source: LMDZ5/branches/testing/libf/dyn3dmem/gcm.F @ 1999

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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!
2! $Id$
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_lmdz
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#ifdef INCA
23! Only INCA needs these informations (from the Earth's physics)
24      USE indice_sol_mod
25#endif
26
27#ifdef CPP_PHYS
28      USE mod_grid_phy_lmdz
29      USE mod_phys_lmdz_para, ONLY : klon_mpi_para_nb
30      USE mod_phys_lmdz_omp_data, ONLY: klon_omp
31      USE dimphy
32      USE comgeomphy
33#endif
34      IMPLICIT NONE
35
36c      ......   Version  du 10/01/98    ..........
37
38c             avec  coordonnees  verticales hybrides
39c   avec nouveaux operat. dissipation * ( gradiv2,divgrad2,nxgraro2 )
40
41c=======================================================================
42c
43c   Auteur:  P. Le Van /L. Fairhead/F.Hourdin
44c   -------
45c
46c   Objet:
47c   ------
48c
49c   GCM LMD nouvelle grille
50c
51c=======================================================================
52c
53c  ... Dans inigeom , nouveaux calculs pour les elongations  cu , cv
54c      et possibilite d'appeler une fonction f(y)  a derivee tangente
55c      hyperbolique a la  place de la fonction a derivee sinusoidale.
56c  ... Possibilite de choisir le schema pour l'advection de
57c        q  , en modifiant iadv dans traceur.def  (MAF,10/02) .
58c
59c      Pour Van-Leer + Vapeur d'eau saturee, iadv(1)=4. (F.Codron,10/99)
60c      Pour Van-Leer iadv=10
61c
62c-----------------------------------------------------------------------
63c   Declarations:
64c   -------------
65#include "dimensions.h"
66#include "paramet.h"
67#include "comconst.h"
68#include "comdissnew.h"
69#include "comvert.h"
70#include "comgeom.h"
71#include "logic.h"
72#include "temps.h"
73#include "ener.h"
74#include "description.h"
75#include "serre.h"
76!#include "com_io_dyn.h"
77#include "iniprint.h"
78#include "tracstoke.h"
79
80#ifdef INCA
81! Only INCA needs these informations (from the Earth's physics)
82!#include "indicesol.h"
83#endif
84
85      INTEGER         longcles
86      PARAMETER     ( longcles = 20 )
87      REAL  clesphy0( longcles )
88      SAVE  clesphy0
89
90
91
92      REAL zdtvr
93
94c   variables dynamiques
95      REAL,ALLOCATABLE,SAVE  :: vcov(:,:),ucov(:,:) ! vents covariants
96      REAL,ALLOCATABLE,SAVE  :: teta(:,:)     ! temperature potentielle
97      REAL, ALLOCATABLE,SAVE :: q(:,:,:)      ! champs advectes
98      REAL,ALLOCATABLE,SAVE  :: ps(:)         ! pression  au sol
99c      REAL p (ip1jmp1,llmp1  )               ! pression aux interfac.des couches
100c      REAL pks(ip1jmp1)                      ! exner au  sol
101c      REAL pk(ip1jmp1,llm)                   ! exner au milieu des couches
102c      REAL pkf(ip1jmp1,llm)                  ! exner filt.au milieu des couches
103      REAL,ALLOCATABLE,SAVE  :: masse(:,:)    ! masse d'air
104      REAL,ALLOCATABLE,SAVE  :: phis(:)       ! geopotentiel au sol
105c      REAL phi(ip1jmp1,llm)                  ! geopotentiel
106c      REAL w(ip1jmp1,llm)                    ! vitesse verticale
107
108c variables dynamiques intermediaire pour le transport
109
110c   variables pour le fichier histoire
111      REAL dtav      ! intervalle de temps elementaire
112
113      REAL time_0
114
115      LOGICAL lafin
116c      INTEGER ij,iq,l,i,j
117      INTEGER i,j
118
119
120      real time_step, t_wrt, t_ops
121
122
123      LOGICAL call_iniphys
124      data call_iniphys/.true./
125
126c      REAL alpha(ip1jmp1,llm),beta(ip1jmp1,llm)
127c+jld variables test conservation energie
128c      REAL ecin(ip1jmp1,llm),ecin0(ip1jmp1,llm)
129C     Tendance de la temp. potentiel d (theta)/ d t due a la
130C     tansformation d'energie cinetique en energie thermique
131C     cree par la dissipation
132c      REAL dhecdt(ip1jmp1,llm)
133c      REAL vcont(ip1jm,llm),ucont(ip1jmp1,llm)
134c      REAL      d_h_vcol, d_qt, d_qw, d_ql, d_ec
135c      CHARACTER (len=15) :: ztit
136c-jld
137
138
139      character (len=80) :: dynhist_file, dynhistave_file
140      character (len=20) :: modname
141      character (len=80) :: abort_message
142! locales pour gestion du temps
143      INTEGER :: an, mois, jour
144      REAL :: heure
145
146
147c-----------------------------------------------------------------------
148c    variables pour l'initialisation de la physique :
149c    ------------------------------------------------
150      INTEGER ngridmx
151      PARAMETER( ngridmx = 2+(jjm-1)*iim - 1/jjm   )
152      REAL zcufi(ngridmx),zcvfi(ngridmx)
153      REAL latfi(ngridmx),lonfi(ngridmx)
154      REAL airefi(ngridmx)
155      SAVE latfi, lonfi, airefi
156     
157      INTEGER :: ierr
158
159
160c-----------------------------------------------------------------------
161c   Initialisations:
162c   ----------------
163
164      abort_message = 'last timestep reached'
165      modname = 'gcm'
166      descript = 'Run GCM LMDZ'
167      lafin    = .FALSE.
168      dynhist_file = 'dyn_hist'
169      dynhistave_file = 'dyn_hist_ave'
170
171
172
173c----------------------------------------------------------------------
174c  lecture des fichiers gcm.def ou run.def
175c  ---------------------------------------
176c
177! Ehouarn: dump possibility of using defrun
178!#ifdef CPP_IOIPSL
179      CALL conf_gcm( 99, .TRUE. , clesphy0 )
180!#else
181!      CALL defrun( 99, .TRUE. , clesphy0 )
182!#endif
183c
184c
185c------------------------------------
186c   Initialisation partie parallele
187c------------------------------------
188      CALL init_const_mpi
189
190      call init_parallel
191      call ini_getparam("out.def")
192      call Read_Distrib
193
194#ifdef CPP_PHYS
195        CALL Init_Phys_lmdz(iim,jjp1,llm,mpi_size,distrib_phys)
196#endif
197      CALL set_bands
198#ifdef CPP_PHYS
199      CALL Init_interface_dyn_phys
200#endif
201      CALL barrier
202
203      if (mpi_rank==0) call WriteBands
204      call Set_Distrib(distrib_caldyn)
205
206c$OMP PARALLEL
207      call Init_Mod_hallo
208c$OMP END PARALLEL
209
210#ifdef CPP_PHYS
211c$OMP PARALLEL
212      call InitComgeomphy
213c$OMP END PARALLEL
214#endif
215
216c-----------------------------------------------------------------------
217c   Choix du calendrier
218c   -------------------
219
220c      calend = 'earth_365d'
221
222#ifdef CPP_IOIPSL
223      if (calend == 'earth_360d') then
224        call ioconf_calendar('360d')
225        write(lunout,*)'CALENDRIER CHOISI: Terrestre a 360 jours/an'
226      else if (calend == 'earth_365d') then
227        call ioconf_calendar('noleap')
228        write(lunout,*)'CALENDRIER CHOISI: Terrestre a 365 jours/an'
229      else if (calend == 'earth_366d') then
230        call ioconf_calendar('gregorian')
231        write(lunout,*)'CALENDRIER CHOISI: Terrestre bissextile'
232      else
233        abort_message = 'Mauvais choix de calendrier'
234        call abort_gcm(modname,abort_message,1)
235      endif
236#endif
237
238      IF (type_trac == 'inca') THEN
239#ifdef INCA
240         call init_const_lmdz(
241     $        nbtr,anneeref,dayref,
242     $        iphysiq,day_step,nday,
243     $        nbsrf, is_oce,is_sic,
244     $        is_ter,is_lic)
245
246         call init_inca_para(
247     $        iim,jjm+1,llm,klon_glo,mpi_size,
248     $        distrib_phys,COMM_LMDZ)
249#endif
250      END IF
251
252c-----------------------------------------------------------------------
253c   Initialisation des traceurs
254c   ---------------------------
255c  Choix du nombre de traceurs et du schema pour l'advection
256c  dans fichier traceur.def, par default ou via INCA
257      call infotrac_init
258
259c Allocation de la tableau q : champs advectes   
260      ALLOCATE(ucov(ijb_u:ije_u,llm))
261      ALLOCATE(vcov(ijb_v:ije_v,llm))
262      ALLOCATE(teta(ijb_u:ije_u,llm))
263      ALLOCATE(masse(ijb_u:ije_u,llm))
264      ALLOCATE(ps(ijb_u:ije_u))
265      ALLOCATE(phis(ijb_u:ije_u))
266      ALLOCATE(q(ijb_u:ije_u,llm,nqtot))
267
268c-----------------------------------------------------------------------
269c   Lecture de l'etat initial :
270c   ---------------------------
271
272c  lecture du fichier start.nc
273      if (read_start) then
274      ! we still need to run iniacademic to initialize some
275      ! constants & fields, if we run the 'newtonian' or 'SW' cases:
276        if (iflag_phys.ne.1) then
277          CALL iniacademic_loc(vcov,ucov,teta,q,masse,ps,phis,time_0)
278        endif
279
280!        if (planet_type.eq."earth") then
281! Load an Earth-format start file
282         CALL dynetat0_loc("start.nc",vcov,ucov,
283     &              teta,q,masse,ps,phis, time_0)
284!        endif ! of if (planet_type.eq."earth")
285
286c       write(73,*) 'ucov',ucov
287c       write(74,*) 'vcov',vcov
288c       write(75,*) 'teta',teta
289c       write(76,*) 'ps',ps
290c       write(77,*) 'q',q
291
292      endif ! of if (read_start)
293
294c le cas echeant, creation d un etat initial
295      IF (prt_level > 9) WRITE(lunout,*)
296     .              'GCM: AVANT iniacademic AVANT AVANT AVANT AVANT'
297      if (.not.read_start) then
298         CALL iniacademic_loc(vcov,ucov,teta,q,masse,ps,phis,time_0)
299      endif
300
301c-----------------------------------------------------------------------
302c   Lecture des parametres de controle pour la simulation :
303c   -------------------------------------------------------
304c  on recalcule eventuellement le pas de temps
305
306      IF(MOD(day_step,iperiod).NE.0) THEN
307        abort_message =
308     .  'Il faut choisir un nb de pas par jour multiple de iperiod'
309        call abort_gcm(modname,abort_message,1)
310      ENDIF
311
312      IF(MOD(day_step,iphysiq).NE.0) THEN
313        abort_message =
314     * 'Il faut choisir un nb de pas par jour multiple de iphysiq'
315        call abort_gcm(modname,abort_message,1)
316      ENDIF
317
318      zdtvr    = daysec/REAL(day_step)
319        IF(dtvr.NE.zdtvr) THEN
320         WRITE(lunout,*)
321     .    'WARNING!!! changement de pas de temps',dtvr,'>',zdtvr
322        ENDIF
323
324C
325C on remet le calendrier à zero si demande
326c
327      IF (start_time /= starttime) then
328        WRITE(lunout,*)' GCM: Attention l''heure de depart lue dans le'
329     &,' fichier restart ne correspond pas à celle lue dans le run.def'
330        IF (raz_date == 1) then
331          WRITE(lunout,*)'Je prends l''heure lue dans run.def'
332          start_time = starttime
333        ELSE
334          WRITE(lunout,*)'Je m''arrete'
335          CALL abort
336        ENDIF
337      ENDIF
338      IF (raz_date == 1) THEN
339        annee_ref = anneeref
340        day_ref = dayref
341        day_ini = dayref
342        itau_dyn = 0
343        itau_phy = 0
344        time_0 = 0.
345        write(lunout,*)
346     .   'GCM: On reinitialise a la date lue dans gcm.def'
347      ELSE IF (annee_ref .ne. anneeref .or. day_ref .ne. dayref) THEN
348        write(lunout,*)
349     .  'GCM: Attention les dates initiales lues dans le fichier'
350        write(lunout,*)
351     .  ' restart ne correspondent pas a celles lues dans '
352        write(lunout,*)' gcm.def'
353        write(lunout,*)' annee_ref=',annee_ref," anneeref=",anneeref
354        write(lunout,*)' day_ref=',day_ref," dayref=",dayref
355        write(lunout,*)' Pas de remise a zero'
356      ENDIF
357c      if (annee_ref .ne. anneeref .or. day_ref .ne. dayref) then
358c        write(lunout,*)
359c     .  'GCM: Attention les dates initiales lues dans le fichier'
360c        write(lunout,*)
361c     .  ' restart ne correspondent pas a celles lues dans '
362c        write(lunout,*)' gcm.def'
363c        write(lunout,*)' annee_ref=',annee_ref," anneeref=",anneeref
364c        write(lunout,*)' day_ref=',day_ref," dayref=",dayref
365c        if (raz_date .ne. 1) then
366c          write(lunout,*)
367c     .    'GCM: On garde les dates du fichier restart'
368c        else
369c          annee_ref = anneeref
370c          day_ref = dayref
371c          day_ini = dayref
372c          itau_dyn = 0
373c          itau_phy = 0
374c          time_0 = 0.
375c          write(lunout,*)
376c     .   'GCM: On reinitialise a la date lue dans gcm.def'
377c        endif
378c      ELSE
379c        raz_date = 0
380c      endif
381
382#ifdef CPP_IOIPSL
383      mois = 1
384      heure = 0.
385      call ymds2ju(annee_ref, mois, day_ref, heure, jD_ref)
386      jH_ref = jD_ref - int(jD_ref)
387      jD_ref = int(jD_ref)
388
389      call ioconf_startdate(INT(jD_ref), jH_ref)
390
391      write(lunout,*)'DEBUG'
392      write(lunout,*)'annee_ref, mois, day_ref, heure, jD_ref'
393      write(lunout,*)annee_ref, mois, day_ref, heure, jD_ref
394      call ju2ymds(jD_ref+jH_ref,an, mois, jour, heure)
395      write(lunout,*)'jD_ref+jH_ref,an, mois, jour, heure'
396      write(lunout,*)jD_ref+jH_ref,an, mois, jour, heure
397#else
398! Ehouarn: we still need to define JD_ref and JH_ref
399! and since we don't know how many days there are in a year
400! we set JD_ref to 0 (this should be improved ...)
401      jD_ref=0
402      jH_ref=0
403#endif
404
405      if (iflag_phys.eq.1) then
406      ! these initialisations have already been done (via iniacademic)
407      ! if running in SW or Newtonian mode
408c-----------------------------------------------------------------------
409c   Initialisation des constantes dynamiques :
410c   ------------------------------------------
411        dtvr = zdtvr
412        CALL iniconst
413
414c-----------------------------------------------------------------------
415c   Initialisation de la geometrie :
416c   --------------------------------
417        CALL inigeom
418
419c-----------------------------------------------------------------------
420c   Initialisation du filtre :
421c   --------------------------
422        CALL inifilr
423      endif ! of if (iflag_phys.eq.1)
424c
425c-----------------------------------------------------------------------
426c   Initialisation de la dissipation :
427c   ----------------------------------
428
429      CALL inidissip( lstardis, nitergdiv, nitergrot, niterh   ,
430     *                tetagdiv, tetagrot , tetatemp, vert_prof_dissip)
431
432c-----------------------------------------------------------------------
433c   Initialisation de la physique :
434c   -------------------------------
435      IF (call_iniphys.and.(iflag_phys==1.or.iflag_phys>=100)) THEN
436         latfi(1)=rlatu(1)
437         lonfi(1)=0.
438         zcufi(1) = cu(1)
439         zcvfi(1) = cv(1)
440         DO j=2,jjm
441            DO i=1,iim
442               latfi((j-2)*iim+1+i)= rlatu(j)
443               lonfi((j-2)*iim+1+i)= rlonv(i)
444               zcufi((j-2)*iim+1+i) = cu((j-1)*iip1+i)
445               zcvfi((j-2)*iim+1+i) = cv((j-1)*iip1+i)
446            ENDDO
447         ENDDO
448         latfi(ngridmx)= rlatu(jjp1)
449         lonfi(ngridmx)= 0.
450         zcufi(ngridmx) = cu(ip1jm+1)
451         zcvfi(ngridmx) = cv(ip1jm-iim)
452         CALL gr_dyn_fi(1,iip1,jjp1,ngridmx,aire,airefi)
453
454         WRITE(lunout,*)
455     .       'GCM: WARNING!!! vitesse verticale nulle dans la physique'
456! Physics:
457#ifdef CPP_PHYS
458         CALL iniphysiq(ngridmx,llm,daysec,day_ini,dtphys/nsplit_phys,
459     &                latfi,lonfi,airefi,zcufi,zcvfi,rad,g,r,cpp,
460     &                iflag_phys)
461#endif
462         call_iniphys=.false.
463      ENDIF ! of IF (call_iniphys.and.(iflag_phys==1.or.iflag_phys>=100))
464
465
466c-----------------------------------------------------------------------
467c   Initialisation des dimensions d'INCA :
468c   --------------------------------------
469      IF (type_trac == 'inca') THEN
470!$OMP PARALLEL
471#ifdef INCA
472         CALL init_inca_dim(klon_omp,llm,iim,jjm,
473     $        rlonu,rlatu,rlonv,rlatv)
474#endif
475!$OMP END PARALLEL
476      END IF
477
478c-----------------------------------------------------------------------
479c   Initialisation des I/O :
480c   ------------------------
481
482
483      day_end = day_ini + nday
484      WRITE(lunout,300)day_ini,day_end
485 300  FORMAT('1'/,15x,'run du jour',i7,2x,'au jour',i7//)
486
487#ifdef CPP_IOIPSL
488      call ju2ymds(jD_ref + day_ini - day_ref, an, mois, jour, heure)
489      write (lunout,301)jour, mois, an
490      call ju2ymds(jD_ref + day_end - day_ref, an, mois, jour, heure)
491      write (lunout,302)jour, mois, an
492 301  FORMAT('1'/,15x,'run du ', i2,'/',i2,'/',i4)
493 302  FORMAT('1'/,15x,'    au ', i2,'/',i2,'/',i4)
494#endif
495
496!      if (planet_type.eq."earth") then
497! Write an Earth-format restart file
498        CALL dynredem0_loc("restart.nc", day_end, phis)
499!      endif
500
501      ecripar = .TRUE.
502
503#ifdef CPP_IOIPSL
504      time_step = zdtvr
505      IF (mpi_rank==0) then
506        if (ok_dyn_ins) then
507          ! initialize output file for instantaneous outputs
508          ! t_ops = iecri * daysec ! do operations every t_ops
509          t_ops =((1.0*iecri)/day_step) * daysec 
510          t_wrt = daysec ! iecri * daysec ! write output every t_wrt
511          t_wrt = daysec ! iecri * daysec ! write output every t_wrt
512          CALL inithist(day_ref,annee_ref,time_step,
513     &                  t_ops,t_wrt)
514        endif
515
516      IF (ok_dyn_ave) THEN
517         ! initialize output file for averaged outputs
518         t_ops = iperiod * time_step ! do operations every t_ops
519         t_wrt = periodav * daysec   ! write output every t_wrt
520         CALL initdynav_loc(day_ref,annee_ref,time_step,t_ops,t_wrt)
521        END IF
522      ENDIF
523      dtav = iperiod*dtvr/daysec
524#endif
525! #endif of #ifdef CPP_IOIPSL
526
527c  Choix des frequences de stokage pour le offline
528c      istdyn=day_step/4     ! stockage toutes les 6h=1jour/4
529c      istdyn=day_step/12     ! stockage toutes les 2h=1jour/12
530      istdyn=day_step/4     ! stockage toutes les 6h=1jour/12
531      istphy=istdyn/iphysiq     
532
533
534c
535c-----------------------------------------------------------------------
536c   Integration temporelle du modele :
537c   ----------------------------------
538
539c       write(78,*) 'ucov',ucov
540c       write(78,*) 'vcov',vcov
541c       write(78,*) 'teta',teta
542c       write(78,*) 'ps',ps
543c       write(78,*) 'q',q
544
545c$OMP PARALLEL DEFAULT(SHARED) COPYIN(/temps/,/logici/,/logicl/)
546      CALL leapfrog_loc(ucov,vcov,teta,ps,masse,phis,q,clesphy0,
547     .              time_0)
548c$OMP END PARALLEL
549
550!      OPEN(unit=5487,file='ok_lmdz',status='replace')
551!      WRITE(5487,*) 'ok_lmdz'
552!      CLOSE(5487)
553      END
554
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.