source: LMDZ6/branches/LMDZ_ECRad/libf/dyn3dmem/gcm.F90 @ 4812

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Merged trunk changes -r4488:4726 LMDZ_ECRad 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
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  • Property svn:keywords set to Id
File size: 15.2 KB
Line 
1!
2! $Id: gcm.F90 4727 2023-10-19 14:02:57Z fhourdin $
3!
4
5PROGRAM gcm
6
7#ifdef CPP_IOIPSL
8  USE IOIPSL
9#endif
10
11  USE mod_const_mpi, ONLY: init_const_mpi
12  USE parallel_lmdz
13  USE infotrac, ONLY: nqtot, init_infotrac
14!#ifdef CPP_PHYS
15!  USE mod_interface_dyn_phys, ONLY: init_interface_dyn_phys
16!#endif
17  USE mod_hallo
18  USE Bands
19  USE filtreg_mod
20  USE control_mod
21
22#ifdef CPP_PHYS
23  USE iniphysiq_mod, ONLY: iniphysiq
24#endif
25  USE comconst_mod, ONLY: cpp, daysec, dtphys, dtvr, g, r, rad
26  USE logic_mod ! all of it, because of copyin clause when calling leapfrog
27  USE temps_mod, ONLY: calend,start_time,annee_ref,day_ref, &
28                       itau_dyn,itau_phy,day_ini,jD_ref,jH_ref,day_end, &
29                       dt,hour_ini,itaufin
30  USE mod_xios_dyn3dmem, ONLY: xios_dyn3dmem_init
31
32  IMPLICIT NONE
33
34  !      ......   Version  du 10/01/98    ..........
35
36  !             avec  coordonnees  verticales hybrides
37  !   avec nouveaux operat. dissipation * ( gradiv2,divgrad2,nxgraro2 )
38
39  !=======================================================================
40  !
41  !   Auteur:  P. Le Van /L. Fairhead/F.Hourdin
42  !   -------
43  !
44  !   Objet:
45  !   ------
46  !
47  !   GCM LMD nouvelle grille
48  !
49  !=======================================================================
50  !
51  !  ... Dans inigeom , nouveaux calculs pour les elongations  cu , cv
52  !      et possibilite d'appeler une fonction f(y)  a derivee tangente
53  !      hyperbolique a la  place de la fonction a derivee sinusoidale.
54  !  ... Possibilite de choisir le schema pour l'advection de
55  !        q  , en modifiant iadv dans traceur.def  (MAF,10/02) .
56  !
57  !      Pour Van-Leer + Vapeur d'eau saturee, iadv(1)=4. (F.Codron,10/99)
58  !      Pour Van-Leer iadv=10
59  !
60  !-----------------------------------------------------------------------
61  !   Declarations:
62  !   -------------
63  include "dimensions.h"
64  include "paramet.h"
65  include "comdissnew.h"
66  include "comgeom.h"
67  include "description.h"
68  include "iniprint.h"
69  include "tracstoke.h"
70
71
72  REAL zdtvr
73
74  !   variables dynamiques
75  REAL,ALLOCATABLE,SAVE  :: vcov(:,:),ucov(:,:) ! vents covariants
76  REAL,ALLOCATABLE,SAVE  :: teta(:,:)     ! temperature potentielle
77  REAL, ALLOCATABLE,SAVE :: q(:,:,:)      ! champs advectes
78  REAL,ALLOCATABLE,SAVE  :: ps(:)         ! pression  au sol
79  !      REAL p (ip1jmp1,llmp1  )               ! pression aux interfac.des couches
80  REAL,ALLOCATABLE,SAVE  :: masse(:,:)    ! masse d'air
81  REAL,ALLOCATABLE,SAVE  :: phis(:)       ! geopotentiel au sol
82  !      REAL phi(ip1jmp1,llm)                  ! geopotentiel
83  !      REAL w(ip1jmp1,llm)                    ! vitesse verticale
84
85  ! variables dynamiques intermediaire pour le transport
86
87  !   variables pour le fichier histoire
88  REAL dtav      ! intervalle de temps elementaire
89
90  REAL time_0
91
92  LOGICAL lafin
93
94  real time_step, t_wrt, t_ops
95
96  !+jld variables test conservation energie
97  !      REAL ecin(ip1jmp1,llm),ecin0(ip1jmp1,llm)
98  !     Tendance de la temp. potentiel d (theta)/ d t due a la
99  !     tansformation d'energie cinetique en energie thermique
100  !     cree par la dissipation
101  !      REAL dhecdt(ip1jmp1,llm)
102  !      REAL vcont(ip1jm,llm),ucont(ip1jmp1,llm)
103  !      REAL      d_h_vcol, d_qt, d_qw, d_ql, d_ec
104  !      CHARACTER (len=15) :: ztit
105  !-jld
106
107
108  character (len=80) :: dynhist_file, dynhistave_file
109  character (len=20) :: modname
110  character (len=80) :: abort_message
111  ! locales pour gestion du temps
112  INTEGER :: an, mois, jour
113  REAL :: heure
114  ! needed for xios interface
115  character (len=10) :: xios_cal_type
116  INTEGER :: anref, moisref, jourref
117  REAL :: heureref
118 
119
120
121  !-----------------------------------------------------------------------
122  !   Initialisations:
123  !   ----------------
124
125  abort_message = 'last timestep reached'
126  modname = 'gcm'
127  descript = 'Run GCM LMDZ'
128  lafin    = .FALSE.
129  dynhist_file = 'dyn_hist'
130  dynhistave_file = 'dyn_hist_ave'
131
132
133
134  !----------------------------------------------------------------------
135  !  lecture des fichiers gcm.def ou run.def
136  !  ---------------------------------------
137  !
138  CALL conf_gcm( 99, .TRUE. )
139  if (mod(iphysiq, iperiod) /= 0) call abort_gcm("conf_gcm", &
140       "iphysiq must be a multiple of iperiod", 1)
141  !
142  !
143  !------------------------------------
144  !   Initialisation partie parallele
145  !------------------------------------
146  CALL init_const_mpi
147
148  call init_parallel
149  call Read_Distrib
150
151!#ifdef CPP_PHYS
152!  CALL Init_Phys_lmdz(iim,jjp1,llm,mpi_size,distrib_phys)
153  !#endif
154  !      CALL set_bands
155  !#ifdef CPP_PHYS
156!  CALL Init_interface_dyn_phys
157!#endif
158  CALL barrier
159
160  CALL set_bands
161  if (mpi_rank==0) call WriteBands
162  call Set_Distrib(distrib_caldyn)
163
164  !$OMP PARALLEL
165  call Init_Mod_hallo
166  !$OMP END PARALLEL
167
168  !#ifdef CPP_PHYS
169  !c$OMP PARALLEL
170  !      call InitComgeomphy ! now done in iniphysiq
171  !c$OMP END PARALLEL
172  !#endif
173
174  !-----------------------------------------------------------------------
175  !   Choix du calendrier
176  !   -------------------
177
178  !      calend = 'earth_365d'
179
180#ifdef CPP_IOIPSL
181  if (calend == 'earth_360d') then
182     call ioconf_calendar('360_day')
183     write(lunout,*)'CALENDRIER CHOISI: Terrestre a 360 jours/an'
184     xios_cal_type='d360'
185  else if (calend == 'earth_365d') then
186     call ioconf_calendar('noleap')
187     write(lunout,*)'CALENDRIER CHOISI: Terrestre a 365 jours/an'
188     xios_cal_type='noleap'
189  else if (calend == 'gregorian') then
190     call ioconf_calendar('gregorian')
191     write(lunout,*)'CALENDRIER CHOISI: Terrestre bissextile'
192     xios_cal_type='gregorian'
193  else
194     abort_message = 'Mauvais choix de calendrier'
195     call abort_gcm(modname,abort_message,1)
196  endif
197#endif
198
199
200  !-----------------------------------------------------------------------
201  !   Initialisation des traceurs
202  !   ---------------------------
203  !  Choix du nombre de traceurs et du schema pour l'advection
204  !  dans fichier traceur.def, par default ou via INCA
205  call init_infotrac
206
207  ! Allocation de la tableau q : champs advectes   
208  ALLOCATE(ucov(ijb_u:ije_u,llm))
209  ALLOCATE(vcov(ijb_v:ije_v,llm))
210  ALLOCATE(teta(ijb_u:ije_u,llm))
211  ALLOCATE(masse(ijb_u:ije_u,llm))
212  ALLOCATE(ps(ijb_u:ije_u))
213  ALLOCATE(phis(ijb_u:ije_u))
214  ALLOCATE(q(ijb_u:ije_u,llm,nqtot))
215
216  !-----------------------------------------------------------------------
217  !   Lecture de l'etat initial :
218  !   ---------------------------
219
220  !  lecture du fichier start.nc
221  if (read_start) then
222     ! we still need to run iniacademic to initialize some
223     ! constants & fields, if we run the 'newtonian' or 'SW' cases:
224     if (iflag_phys.ne.1) then
225        CALL iniacademic_loc(vcov,ucov,teta,q,masse,ps,phis,time_0)
226     endif
227
228     !        if (planet_type.eq."earth") then
229     ! Load an Earth-format start file
230     CALL dynetat0_loc("start.nc",vcov,ucov, &
231          teta,q,masse,ps,phis, time_0)
232     !        endif ! of if (planet_type.eq."earth")
233
234     !       write(73,*) 'ucov',ucov
235     !       write(74,*) 'vcov',vcov
236     !       write(75,*) 'teta',teta
237     !       write(76,*) 'ps',ps
238     !       write(77,*) 'q',q
239
240  endif ! of if (read_start)
241
242  ! le cas echeant, creation d un etat initial
243  IF (prt_level > 9) WRITE(lunout,*) &
244       'GCM: AVANT iniacademic AVANT AVANT AVANT AVANT'
245  if (.not.read_start) then
246     start_time=0.
247     annee_ref=anneeref
248     CALL iniacademic_loc(vcov,ucov,teta,q,masse,ps,phis,time_0)
249  endif
250
251  !-----------------------------------------------------------------------
252  !   Lecture des parametres de controle pour la simulation :
253  !   -------------------------------------------------------
254  !  on recalcule eventuellement le pas de temps
255
256  IF(MOD(day_step,iperiod).NE.0) THEN
257     abort_message =  &
258          'Il faut choisir un nb de pas par jour multiple de iperiod'
259     call abort_gcm(modname,abort_message,1)
260  ENDIF
261
262  IF(MOD(day_step,iphysiq).NE.0) THEN
263     abort_message =  &
264          'Il faut choisir un nb de pas par jour multiple de iphysiq'
265     call abort_gcm(modname,abort_message,1)
266  ENDIF
267
268  zdtvr    = daysec/REAL(day_step)
269  IF(dtvr.NE.zdtvr) THEN
270     WRITE(lunout,*) &
271          'WARNING!!! changement de pas de temps',dtvr,'>',zdtvr
272  ENDIF
273
274  !
275  ! on remet le calendrier \`a zero si demande
276  !
277  IF (start_time /= starttime) then
278     WRITE(lunout,*)' GCM: Attention l''heure de depart lue dans le' &
279          ,' fichier restart ne correspond pas a celle lue dans le run.def'
280     IF (raz_date == 1) then
281        WRITE(lunout,*)'Je prends l''heure lue dans run.def'
282        start_time = starttime
283     ELSE
284        WRITE(lunout,*)'Je m''arrete'
285        CALL abort
286     ENDIF
287  ENDIF
288  IF (raz_date == 1) THEN
289     annee_ref = anneeref
290     day_ref = dayref
291     day_ini = dayref
292     itau_dyn = 0
293     itau_phy = 0
294     time_0 = 0.
295     write(lunout,*) &
296          'GCM: On reinitialise a la date lue dans gcm.def'
297  ELSE IF (annee_ref .ne. anneeref .or. day_ref .ne. dayref) THEN
298     write(lunout,*) &
299          'GCM: Attention les dates initiales lues dans le fichier'
300     write(lunout,*) &
301          ' restart ne correspondent pas a celles lues dans '
302     write(lunout,*)' gcm.def'
303     write(lunout,*)' annee_ref=',annee_ref," anneeref=",anneeref
304     write(lunout,*)' day_ref=',day_ref," dayref=",dayref
305     write(lunout,*)' Pas de remise a zero'
306  ENDIF
307  !      if (annee_ref .ne. anneeref .or. day_ref .ne. dayref) then
308  !        write(lunout,*)
309  !     .  'GCM: Attention les dates initiales lues dans le fichier'
310  !        write(lunout,*)
311  !     .  ' restart ne correspondent pas a celles lues dans '
312  !        write(lunout,*)' gcm.def'
313  !        write(lunout,*)' annee_ref=',annee_ref," anneeref=",anneeref
314  !        write(lunout,*)' day_ref=',day_ref," dayref=",dayref
315  !        if (raz_date .ne. 1) then
316  !          write(lunout,*)
317  !     .    'GCM: On garde les dates du fichier restart'
318  !        else
319  !          annee_ref = anneeref
320  !          day_ref = dayref
321  !          day_ini = dayref
322  !          itau_dyn = 0
323  !          itau_phy = 0
324  !          time_0 = 0.
325  !          write(lunout,*)
326  !     .   'GCM: On reinitialise a la date lue dans gcm.def'
327  !        endif
328  !      ELSE
329  !        raz_date = 0
330  !      endif
331
332#ifdef CPP_IOIPSL
333  mois = 1
334  heure = 0.
335  call ymds2ju(annee_ref, mois, day_ref, heure, jD_ref)
336  jH_ref = jD_ref - int(jD_ref)
337  jD_ref = int(jD_ref)
338
339  call ioconf_startdate(INT(jD_ref), jH_ref)
340
341  write(lunout,*)'DEBUG'
342  write(lunout,*)'annee_ref, mois, day_ref, heure, jD_ref'
343  write(lunout,*)annee_ref, mois, day_ref, heure, jD_ref
344  call ju2ymds(jD_ref+jH_ref,anref, moisref, jourref, heureref)
345  write(lunout,*)'jD_ref+jH_ref,an, mois, jour, heure'
346  write(lunout,*)jD_ref+jH_ref,anref, moisref, jourref, heureref
347#else
348  ! Ehouarn: we still need to define JD_ref and JH_ref
349  ! and since we don't know how many days there are in a year
350  ! we set JD_ref to 0 (this should be improved ...)
351  jD_ref=0
352  jH_ref=0
353#endif
354
355  if (iflag_phys.eq.1) then
356     ! these initialisations have already been done (via iniacademic)
357     ! if running in SW or Newtonian mode
358     !-----------------------------------------------------------------------
359     !   Initialisation des constantes dynamiques :
360     !   ------------------------------------------
361     dtvr = zdtvr
362     CALL iniconst
363
364     !-----------------------------------------------------------------------
365     !   Initialisation de la geometrie :
366     !   --------------------------------
367     CALL inigeom
368
369     !-----------------------------------------------------------------------
370     !   Initialisation du filtre :
371     !   --------------------------
372     CALL inifilr
373  endif ! of if (iflag_phys.eq.1)
374  !
375  !-----------------------------------------------------------------------
376  !   Initialisation de la dissipation :
377  !   ----------------------------------
378
379  CALL inidissip( lstardis, nitergdiv, nitergrot, niterh   , &
380       tetagdiv, tetagrot , tetatemp, vert_prof_dissip)
381
382  !-----------------------------------------------------------------------
383  !   Initialisation des I/O :
384  !   ------------------------
385
386
387  if (nday>=0) then
388     day_end = day_ini + nday
389  else
390     day_end = day_ini - nday/day_step
391  endif
392
393  WRITE(lunout,300)day_ini,day_end
394300 FORMAT('1'/,15x,'run du jour',i7,2x,'au jour',i7//)
395
396#ifdef CPP_IOIPSL
397  call ju2ymds(jD_ref + day_ini - day_ref, an, mois, jour, heure)
398  write (lunout,301)jour, mois, an
399  call ju2ymds(jD_ref + day_end - day_ref, an, mois, jour, heure)
400  write (lunout,302)jour, mois, an
401301 FORMAT('1'/,15x,'run du ', i2,'/',i2,'/',i4)
402302 FORMAT('1'/,15x,'    au ', i2,'/',i2,'/',i4)
403#endif
404
405  !-----------------------------------------------------------------------
406  !   Initialisation de la physique :
407  !   -------------------------------
408
409  !  Choix des frequences de stokage pour le offline
410  !      istdyn=day_step/4     ! stockage toutes les 6h=1jour/4
411  !      istdyn=day_step/12     ! stockage toutes les 2h=1jour/12
412  istdyn=day_step/8     ! stockage toutes les 6h=1jour/12
413  istphy=istdyn/iphysiq
414
415  IF ((iflag_phys==1).or.(iflag_phys>=100)) THEN
416     ! Physics:
417#ifdef CPP_PHYS
418     CALL iniphysiq(iim,jjm,llm, &
419          distrib_phys(mpi_rank),comm_lmdz, &
420          daysec,day_ini,dtphys/nsplit_phys, &
421          rlatu,rlatv,rlonu,rlonv,aire,cu,cv,rad,g,r,cpp, &
422          iflag_phys)
423#endif
424  ENDIF ! of IF ((iflag_phys==1).or.(iflag_phys>=100))
425
426
427  !      if (planet_type.eq."earth") then
428  ! Write an Earth-format restart file
429  CALL dynredem0_loc("restart.nc", day_end, phis)
430  !      endif
431
432  ecripar = .TRUE.
433
434#define CPP_IOIPSL
435#ifdef CPP_IOIPSL
436  time_step = zdtvr
437     if (ok_dyn_ins) then
438        ! initialize output file for instantaneous outputs
439        ! t_ops = iecri * daysec ! do operations every t_ops
440        t_ops =((1.0*iecri)/day_step) * daysec 
441        t_wrt = daysec ! iecri * daysec ! write output every t_wrt
442        CALL inithist_loc(day_ref,annee_ref,time_step, &
443             t_ops,t_wrt)
444     endif
445
446     IF (ok_dyn_ave) THEN
447        ! initialize output file for averaged outputs
448        t_ops = iperiod * time_step ! do operations every t_ops
449        t_wrt = periodav * daysec   ! write output every t_wrt
450        CALL initdynav_loc(day_ref,annee_ref,time_step,t_ops,t_wrt)
451     END IF
452  dtav = iperiod*dtvr/daysec
453#endif
454#undef CPP_IOIPSL
455
456! setting up DYN3D/XIOS inerface
457  if (ok_dyn_xios) then
458      CALL xios_dyn3dmem_init(xios_cal_type, anref, moisref, jourref,heureref, an,   &
459          mois, jour, heure, zdtvr)
460  endif
461
462  ! #endif of #ifdef CPP_IOIPSL
463  !
464  !-----------------------------------------------------------------------
465  !   Integration temporelle du modele :
466  !   ----------------------------------
467
468  !       write(78,*) 'ucov',ucov
469  !       write(78,*) 'vcov',vcov
470  !       write(78,*) 'teta',teta
471  !       write(78,*) 'ps',ps
472  !       write(78,*) 'q',q
473
474  !!$OMP PARALLEL DEFAULT(SHARED) COPYIN(/temps/,/logici/,/logicl/)
475  !     Copy all threadprivate variables in temps_mod logic_mod
476  !$OMP PARALLEL DEFAULT(SHARED) &
477  !$OMP COPYIN(dt,jD_ref,jH_ref,start_time,hour_ini,day_ini,day_end) &
478  !$OMP COPYIN(annee_ref,day_ref,itau_dyn,itau_phy,itaufin,calend) &
479  !$OMP COPYIN(purmats,forward,leapf,apphys,statcl,conser,apdiss,apdelq) &
480  !$OMP COPYIN(saison,ecripar,fxyhypb,ysinus,read_start,ok_guide) &
481  !$OMP COPYIN(ok_strato,ok_gradsfile,ok_limit,ok_etat0) &
482  !$OMP COPYIN(iflag_phys,iflag_trac)
483  CALL leapfrog_loc(ucov,vcov,teta,ps,masse,phis,q,time_0)
484  !$OMP END PARALLEL
485
486  !      OPEN(unit=5487,file='ok_lmdz',status='replace')
487  !      WRITE(5487,*) 'ok_lmdz'
488  !      CLOSE(5487)
489END PROGRAM gcm
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.