. dayref) THEN
285     write(lunout,*) &
286          'GCM: Attention les dates initiales lues dans le fichier'
287     write(lunout,*) &
288          ' restart ne correspondent pas a celles lues dans '
289     write(lunout,*)' gcm.def'
290     write(lunout,*)' annee_ref=',annee_ref," anneeref=",anneeref
291     write(lunout,*)' day_ref=',day_ref," dayref=",dayref
292     write(lunout,*)' Pas de remise a zero'
293  ENDIF
294  !      if (annee_ref .ne. anneeref .or. day_ref .ne. dayref) then
295  !        write(lunout,*)
296  !     .  'GCM: Attention les dates initiales lues dans le fichier'
297  !        write(lunout,*)
298  !     .  ' restart ne correspondent pas a celles lues dans '
299  !        write(lunout,*)' gcm.def'
300  !        write(lunout,*)' annee_ref=',annee_ref," anneeref=",anneeref
301  !        write(lunout,*)' day_ref=',day_ref," dayref=",dayref
302  !        if (raz_date .ne. 1) then
303  !          write(lunout,*)
304  !     .    'GCM: On garde les dates du fichier restart'
305  !        else
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  !        endif
315  !      ELSE
316  !        raz_date = 0
317  !      endif
318
319#ifdef CPP_IOIPSL
320  mois = 1
321  heure = 0.
322  call ymds2ju(annee_ref, mois, day_ref, heure, jD_ref)
323  jH_ref = jD_ref - int(jD_ref)
324  jD_ref = int(jD_ref)
325
326  call ioconf_startdate(INT(jD_ref), jH_ref)
327
328  write(lunout,*)'DEBUG'
329  write(lunout,*)'annee_ref, mois, day_ref, heure, jD_ref'
330  write(lunout,*)annee_ref, mois, day_ref, heure, jD_ref
331  call ju2ymds(jD_ref+jH_ref,an, mois, jour, heure)
332  write(lunout,*)'jD_ref+jH_ref,an, mois, jour, heure'
333  write(lunout,*)jD_ref+jH_ref,an, mois, jour, heure
334#else
335  ! Ehouarn: we still need to define JD_ref and JH_ref
336  ! and since we don't know how many days there are in a year
337  ! we set JD_ref to 0 (this should be improved ...)
338  jD_ref=0
339  jH_ref=0
340#endif
341
342  if (iflag_phys.eq.1) then
343     ! these initialisations have already been done (via iniacademic)
344     ! if running in SW or Newtonian mode
345     !-----------------------------------------------------------------------
346     !   Initialisation des constantes dynamiques :
347     !   ------------------------------------------
348     dtvr = zdtvr
349     CALL iniconst
350
351     !-----------------------------------------------------------------------
352     !   Initialisation de la geometrie :
353     !   --------------------------------
354     CALL inigeom
355
356     !-----------------------------------------------------------------------
357     !   Initialisation du filtre :
358     !   --------------------------
359     CALL inifilr
360  endif ! of if (iflag_phys.eq.1)
361  !
362  !-----------------------------------------------------------------------
363  !   Initialisation de la dissipation :
364  !   ----------------------------------
365
366  CALL inidissip( lstardis, nitergdiv, nitergrot, niterh   , &
367       tetagdiv, tetagrot , tetatemp, vert_prof_dissip)
368
369  !-----------------------------------------------------------------------
370  !   Initialisation de la physique :
371  !   -------------------------------
372  IF ((iflag_phys==1).or.(iflag_phys>=100)) THEN
373     ! Physics:
374#ifdef CPP_PHYS
375     CALL iniphysiq(iim,jjm,llm, &
376          distrib_phys(mpi_rank),comm_lmdz, &
377          daysec,day_ini,dtphys/nsplit_phys, &
378          rlatu,rlatv,rlonu,rlonv,aire,cu,cv,rad,g,r,cpp, &
379          iflag_phys)
380#endif
381  ENDIF ! of IF ((iflag_phys==1).or.(iflag_phys>=100))
382
383
384  !-----------------------------------------------------------------------
385  !   Initialisation des I/O :
386  !   ------------------------
387
388
389  if (nday>=0) then
390     day_end = day_ini + nday
391  else
392     day_end = day_ini - nday/day_step
393  endif
394
395  WRITE(lunout,300)day_ini,day_end
396300 FORMAT('1'/,15x,'run du jour',i7,2x,'au jour',i7//)
397
398#ifdef CPP_IOIPSL
399  call ju2ymds(jD_ref + day_ini - day_ref, an, mois, jour, heure)
400  write (lunout,301)jour, mois, an
401  call ju2ymds(jD_ref + day_end - day_ref, an, mois, jour, heure)
402  write (lunout,302)jour, mois, an
403301 FORMAT('1'/,15x,'run du ', i2,'/',i2,'/',i4)
404302 FORMAT('1'/,15x,'    au ', i2,'/',i2,'/',i4)
405#endif
406
407  !      if (planet_type.eq."earth") then
408  ! Write an Earth-format restart file
409  CALL dynredem0_loc("restart.nc", day_end, phis)
410  !      endif
411
412  ecripar = .TRUE.
413
414#ifdef CPP_IOIPSL
415  time_step = zdtvr
416     if (ok_dyn_ins) then
417        ! initialize output file for instantaneous outputs
418        ! t_ops = iecri * daysec ! do operations every t_ops
419        t_ops =((1.0*iecri)/day_step) * daysec 
420        t_wrt = daysec ! iecri * daysec ! write output every t_wrt
421        CALL inithist_loc(day_ref,annee_ref,time_step, &
422             t_ops,t_wrt)
423     endif
424
425     IF (ok_dyn_ave) THEN
426        ! initialize output file for averaged outputs
427        t_ops = iperiod * time_step ! do operations every t_ops
428        t_wrt = periodav * daysec   ! write output every t_wrt
429        CALL initdynav_loc(day_ref,annee_ref,time_step,t_ops,t_wrt)
430     END IF
431  dtav = iperiod*dtvr/daysec
432#endif
433  ! #endif of #ifdef CPP_IOIPSL
434
435  !  Choix des frequences de stokage pour le offline
436  !      istdyn=day_step/4     ! stockage toutes les 6h=1jour/4
437  !      istdyn=day_step/12     ! stockage toutes les 2h=1jour/12
438  istdyn=day_step/4     ! stockage toutes les 6h=1jour/12
439  istphy=istdyn/iphysiq     
440
441
442  !
443  !-----------------------------------------------------------------------
444  !   Integration temporelle du modele :
445  !   ----------------------------------
446
447  !       write(78,*) 'ucov',ucov
448  !       write(78,*) 'vcov',vcov
449  !       write(78,*) 'teta',teta
450  !       write(78,*) 'ps',ps
451  !       write(78,*) 'q',q
452
453  !!$OMP PARALLEL DEFAULT(SHARED) COPYIN(/temps/,/logici/,/logicl/)
454  !$OMP PARALLEL DEFAULT(SHARED) &
455  !     Copy all threadprivate variables in temps_mod
456  !$OMP COPYIN(dt,jD_ref,jH_ref,start_time,hour_ini,day_ini,day_end) &
457  !$OMP COPYIN(annee_ref,day_ref,itau_dyn,itau_phy,itaufin,calend) &
458  !     Copy all threadprivate variables from logic_mod
459  !$OMP COPYIN(purmats,forward,leapf,apphys,statcl,conser,apdiss,apdelq) &
460  !$OMP COPYIN(saison,ecripar,fxyhypb,ysinus,read_start,ok_guide) &
461  !$OMP COPYIN(ok_strato,ok_gradsfile,ok_limit,ok_etat0) &
462  !$OMP COPYIN(iflag_phys,iflag_trac)
463  CALL leapfrog_loc(ucov,vcov,teta,ps,masse,phis,q,time_0)
464  !$OMP END PARALLEL
465
466  !      OPEN(unit=5487,file='ok_lmdz',status='replace')
467  !      WRITE(5487,*) 'ok_lmdz'
468  !      CLOSE(5487)
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