source: LMDZ5/branches/testing/libf/dyn3dmem/gcm.F @ 2275

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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      USE mod_phys_lmdz_omp_data, ONLY: klon_omp
26#endif
27
28#ifdef CPP_PHYS
29!      USE mod_grid_phy_lmdz
30!      USE mod_phys_lmdz_para, ONLY : klon_mpi_para_nb
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      REAL zdtvr
86
87c   variables dynamiques
88      REAL,ALLOCATABLE,SAVE  :: vcov(:,:),ucov(:,:) ! vents covariants
89      REAL,ALLOCATABLE,SAVE  :: teta(:,:)     ! temperature potentielle
90      REAL, ALLOCATABLE,SAVE :: q(:,:,:)      ! champs advectes
91      REAL,ALLOCATABLE,SAVE  :: ps(:)         ! pression  au sol
92c      REAL p (ip1jmp1,llmp1  )               ! pression aux interfac.des couches
93      REAL,ALLOCATABLE,SAVE  :: masse(:,:)    ! masse d'air
94      REAL,ALLOCATABLE,SAVE  :: phis(:)       ! geopotentiel au sol
95c      REAL phi(ip1jmp1,llm)                  ! geopotentiel
96c      REAL w(ip1jmp1,llm)                    ! vitesse verticale
97
98c variables dynamiques intermediaire pour le transport
99
100c   variables pour le fichier histoire
101      REAL dtav      ! intervalle de temps elementaire
102
103      REAL time_0
104
105      LOGICAL lafin
106
107      real time_step, t_wrt, t_ops
108
109c+jld variables test conservation energie
110c      REAL ecin(ip1jmp1,llm),ecin0(ip1jmp1,llm)
111C     Tendance de la temp. potentiel d (theta)/ d t due a la
112C     tansformation d'energie cinetique en energie thermique
113C     cree par la dissipation
114c      REAL dhecdt(ip1jmp1,llm)
115c      REAL vcont(ip1jm,llm),ucont(ip1jmp1,llm)
116c      REAL      d_h_vcol, d_qt, d_qw, d_ql, d_ec
117c      CHARACTER (len=15) :: ztit
118c-jld
119
120
121      character (len=80) :: dynhist_file, dynhistave_file
122      character (len=20) :: modname
123      character (len=80) :: abort_message
124! locales pour gestion du temps
125      INTEGER :: an, mois, jour
126      REAL :: heure
127
128
129c-----------------------------------------------------------------------
130c   Initialisations:
131c   ----------------
132
133      abort_message = 'last timestep reached'
134      modname = 'gcm'
135      descript = 'Run GCM LMDZ'
136      lafin    = .FALSE.
137      dynhist_file = 'dyn_hist'
138      dynhistave_file = 'dyn_hist_ave'
139
140
141
142c----------------------------------------------------------------------
143c  lecture des fichiers gcm.def ou run.def
144c  ---------------------------------------
145c
146      CALL conf_gcm( 99, .TRUE. )
147      if (mod(iphysiq, iperiod) /= 0) call abort_gcm("conf_gcm",
148     s "iphysiq must be a multiple of iperiod", 1)
149c
150c
151c------------------------------------
152c   Initialisation partie parallele
153c------------------------------------
154      CALL init_const_mpi
155
156      call init_parallel
157      call ini_getparam("out.def")
158      call Read_Distrib
159
160#ifdef CPP_PHYS
161        CALL Init_Phys_lmdz(iim,jjp1,llm,mpi_size,distrib_phys)
162!#endif
163!      CALL set_bands
164!#ifdef CPP_PHYS
165      CALL Init_interface_dyn_phys
166#endif
167      CALL barrier
168
169      CALL set_bands
170      if (mpi_rank==0) call WriteBands
171      call Set_Distrib(distrib_caldyn)
172
173c$OMP PARALLEL
174      call Init_Mod_hallo
175c$OMP END PARALLEL
176
177!#ifdef CPP_PHYS
178!c$OMP PARALLEL
179!      call InitComgeomphy ! now done in iniphysiq
180!c$OMP END PARALLEL
181!#endif
182
183c-----------------------------------------------------------------------
184c   Choix du calendrier
185c   -------------------
186
187c      calend = 'earth_365d'
188
189#ifdef CPP_IOIPSL
190      if (calend == 'earth_360d') then
191        call ioconf_calendar('360d')
192        write(lunout,*)'CALENDRIER CHOISI: Terrestre a 360 jours/an'
193      else if (calend == 'earth_365d') then
194        call ioconf_calendar('noleap')
195        write(lunout,*)'CALENDRIER CHOISI: Terrestre a 365 jours/an'
196      else if (calend == 'gregorian') then
197        call ioconf_calendar('gregorian')
198        write(lunout,*)'CALENDRIER CHOISI: Terrestre bissextile'
199      else
200        abort_message = 'Mauvais choix de calendrier'
201        call abort_gcm(modname,abort_message,1)
202      endif
203#endif
204
205      IF (type_trac == 'inca') THEN
206#ifdef INCA
207         call init_const_lmdz(
208     $        nbtr,anneeref,dayref,
209     $        iphysiq,day_step,nday,
210     $        nbsrf, is_oce,is_sic,
211     $        is_ter,is_lic, calend)
212
213         call init_inca_para(
214     $        iim,jjm+1,llm,klon_glo,mpi_size,
215     $        distrib_phys,COMM_LMDZ)
216#endif
217      END IF
218
219c-----------------------------------------------------------------------
220c   Initialisation des traceurs
221c   ---------------------------
222c  Choix du nombre de traceurs et du schema pour l'advection
223c  dans fichier traceur.def, par default ou via INCA
224      call infotrac_init
225
226c Allocation de la tableau q : champs advectes   
227      ALLOCATE(ucov(ijb_u:ije_u,llm))
228      ALLOCATE(vcov(ijb_v:ije_v,llm))
229      ALLOCATE(teta(ijb_u:ije_u,llm))
230      ALLOCATE(masse(ijb_u:ije_u,llm))
231      ALLOCATE(ps(ijb_u:ije_u))
232      ALLOCATE(phis(ijb_u:ije_u))
233      ALLOCATE(q(ijb_u:ije_u,llm,nqtot))
234
235c-----------------------------------------------------------------------
236c   Lecture de l'etat initial :
237c   ---------------------------
238
239c  lecture du fichier start.nc
240      if (read_start) then
241      ! we still need to run iniacademic to initialize some
242      ! constants & fields, if we run the 'newtonian' or 'SW' cases:
243        if (iflag_phys.ne.1) then
244          CALL iniacademic_loc(vcov,ucov,teta,q,masse,ps,phis,time_0)
245        endif
246
247!        if (planet_type.eq."earth") then
248! Load an Earth-format start file
249         CALL dynetat0_loc("start.nc",vcov,ucov,
250     &              teta,q,masse,ps,phis, time_0)
251!        endif ! of if (planet_type.eq."earth")
252
253c       write(73,*) 'ucov',ucov
254c       write(74,*) 'vcov',vcov
255c       write(75,*) 'teta',teta
256c       write(76,*) 'ps',ps
257c       write(77,*) 'q',q
258
259      endif ! of if (read_start)
260
261c le cas echeant, creation d un etat initial
262      IF (prt_level > 9) WRITE(lunout,*)
263     .              'GCM: AVANT iniacademic AVANT AVANT AVANT AVANT'
264      if (.not.read_start) then
265         CALL iniacademic_loc(vcov,ucov,teta,q,masse,ps,phis,time_0)
266      endif
267
268c-----------------------------------------------------------------------
269c   Lecture des parametres de controle pour la simulation :
270c   -------------------------------------------------------
271c  on recalcule eventuellement le pas de temps
272
273      IF(MOD(day_step,iperiod).NE.0) THEN
274        abort_message =
275     .  'Il faut choisir un nb de pas par jour multiple de iperiod'
276        call abort_gcm(modname,abort_message,1)
277      ENDIF
278
279      IF(MOD(day_step,iphysiq).NE.0) THEN
280        abort_message =
281     * 'Il faut choisir un nb de pas par jour multiple de iphysiq'
282        call abort_gcm(modname,abort_message,1)
283      ENDIF
284
285      zdtvr    = daysec/REAL(day_step)
286        IF(dtvr.NE.zdtvr) THEN
287         WRITE(lunout,*)
288     .    'WARNING!!! changement de pas de temps',dtvr,'>',zdtvr
289        ENDIF
290
291C
292C on remet le calendrier \`a zero si demande
293c
294      IF (start_time /= starttime) then
295        WRITE(lunout,*)' GCM: Attention l''heure de depart lue dans le'
296     &,' fichier restart ne correspond pas a celle lue dans le run.def'
297        IF (raz_date == 1) then
298          WRITE(lunout,*)'Je prends l''heure lue dans run.def'
299          start_time = starttime
300        ELSE
301          WRITE(lunout,*)'Je m''arrete'
302          CALL abort
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      if (iflag_phys.eq.1) then
373      ! these initialisations have already been done (via iniacademic)
374      ! if running in SW or Newtonian mode
375c-----------------------------------------------------------------------
376c   Initialisation des constantes dynamiques :
377c   ------------------------------------------
378        dtvr = zdtvr
379        CALL iniconst
380
381c-----------------------------------------------------------------------
382c   Initialisation de la geometrie :
383c   --------------------------------
384        CALL inigeom
385
386c-----------------------------------------------------------------------
387c   Initialisation du filtre :
388c   --------------------------
389        CALL inifilr
390      endif ! of if (iflag_phys.eq.1)
391c
392c-----------------------------------------------------------------------
393c   Initialisation de la dissipation :
394c   ----------------------------------
395
396      CALL inidissip( lstardis, nitergdiv, nitergrot, niterh   ,
397     *                tetagdiv, tetagrot , tetatemp, vert_prof_dissip)
398
399c-----------------------------------------------------------------------
400c   Initialisation de la physique :
401c   -------------------------------
402      IF ((iflag_phys==1).or.(iflag_phys>=100)) THEN
403! Physics:
404#ifdef CPP_PHYS
405         CALL iniphysiq(iim,jjm,llm,daysec,day_ini,dtphys/nsplit_phys,
406     &                rlatu,rlonv,aire,cu,cv,rad,g,r,cpp,
407     &                iflag_phys)
408#endif
409      ENDIF ! of IF ((iflag_phys==1).or.(iflag_phys>=100))
410
411
412c-----------------------------------------------------------------------
413c   Initialisation des dimensions d'INCA :
414c   --------------------------------------
415      IF (type_trac == 'inca') THEN
416!$OMP PARALLEL
417#ifdef INCA
418         CALL init_inca_dim(klon_omp,llm,iim,jjm,
419     $        rlonu,rlatu,rlonv,rlatv)
420#endif
421!$OMP END PARALLEL
422      END IF
423
424c-----------------------------------------------------------------------
425c   Initialisation des I/O :
426c   ------------------------
427
428
429      if (nday>=0) then
430         day_end = day_ini + nday
431      else
432         day_end = day_ini - nday/day_step
433      endif
434 
435      WRITE(lunout,300)day_ini,day_end
436 300  FORMAT('1'/,15x,'run du jour',i7,2x,'au jour',i7//)
437
438#ifdef CPP_IOIPSL
439      call ju2ymds(jD_ref + day_ini - day_ref, an, mois, jour, heure)
440      write (lunout,301)jour, mois, an
441      call ju2ymds(jD_ref + day_end - day_ref, an, mois, jour, heure)
442      write (lunout,302)jour, mois, an
443 301  FORMAT('1'/,15x,'run du ', i2,'/',i2,'/',i4)
444 302  FORMAT('1'/,15x,'    au ', i2,'/',i2,'/',i4)
445#endif
446
447!      if (planet_type.eq."earth") then
448! Write an Earth-format restart file
449        CALL dynredem0_loc("restart.nc", day_end, phis)
450!      endif
451
452      ecripar = .TRUE.
453
454#ifdef CPP_IOIPSL
455      time_step = zdtvr
456      IF (mpi_rank==0) then
457        if (ok_dyn_ins) then
458          ! initialize output file for instantaneous outputs
459          ! t_ops = iecri * daysec ! do operations every t_ops
460          t_ops =((1.0*iecri)/day_step) * daysec 
461          t_wrt = daysec ! iecri * daysec ! write output every t_wrt
462          t_wrt = daysec ! iecri * daysec ! write output every t_wrt
463          CALL inithist(day_ref,annee_ref,time_step,
464     &                  t_ops,t_wrt)
465        endif
466
467      IF (ok_dyn_ave) THEN
468         ! initialize output file for averaged outputs
469         t_ops = iperiod * time_step ! do operations every t_ops
470         t_wrt = periodav * daysec   ! write output every t_wrt
471         CALL initdynav_loc(day_ref,annee_ref,time_step,t_ops,t_wrt)
472        END IF
473      ENDIF
474      dtav = iperiod*dtvr/daysec
475#endif
476! #endif of #ifdef CPP_IOIPSL
477
478c  Choix des frequences de stokage pour le offline
479c      istdyn=day_step/4     ! stockage toutes les 6h=1jour/4
480c      istdyn=day_step/12     ! stockage toutes les 2h=1jour/12
481      istdyn=day_step/4     ! stockage toutes les 6h=1jour/12
482      istphy=istdyn/iphysiq     
483
484
485c
486c-----------------------------------------------------------------------
487c   Integration temporelle du modele :
488c   ----------------------------------
489
490c       write(78,*) 'ucov',ucov
491c       write(78,*) 'vcov',vcov
492c       write(78,*) 'teta',teta
493c       write(78,*) 'ps',ps
494c       write(78,*) 'q',q
495
496c$OMP PARALLEL DEFAULT(SHARED) COPYIN(/temps/,/logici/,/logicl/)
497      CALL leapfrog_loc(ucov,vcov,teta,ps,masse,phis,q,time_0)
498c$OMP END PARALLEL
499
500!      OPEN(unit=5487,file='ok_lmdz',status='replace')
501!      WRITE(5487,*) 'ok_lmdz'
502!      CLOSE(5487)
503      END
504
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.