source: LMDZ5/trunk/libf/dyn3dpar/gcm.F @ 2182

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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: gcm.F 2180 2015-01-16 13:15:03Z fairhead $
3!
4c
5c
6      PROGRAM gcm
7
8#ifdef CPP_IOIPSL
9      USE IOIPSL
10#endif
11
12
13      USE mod_const_mpi, ONLY: init_const_mpi
14      USE parallel_lmdz
15      USE infotrac
16      USE mod_interface_dyn_phys
17      USE mod_hallo
18      USE Bands
19      USE getparam
20      USE filtreg_mod
21      USE control_mod
22
23#ifdef INCA
24! Only INCA needs these informations (from the Earth's physics)
25      USE indice_sol_mod
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 mod_phys_lmdz_omp_data, ONLY: klon_omp
32      USE dimphy
33      USE comgeomphy
34#endif
35      IMPLICIT NONE
36
37c      ......   Version  du 10/01/98    ..........
38
39c             avec  coordonnees  verticales hybrides
40c   avec nouveaux operat. dissipation * ( gradiv2,divgrad2,nxgraro2 )
41
42c=======================================================================
43c
44c   Auteur:  P. Le Van /L. Fairhead/F.Hourdin
45c   -------
46c
47c   Objet:
48c   ------
49c
50c   GCM LMD nouvelle grille
51c
52c=======================================================================
53c
54c  ... Dans inigeom , nouveaux calculs pour les elongations  cu , cv
55c      et possibilite d'appeler une fonction f(y)  a derivee tangente
56c      hyperbolique a la  place de la fonction a derivee sinusoidale.
57c  ... Possibilite de choisir le schema pour l'advection de
58c        q  , en modifiant iadv dans traceur.def  (MAF,10/02) .
59c
60c      Pour Van-Leer + Vapeur d'eau saturee, iadv(1)=4. (F.Codron,10/99)
61c      Pour Van-Leer iadv=10
62c
63c-----------------------------------------------------------------------
64c   Declarations:
65c   -------------
66#include "dimensions.h"
67#include "paramet.h"
68#include "comconst.h"
69#include "comdissnew.h"
70#include "comvert.h"
71#include "comgeom.h"
72#include "logic.h"
73#include "temps.h"
74#include "ener.h"
75#include "description.h"
76#include "serre.h"
77!#include "com_io_dyn.h"
78#include "iniprint.h"
79#include "tracstoke.h"
80
81#ifdef INCA
82! Only INCA needs these informations (from the Earth's physics)
83!#include "indicesol.h"
84#endif
85
86      INTEGER         longcles
87      PARAMETER     ( longcles = 20 )
88      REAL  clesphy0( longcles )
89      SAVE  clesphy0
90
91
92
93      REAL zdtvr
94
95c   variables dynamiques
96      REAL vcov(ip1jm,llm),ucov(ip1jmp1,llm) ! vents covariants
97      REAL teta(ip1jmp1,llm)                 ! temperature potentielle
98      REAL, ALLOCATABLE, DIMENSION(:,:,:) :: q ! champs advectes
99      REAL ps(ip1jmp1)                       ! pression  au sol
100c      REAL p (ip1jmp1,llmp1  )               ! pression aux interfac.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+jld variables test conservation energie
125c      REAL ecin(ip1jmp1,llm),ecin0(ip1jmp1,llm)
126C     Tendance de la temp. potentiel d (theta)/ d t due a la
127C     tansformation d'energie cinetique en energie thermique
128C     cree par la dissipation
129c      REAL dhecdt(ip1jmp1,llm)
130c      REAL vcont(ip1jm,llm),ucont(ip1jmp1,llm)
131c      REAL      d_h_vcol, d_qt, d_qw, d_ql, d_ec
132c      CHARACTER (len=15) :: ztit
133c-jld
134
135
136      character (len=80) :: dynhist_file, dynhistave_file
137      character (len=20) :: modname
138      character (len=80) :: abort_message
139! locales pour gestion du temps
140      INTEGER :: an, mois, jour
141      REAL :: heure
142
143
144c-----------------------------------------------------------------------
145c    variables pour l'initialisation de la physique :
146c    ------------------------------------------------
147      INTEGER ngridmx
148      PARAMETER( ngridmx = 2+(jjm-1)*iim - 1/jjm   )
149      REAL zcufi(ngridmx),zcvfi(ngridmx)
150      REAL latfi(ngridmx),lonfi(ngridmx)
151      REAL airefi(ngridmx)
152      SAVE latfi, lonfi, airefi
153     
154      INTEGER :: ierr
155
156
157c-----------------------------------------------------------------------
158c   Initialisations:
159c   ----------------
160
161      abort_message = 'last timestep reached'
162      modname = 'gcm'
163      descript = 'Run GCM LMDZ'
164      lafin    = .FALSE.
165      dynhist_file = 'dyn_hist'
166      dynhistave_file = 'dyn_hist_ave'
167
168
169
170c----------------------------------------------------------------------
171c  lecture des fichiers gcm.def ou run.def
172c  ---------------------------------------
173c
174! Ehouarn: dump possibility of using defrun
175!#ifdef CPP_IOIPSL
176      CALL conf_gcm( 99, .TRUE. , clesphy0 )
177      if (mod(iphysiq, iperiod) /= 0) call abort_gcm("conf_gcm",
178     s "iphysiq must be a multiple of iperiod", 1)
179!#else
180!      CALL defrun( 99, .TRUE. , clesphy0 )
181!#endif
182c
183c
184c------------------------------------
185c   Initialisation partie parallele
186c------------------------------------
187
188      CALL init_const_mpi
189      call init_parallel
190      call ini_getparam("out.def")
191      call Read_Distrib
192
193#ifdef CPP_PHYS
194        CALL Init_Phys_lmdz(iim,jjp1,llm,mpi_size,distrib_phys)
195#endif
196      CALL set_bands
197#ifdef CPP_PHYS
198      CALL Init_interface_dyn_phys
199#endif
200      CALL barrier
201
202      if (mpi_rank==0) call WriteBands
203      call SetDistrib(jj_Nb_Caldyn)
204
205c$OMP PARALLEL
206      call Init_Mod_hallo
207c$OMP END PARALLEL
208
209#ifdef CPP_PHYS
210c$OMP PARALLEL
211      call InitComgeomphy
212c$OMP END PARALLEL
213#endif
214
215!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
216! Initialisation de XIOS
217!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
218
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 (type_trac == 'inca') 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, calend)
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 (start_time /= starttime) then
326        WRITE(lunout,*)' GCM: Attention l''heure de depart lue dans le'
327     &,' fichier restart ne correspond pas à celle lue dans le run.def'
328        IF (raz_date == 1) then
329          WRITE(lunout,*)'Je prends l''heure lue dans run.def'
330          start_time = starttime
331        ELSE
332          call abort_gcm("gcm", "'Je m''arrete'", 1)
333        ENDIF
334      ENDIF
335      IF (raz_date == 1) THEN
336        annee_ref = anneeref
337        day_ref = dayref
338        day_ini = dayref
339        itau_dyn = 0
340        itau_phy = 0
341        time_0 = 0.
342        write(lunout,*)
343     .   'GCM: On reinitialise a la date lue dans gcm.def'
344      ELSE IF (annee_ref .ne. anneeref .or. day_ref .ne. dayref) THEN
345        write(lunout,*)
346     .  'GCM: Attention les dates initiales lues dans le fichier'
347        write(lunout,*)
348     .  ' restart ne correspondent pas a celles lues dans '
349        write(lunout,*)' gcm.def'
350        write(lunout,*)' annee_ref=',annee_ref," anneeref=",anneeref
351        write(lunout,*)' day_ref=',day_ref," dayref=",dayref
352        write(lunout,*)' Pas de remise a zero'
353      ENDIF
354c      if (annee_ref .ne. anneeref .or. day_ref .ne. dayref) then
355c        write(lunout,*)
356c     .  'GCM: Attention les dates initiales lues dans le fichier'
357c        write(lunout,*)
358c     .  ' restart ne correspondent pas a celles lues dans '
359c        write(lunout,*)' gcm.def'
360c        write(lunout,*)' annee_ref=',annee_ref," anneeref=",anneeref
361c        write(lunout,*)' day_ref=',day_ref," dayref=",dayref
362c        if (raz_date .ne. 1) then
363c          write(lunout,*)
364c     .    'GCM: On garde les dates du fichier restart'
365c        else
366c          annee_ref = anneeref
367c          day_ref = dayref
368c          day_ini = dayref
369c          itau_dyn = 0
370c          itau_phy = 0
371c          time_0 = 0.
372c          write(lunout,*)
373c     .   'GCM: On reinitialise a la date lue dans gcm.def'
374c        endif
375c      ELSE
376c        raz_date = 0
377c      endif
378
379#ifdef CPP_IOIPSL
380      mois = 1
381      heure = 0.
382      call ymds2ju(annee_ref, mois, day_ref, heure, jD_ref)
383      jH_ref = jD_ref - int(jD_ref)
384      jD_ref = int(jD_ref)
385
386      call ioconf_startdate(INT(jD_ref), jH_ref)
387
388      write(lunout,*)'DEBUG'
389      write(lunout,*)'annee_ref, mois, day_ref, heure, jD_ref'
390      write(lunout,*)annee_ref, mois, day_ref, heure, jD_ref
391      call ju2ymds(jD_ref+jH_ref,an, mois, jour, heure)
392      write(lunout,*)'jD_ref+jH_ref,an, mois, jour, heure'
393      write(lunout,*)jD_ref+jH_ref,an, mois, jour, heure
394#else
395! Ehouarn: we still need to define JD_ref and JH_ref
396! and since we don't know how many days there are in a year
397! we set JD_ref to 0 (this should be improved ...)
398      jD_ref=0
399      jH_ref=0
400#endif
401
402
403      if (iflag_phys.eq.1) then
404      ! these initialisations have already been done (via iniacademic)
405      ! if running in SW or Newtonian mode
406c-----------------------------------------------------------------------
407c   Initialisation des constantes dynamiques :
408c   ------------------------------------------
409        dtvr = zdtvr
410        CALL iniconst
411
412c-----------------------------------------------------------------------
413c   Initialisation de la geometrie :
414c   --------------------------------
415        CALL inigeom
416
417c-----------------------------------------------------------------------
418c   Initialisation du filtre :
419c   --------------------------
420        CALL inifilr
421      endif ! of if (iflag_phys.eq.1)
422c
423c-----------------------------------------------------------------------
424c   Initialisation de la dissipation :
425c   ----------------------------------
426
427      CALL inidissip( lstardis, nitergdiv, nitergrot, niterh   ,
428     *                tetagdiv, tetagrot , tetatemp, vert_prof_dissip)
429
430c-----------------------------------------------------------------------
431c   Initialisation de la physique :
432c   -------------------------------
433      IF (call_iniphys.and.(iflag_phys==1.or.iflag_phys>=100)) THEN
434         latfi(1)=rlatu(1)
435         lonfi(1)=0.
436         zcufi(1) = cu(1)
437         zcvfi(1) = cv(1)
438         DO j=2,jjm
439            DO i=1,iim
440               latfi((j-2)*iim+1+i)= rlatu(j)
441               lonfi((j-2)*iim+1+i)= rlonv(i)
442               zcufi((j-2)*iim+1+i) = cu((j-1)*iip1+i)
443               zcvfi((j-2)*iim+1+i) = cv((j-1)*iip1+i)
444            ENDDO
445         ENDDO
446         latfi(ngridmx)= rlatu(jjp1)
447         lonfi(ngridmx)= 0.
448         zcufi(ngridmx) = cu(ip1jm+1)
449         zcvfi(ngridmx) = cv(ip1jm-iim)
450         CALL gr_dyn_fi(1,iip1,jjp1,ngridmx,aire,airefi)
451
452         WRITE(lunout,*)
453     .       'GCM: WARNING!!! vitesse verticale nulle dans la physique'
454! Physics:
455#ifdef CPP_PHYS
456         CALL iniphysiq(ngridmx,llm,daysec,day_ini,dtphys/nsplit_phys,
457     &                latfi,lonfi,airefi,zcufi,zcvfi,rad,g,r,cpp,
458     &                iflag_phys)
459#endif
460         call_iniphys=.false.
461      ENDIF ! of IF (call_iniphys.and.(iflag_phys==1.or.iflag_phys>=100))
462
463
464c-----------------------------------------------------------------------
465c   Initialisation des dimensions d'INCA :
466c   --------------------------------------
467      IF (type_trac == 'inca') THEN
468!$OMP PARALLEL
469#ifdef INCA
470         CALL init_inca_dim(klon_omp,llm,iim,jjm,
471     $        rlonu,rlatu,rlonv,rlatv)
472#endif
473!$OMP END PARALLEL
474      END IF
475
476c-----------------------------------------------------------------------
477c   Initialisation des I/O :
478c   ------------------------
479
480
481      if (nday>=0) then
482         day_end = day_ini + nday
483      else
484         day_end = day_ini - nday/day_step
485      endif
486
487      WRITE(lunout,300)day_ini,day_end
488 300  FORMAT('1'/,15x,'run du jour',i7,2x,'au jour',i7//)
489
490#ifdef CPP_IOIPSL
491      call ju2ymds(jD_ref + day_ini - day_ref, an, mois, jour, heure)
492      write (lunout,301)jour, mois, an
493      call ju2ymds(jD_ref + day_end - day_ref, an, mois, jour, heure)
494      write (lunout,302)jour, mois, an
495 301  FORMAT('1'/,15x,'run du ', i2,'/',i2,'/',i4)
496 302  FORMAT('1'/,15x,'    au ', i2,'/',i2,'/',i4)
497#endif
498
499!      if (planet_type.eq."earth") then
500! Write an Earth-format restart file
501        CALL dynredem0_p("restart.nc", day_end, phis)
502!      endif
503
504      ecripar = .TRUE.
505
506#ifdef CPP_IOIPSL
507      time_step = zdtvr
508      IF (mpi_rank==0) then
509        if (ok_dyn_ins) then
510          ! initialize output file for instantaneous outputs
511          ! t_ops = iecri * daysec ! do operations every t_ops
512          t_ops =((1.0*iecri)/day_step) * daysec 
513          t_wrt = daysec ! iecri * daysec ! write output every t_wrt
514          t_wrt = daysec ! iecri * daysec ! write output every t_wrt
515          CALL inithist(day_ref,annee_ref,time_step,
516     &                  t_ops,t_wrt)
517        endif
518
519        IF (ok_dyn_ave) THEN
520          ! initialize output file for averaged outputs
521          t_ops = iperiod * time_step ! do operations every t_ops
522          t_wrt = periodav * daysec   ! write output every t_wrt
523          CALL initdynav(day_ref,annee_ref,time_step,
524     &                   t_ops,t_wrt)
525!         CALL initdynav_p(dynhistave_file,day_ref,annee_ref,time_step,
526!     .        t_ops, t_wrt, histaveid)
527        END IF
528      ENDIF
529      dtav = iperiod*dtvr/daysec
530#endif
531! #endif of #ifdef CPP_IOIPSL
532
533c  Choix des frequences de stokage pour le offline
534c      istdyn=day_step/4     ! stockage toutes les 6h=1jour/4
535c      istdyn=day_step/12     ! stockage toutes les 2h=1jour/12
536      istdyn=day_step/4     ! stockage toutes les 6h=1jour/12
537      istphy=istdyn/iphysiq     
538
539
540c
541c-----------------------------------------------------------------------
542c   Integration temporelle du modele :
543c   ----------------------------------
544
545c       write(78,*) 'ucov',ucov
546c       write(78,*) 'vcov',vcov
547c       write(78,*) 'teta',teta
548c       write(78,*) 'ps',ps
549c       write(78,*) 'q',q
550
551c$OMP PARALLEL DEFAULT(SHARED) COPYIN(/temps/,/logici/,/logicl/)
552      CALL leapfrog_p(ucov,vcov,teta,ps,masse,phis,q,clesphy0,
553     .              time_0)
554c$OMP END PARALLEL
555
556
557      END
558
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.