source: LMDZ5/branches/testing/libf/dyn3dmem/gcm.F @ 2056

Last change on this file since 2056 was 2056, checked in by Laurent Fairhead, 10 years ago

Merged trunk changes r1997:2055 into testing branch

  • 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
    See the license file in the root directory
File size: 16.7 KB
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
100      REAL,ALLOCATABLE,SAVE  :: masse(:,:)    ! masse d'air
101      REAL,ALLOCATABLE,SAVE  :: phis(:)       ! geopotentiel au sol
102c      REAL phi(ip1jmp1,llm)                  ! geopotentiel
103c      REAL w(ip1jmp1,llm)                    ! vitesse verticale
104
105c variables dynamiques intermediaire pour le transport
106
107c   variables pour le fichier histoire
108      REAL dtav      ! intervalle de temps elementaire
109
110      REAL time_0
111
112      LOGICAL lafin
113c      INTEGER ij,iq,l,i,j
114      INTEGER i,j
115
116
117      real time_step, t_wrt, t_ops
118
119
120      LOGICAL call_iniphys
121      data call_iniphys/.true./
122
123c+jld variables test conservation energie
124c      REAL ecin(ip1jmp1,llm),ecin0(ip1jmp1,llm)
125C     Tendance de la temp. potentiel d (theta)/ d t due a la
126C     tansformation d'energie cinetique en energie thermique
127C     cree par la dissipation
128c      REAL dhecdt(ip1jmp1,llm)
129c      REAL vcont(ip1jm,llm),ucont(ip1jmp1,llm)
130c      REAL      d_h_vcol, d_qt, d_qw, d_ql, d_ec
131c      CHARACTER (len=15) :: ztit
132c-jld
133
134
135      character (len=80) :: dynhist_file, dynhistave_file
136      character (len=20) :: modname
137      character (len=80) :: abort_message
138! locales pour gestion du temps
139      INTEGER :: an, mois, jour
140      REAL :: heure
141
142
143c-----------------------------------------------------------------------
144c    variables pour l'initialisation de la physique :
145c    ------------------------------------------------
146      INTEGER ngridmx
147      PARAMETER( ngridmx = 2+(jjm-1)*iim - 1/jjm   )
148      REAL zcufi(ngridmx),zcvfi(ngridmx)
149      REAL latfi(ngridmx),lonfi(ngridmx)
150      REAL airefi(ngridmx)
151      SAVE latfi, lonfi, airefi
152     
153      INTEGER :: ierr
154
155
156c-----------------------------------------------------------------------
157c   Initialisations:
158c   ----------------
159
160      abort_message = 'last timestep reached'
161      modname = 'gcm'
162      descript = 'Run GCM LMDZ'
163      lafin    = .FALSE.
164      dynhist_file = 'dyn_hist'
165      dynhistave_file = 'dyn_hist_ave'
166
167
168
169c----------------------------------------------------------------------
170c  lecture des fichiers gcm.def ou run.def
171c  ---------------------------------------
172c
173! Ehouarn: dump possibility of using defrun
174!#ifdef CPP_IOIPSL
175      CALL conf_gcm( 99, .TRUE. , clesphy0 )
176!#else
177!      CALL defrun( 99, .TRUE. , clesphy0 )
178!#endif
179c
180c
181c------------------------------------
182c   Initialisation partie parallele
183c------------------------------------
184      CALL init_const_mpi
185
186      call init_parallel
187      call ini_getparam("out.def")
188      call Read_Distrib
189
190#ifdef CPP_PHYS
191        CALL Init_Phys_lmdz(iim,jjp1,llm,mpi_size,distrib_phys)
192#endif
193      CALL set_bands
194#ifdef CPP_PHYS
195      CALL Init_interface_dyn_phys
196#endif
197      CALL barrier
198
199      if (mpi_rank==0) call WriteBands
200      call Set_Distrib(distrib_caldyn)
201
202c$OMP PARALLEL
203      call Init_Mod_hallo
204c$OMP END PARALLEL
205
206#ifdef CPP_PHYS
207c$OMP PARALLEL
208      call InitComgeomphy
209c$OMP END PARALLEL
210#endif
211
212c-----------------------------------------------------------------------
213c   Choix du calendrier
214c   -------------------
215
216c      calend = 'earth_365d'
217
218#ifdef CPP_IOIPSL
219      if (calend == 'earth_360d') then
220        call ioconf_calendar('360d')
221        write(lunout,*)'CALENDRIER CHOISI: Terrestre a 360 jours/an'
222      else if (calend == 'earth_365d') then
223        call ioconf_calendar('noleap')
224        write(lunout,*)'CALENDRIER CHOISI: Terrestre a 365 jours/an'
225      else if (calend == 'earth_366d') then
226        call ioconf_calendar('gregorian')
227        write(lunout,*)'CALENDRIER CHOISI: Terrestre bissextile'
228      else
229        abort_message = 'Mauvais choix de calendrier'
230        call abort_gcm(modname,abort_message,1)
231      endif
232#endif
233
234      IF (type_trac == 'inca') THEN
235#ifdef INCA
236         call init_const_lmdz(
237     $        nbtr,anneeref,dayref,
238     $        iphysiq,day_step,nday,
239     $        nbsrf, is_oce,is_sic,
240     $        is_ter,is_lic)
241
242         call init_inca_para(
243     $        iim,jjm+1,llm,klon_glo,mpi_size,
244     $        distrib_phys,COMM_LMDZ)
245#endif
246      END IF
247
248c-----------------------------------------------------------------------
249c   Initialisation des traceurs
250c   ---------------------------
251c  Choix du nombre de traceurs et du schema pour l'advection
252c  dans fichier traceur.def, par default ou via INCA
253      call infotrac_init
254
255c Allocation de la tableau q : champs advectes   
256      ALLOCATE(ucov(ijb_u:ije_u,llm))
257      ALLOCATE(vcov(ijb_v:ije_v,llm))
258      ALLOCATE(teta(ijb_u:ije_u,llm))
259      ALLOCATE(masse(ijb_u:ije_u,llm))
260      ALLOCATE(ps(ijb_u:ije_u))
261      ALLOCATE(phis(ijb_u:ije_u))
262      ALLOCATE(q(ijb_u:ije_u,llm,nqtot))
263
264c-----------------------------------------------------------------------
265c   Lecture de l'etat initial :
266c   ---------------------------
267
268c  lecture du fichier start.nc
269      if (read_start) then
270      ! we still need to run iniacademic to initialize some
271      ! constants & fields, if we run the 'newtonian' or 'SW' cases:
272        if (iflag_phys.ne.1) then
273          CALL iniacademic_loc(vcov,ucov,teta,q,masse,ps,phis,time_0)
274        endif
275
276!        if (planet_type.eq."earth") then
277! Load an Earth-format start file
278         CALL dynetat0_loc("start.nc",vcov,ucov,
279     &              teta,q,masse,ps,phis, time_0)
280!        endif ! of if (planet_type.eq."earth")
281
282c       write(73,*) 'ucov',ucov
283c       write(74,*) 'vcov',vcov
284c       write(75,*) 'teta',teta
285c       write(76,*) 'ps',ps
286c       write(77,*) 'q',q
287
288      endif ! of if (read_start)
289
290c le cas echeant, creation d un etat initial
291      IF (prt_level > 9) WRITE(lunout,*)
292     .              'GCM: AVANT iniacademic AVANT AVANT AVANT AVANT'
293      if (.not.read_start) then
294         CALL iniacademic_loc(vcov,ucov,teta,q,masse,ps,phis,time_0)
295      endif
296
297c-----------------------------------------------------------------------
298c   Lecture des parametres de controle pour la simulation :
299c   -------------------------------------------------------
300c  on recalcule eventuellement le pas de temps
301
302      IF(MOD(day_step,iperiod).NE.0) THEN
303        abort_message =
304     .  'Il faut choisir un nb de pas par jour multiple de iperiod'
305        call abort_gcm(modname,abort_message,1)
306      ENDIF
307
308      IF(MOD(day_step,iphysiq).NE.0) THEN
309        abort_message =
310     * 'Il faut choisir un nb de pas par jour multiple de iphysiq'
311        call abort_gcm(modname,abort_message,1)
312      ENDIF
313
314      zdtvr    = daysec/REAL(day_step)
315        IF(dtvr.NE.zdtvr) THEN
316         WRITE(lunout,*)
317     .    'WARNING!!! changement de pas de temps',dtvr,'>',zdtvr
318        ENDIF
319
320C
321C on remet le calendrier à zero si demande
322c
323      IF (start_time /= starttime) then
324        WRITE(lunout,*)' GCM: Attention l''heure de depart lue dans le'
325     &,' fichier restart ne correspond pas à celle lue dans le run.def'
326        IF (raz_date == 1) then
327          WRITE(lunout,*)'Je prends l''heure lue dans run.def'
328          start_time = starttime
329        ELSE
330          WRITE(lunout,*)'Je m''arrete'
331          CALL abort
332        ENDIF
333      ENDIF
334      IF (raz_date == 1) THEN
335        annee_ref = anneeref
336        day_ref = dayref
337        day_ini = dayref
338        itau_dyn = 0
339        itau_phy = 0
340        time_0 = 0.
341        write(lunout,*)
342     .   'GCM: On reinitialise a la date lue dans gcm.def'
343      ELSE IF (annee_ref .ne. anneeref .or. day_ref .ne. dayref) THEN
344        write(lunout,*)
345     .  'GCM: Attention les dates initiales lues dans le fichier'
346        write(lunout,*)
347     .  ' restart ne correspondent pas a celles lues dans '
348        write(lunout,*)' gcm.def'
349        write(lunout,*)' annee_ref=',annee_ref," anneeref=",anneeref
350        write(lunout,*)' day_ref=',day_ref," dayref=",dayref
351        write(lunout,*)' Pas de remise a zero'
352      ENDIF
353c      if (annee_ref .ne. anneeref .or. day_ref .ne. dayref) then
354c        write(lunout,*)
355c     .  'GCM: Attention les dates initiales lues dans le fichier'
356c        write(lunout,*)
357c     .  ' restart ne correspondent pas a celles lues dans '
358c        write(lunout,*)' gcm.def'
359c        write(lunout,*)' annee_ref=',annee_ref," anneeref=",anneeref
360c        write(lunout,*)' day_ref=',day_ref," dayref=",dayref
361c        if (raz_date .ne. 1) then
362c          write(lunout,*)
363c     .    'GCM: On garde les dates du fichier restart'
364c        else
365c          annee_ref = anneeref
366c          day_ref = dayref
367c          day_ini = dayref
368c          itau_dyn = 0
369c          itau_phy = 0
370c          time_0 = 0.
371c          write(lunout,*)
372c     .   'GCM: On reinitialise a la date lue dans gcm.def'
373c        endif
374c      ELSE
375c        raz_date = 0
376c      endif
377
378#ifdef CPP_IOIPSL
379      mois = 1
380      heure = 0.
381      call ymds2ju(annee_ref, mois, day_ref, heure, jD_ref)
382      jH_ref = jD_ref - int(jD_ref)
383      jD_ref = int(jD_ref)
384
385      call ioconf_startdate(INT(jD_ref), jH_ref)
386
387      write(lunout,*)'DEBUG'
388      write(lunout,*)'annee_ref, mois, day_ref, heure, jD_ref'
389      write(lunout,*)annee_ref, mois, day_ref, heure, jD_ref
390      call ju2ymds(jD_ref+jH_ref,an, mois, jour, heure)
391      write(lunout,*)'jD_ref+jH_ref,an, mois, jour, heure'
392      write(lunout,*)jD_ref+jH_ref,an, mois, jour, heure
393#else
394! Ehouarn: we still need to define JD_ref and JH_ref
395! and since we don't know how many days there are in a year
396! we set JD_ref to 0 (this should be improved ...)
397      jD_ref=0
398      jH_ref=0
399#endif
400
401      if (iflag_phys.eq.1) then
402      ! these initialisations have already been done (via iniacademic)
403      ! if running in SW or Newtonian mode
404c-----------------------------------------------------------------------
405c   Initialisation des constantes dynamiques :
406c   ------------------------------------------
407        dtvr = zdtvr
408        CALL iniconst
409
410c-----------------------------------------------------------------------
411c   Initialisation de la geometrie :
412c   --------------------------------
413        CALL inigeom
414
415c-----------------------------------------------------------------------
416c   Initialisation du filtre :
417c   --------------------------
418        CALL inifilr
419      endif ! of if (iflag_phys.eq.1)
420c
421c-----------------------------------------------------------------------
422c   Initialisation de la dissipation :
423c   ----------------------------------
424
425      CALL inidissip( lstardis, nitergdiv, nitergrot, niterh   ,
426     *                tetagdiv, tetagrot , tetatemp, vert_prof_dissip)
427
428c-----------------------------------------------------------------------
429c   Initialisation de la physique :
430c   -------------------------------
431      IF (call_iniphys.and.(iflag_phys==1.or.iflag_phys>=100)) THEN
432         latfi(1)=rlatu(1)
433         lonfi(1)=0.
434         zcufi(1) = cu(1)
435         zcvfi(1) = cv(1)
436         DO j=2,jjm
437            DO i=1,iim
438               latfi((j-2)*iim+1+i)= rlatu(j)
439               lonfi((j-2)*iim+1+i)= rlonv(i)
440               zcufi((j-2)*iim+1+i) = cu((j-1)*iip1+i)
441               zcvfi((j-2)*iim+1+i) = cv((j-1)*iip1+i)
442            ENDDO
443         ENDDO
444         latfi(ngridmx)= rlatu(jjp1)
445         lonfi(ngridmx)= 0.
446         zcufi(ngridmx) = cu(ip1jm+1)
447         zcvfi(ngridmx) = cv(ip1jm-iim)
448         CALL gr_dyn_fi(1,iip1,jjp1,ngridmx,aire,airefi)
449
450         WRITE(lunout,*)
451     .       'GCM: WARNING!!! vitesse verticale nulle dans la physique'
452! Physics:
453#ifdef CPP_PHYS
454         CALL iniphysiq(ngridmx,llm,daysec,day_ini,dtphys/nsplit_phys,
455     &                latfi,lonfi,airefi,zcufi,zcvfi,rad,g,r,cpp,
456     &                iflag_phys)
457#endif
458         call_iniphys=.false.
459      ENDIF ! of IF (call_iniphys.and.(iflag_phys==1.or.iflag_phys>=100))
460
461
462c-----------------------------------------------------------------------
463c   Initialisation des dimensions d'INCA :
464c   --------------------------------------
465      IF (type_trac == 'inca') THEN
466!$OMP PARALLEL
467#ifdef INCA
468         CALL init_inca_dim(klon_omp,llm,iim,jjm,
469     $        rlonu,rlatu,rlonv,rlatv)
470#endif
471!$OMP END PARALLEL
472      END IF
473
474c-----------------------------------------------------------------------
475c   Initialisation des I/O :
476c   ------------------------
477
478
479      if (nday>=0) then
480         day_end = day_ini + nday
481      else
482         day_end = day_ini - nday/day_step
483      endif
484 
485      WRITE(lunout,300)day_ini,day_end
486 300  FORMAT('1'/,15x,'run du jour',i7,2x,'au jour',i7//)
487
488#ifdef CPP_IOIPSL
489      call ju2ymds(jD_ref + day_ini - day_ref, an, mois, jour, heure)
490      write (lunout,301)jour, mois, an
491      call ju2ymds(jD_ref + day_end - day_ref, an, mois, jour, heure)
492      write (lunout,302)jour, mois, an
493 301  FORMAT('1'/,15x,'run du ', i2,'/',i2,'/',i4)
494 302  FORMAT('1'/,15x,'    au ', i2,'/',i2,'/',i4)
495#endif
496
497!      if (planet_type.eq."earth") then
498! Write an Earth-format restart file
499        CALL dynredem0_loc("restart.nc", day_end, phis)
500!      endif
501
502      ecripar = .TRUE.
503
504#ifdef CPP_IOIPSL
505      time_step = zdtvr
506      IF (mpi_rank==0) then
507        if (ok_dyn_ins) then
508          ! initialize output file for instantaneous outputs
509          ! t_ops = iecri * daysec ! do operations every t_ops
510          t_ops =((1.0*iecri)/day_step) * daysec 
511          t_wrt = daysec ! iecri * daysec ! write output every t_wrt
512          t_wrt = daysec ! iecri * daysec ! write output every t_wrt
513          CALL inithist(day_ref,annee_ref,time_step,
514     &                  t_ops,t_wrt)
515        endif
516
517      IF (ok_dyn_ave) THEN
518         ! initialize output file for averaged outputs
519         t_ops = iperiod * time_step ! do operations every t_ops
520         t_wrt = periodav * daysec   ! write output every t_wrt
521         CALL initdynav_loc(day_ref,annee_ref,time_step,t_ops,t_wrt)
522        END IF
523      ENDIF
524      dtav = iperiod*dtvr/daysec
525#endif
526! #endif of #ifdef CPP_IOIPSL
527
528c  Choix des frequences de stokage pour le offline
529c      istdyn=day_step/4     ! stockage toutes les 6h=1jour/4
530c      istdyn=day_step/12     ! stockage toutes les 2h=1jour/12
531      istdyn=day_step/4     ! stockage toutes les 6h=1jour/12
532      istphy=istdyn/iphysiq     
533
534
535c
536c-----------------------------------------------------------------------
537c   Integration temporelle du modele :
538c   ----------------------------------
539
540c       write(78,*) 'ucov',ucov
541c       write(78,*) 'vcov',vcov
542c       write(78,*) 'teta',teta
543c       write(78,*) 'ps',ps
544c       write(78,*) 'q',q
545
546c$OMP PARALLEL DEFAULT(SHARED) COPYIN(/temps/,/logici/,/logicl/)
547      CALL leapfrog_loc(ucov,vcov,teta,ps,masse,phis,q,clesphy0,
548     .              time_0)
549c$OMP END PARALLEL
550
551!      OPEN(unit=5487,file='ok_lmdz',status='replace')
552!      WRITE(5487,*) 'ok_lmdz'
553!      CLOSE(5487)
554      END
555
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.