/[MITgcm]/MITgcm/model/src/dynamics.F
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revision 1.27 by cnh, Thu Aug 20 16:03:15 1998 UTC revision 1.55 by heimbach, Mon Jan 8 16:37:43 2001 UTC
# Line 20  C     | ===== Line 20  C     | =====
20  C     | C*P* comments indicating place holders for which code is |  C     | C*P* comments indicating place holders for which code is |
21  C     |      presently being developed.                          |  C     |      presently being developed.                          |
22  C     \==========================================================/  C     \==========================================================/
23          IMPLICIT NONE
24    
25  C     == Global variables ===  C     == Global variables ===
26  #include "SIZE.h"  #include "SIZE.h"
# Line 27  C     == Global variables === Line 28  C     == Global variables ===
28  #include "CG2D.h"  #include "CG2D.h"
29  #include "PARAMS.h"  #include "PARAMS.h"
30  #include "DYNVARS.h"  #include "DYNVARS.h"
31    #include "GRID.h"
32    
33    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
34    # include "tamc.h"
35    # include "tamc_keys.h"
36    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
37    
38    #ifdef ALLOW_KPP
39    # include "KPP.h"
40    #endif
41    
42  C     == Routine arguments ==  C     == Routine arguments ==
43  C     myTime - Current time in simulation  C     myTime - Current time in simulation
44  C     myIter - Current iteration number in simulation  C     myIter - Current iteration number in simulation
45  C     myThid - Thread number for this instance of the routine.  C     myThid - Thread number for this instance of the routine.
       INTEGER myThid  
46        _RL myTime        _RL myTime
47        INTEGER myIter        INTEGER myIter
48          INTEGER myThid
49    
50  C     == Local variables  C     == Local variables
51  C     xA, yA                 - Per block temporaries holding face areas  C     xA, yA                 - Per block temporaries holding face areas
52  C     uTrans, vTrans, wTrans - Per block temporaries holding flow transport  C     uTrans, vTrans, rTrans - Per block temporaries holding flow
53  C     wVel                     o uTrans: Zonal transport  C                              transport
54    C     rVel                     o uTrans: Zonal transport
55  C                              o vTrans: Meridional transport  C                              o vTrans: Meridional transport
56  C                              o wTrans: Vertical transport  C                              o rTrans: Vertical transport
57  C                              o wVel:   Vertical velocity at upper and lower  C                              o rVel:   Vertical velocity at upper and
58  C                                        cell faces.  C                                        lower cell faces.
59  C     maskC,maskUp             o maskC: land/water mask for tracer cells  C     maskC,maskUp             o maskC: land/water mask for tracer cells
60  C                              o maskUp: land/water mask for W points  C                              o maskUp: land/water mask for W points
61  C     aTerm, xTerm, cTerm    - Work arrays for holding separate terms in  C     aTerm, xTerm, cTerm    - Work arrays for holding separate terms in
# Line 59  C                              o fVer: V Line 71  C                              o fVer: V
71  C                                      is "pipelined" in the vertical  C                                      is "pipelined" in the vertical
72  C                                      so we need an fVer for each  C                                      so we need an fVer for each
73  C                                      variable.  C                                      variable.
74  C     rhoK, rhoKM1   - Density at current level, level above and level below.  C     rhoK, rhoKM1   - Density at current level, level above and level
75    C                      below.
76  C     rhoKP1                                                                    C     rhoKP1                                                                  
77  C     buoyK, buoyKM1 - Buoyancy at current level and level above.  C     buoyK, buoyKM1 - Buoyancy at current level and level above.
78  C     phiHyd         - Hydrostatic part of the potential phi.  C     phiHyd         - Hydrostatic part of the potential phiHydi.
79  C                      In z coords phiHyd is the hydrostatic pressure anomaly  C                      In z coords phiHydiHyd is the hydrostatic
80  C                      In p coords phiHyd is the geopotential surface height anomaly.  C                      pressure anomaly
81  C     iMin, iMax - Ranges and sub-block indices on which calculations  C                      In p coords phiHydiHyd is the geopotential
82  C     jMin, jMax   are applied.  C                      surface height
83    C                      anomaly.
84    C     etaSurfX,      - Holds surface elevation gradient in X and Y.
85    C     etaSurfY
86    C     KappaRT,       - Total diffusion in vertical for T and S.
87    C     KappaRS          (background + spatially varying, isopycnal term).
88    C     iMin, iMax     - Ranges and sub-block indices on which calculations
89    C     jMin, jMax       are applied.
90  C     bi, bj  C     bi, bj
91  C     k, kUp, kDown, kM1 - Index for layer above and below. kUp and kDown  C     k, kup,        - Index for layer above and below. kup and kDown
92  C                          are switched with layer to be the appropriate index  C     kDown, km1       are switched with layer to be the appropriate
93  C                          into fVerTerm  C                      index into fVerTerm.
94        _RS xA    (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RS xA      (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
95        _RS yA    (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RS yA      (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
96        _RL uTrans(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL uTrans  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
97        _RL vTrans(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL vTrans  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
98        _RL rTrans(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL rTrans  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
99        _RL rVel  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)        _RL rVel    (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)
100        _RS maskC (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RS maskC   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
101        _RS maskUp(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RS maskUp  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
102        _RL aTerm (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL aTerm   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
103        _RL xTerm (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL xTerm   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
104        _RL cTerm (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL cTerm   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
105        _RL mTerm (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL mTerm   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
106        _RL pTerm (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL pTerm   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
107        _RL fZon  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL fZon    (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
108        _RL fMer  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL fMer    (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
109        _RL fVerT (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)        _RL fVerT   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)
110        _RL fVerS (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)        _RL fVerS   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)
111        _RL fVerU (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)        _RL fVerU   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)
112        _RL fVerV (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)        _RL fVerV   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)
113        _RL phiHyd(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nz)        _RL phiHyd  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)
114        _RL rhokm1(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL rhokm1  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
115        _RL rhokp1(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL rhokp1  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
116        _RL rhok  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL rhok    (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
117        _RL buoyKM1(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL buoyKM1 (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
118        _RL buoyK (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL buoyK   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
119        _RL rhotmp(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL rhotmp  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
120        _RL pSurfX(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL etaSurfX(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
121        _RL pSurfY(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL etaSurfY(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
122        _RL K13   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nz)        _RL KappaRT (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)
123        _RL K23   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nz)        _RL KappaRS (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)
124        _RL K33   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nz)        _RL KappaRU (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)
125        _RL KapGM (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL KappaRV (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)
126        _RL KappaZT(1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nz)        _RL sigmaX  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)
127        _RL KappaZS(1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nz)        _RL sigmaY  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)
128          _RL sigmaR  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)
129    
130    C This is currently also used by IVDC and Diagnostics
131    C #ifdef INCLUDE_CONVECT_CALL
132          _RL ConvectCount (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)
133    C #endif
134    
135        INTEGER iMin, iMax        INTEGER iMin, iMax
136        INTEGER jMin, jMax        INTEGER jMin, jMax
137        INTEGER bi, bj        INTEGER bi, bj
138        INTEGER i, j        INTEGER i, j
139        INTEGER k, kM1, kUp, kDown        INTEGER k, km1, kup, kDown
140        LOGICAL BOTTOM_LAYER        LOGICAL BOTTOM_LAYER
141    
142    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
143          INTEGER    isbyte
144          PARAMETER( isbyte = 4 )
145    
146          INTEGER act1, act2, act3, act4
147          INTEGER max1, max2, max3
148          INTEGER iikey, kkey
149          INTEGER maximpl
150    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
151    
152  C---    The algorithm...  C---    The algorithm...
153  C  C
154  C       "Correction Step"  C       "Correction Step"
# Line 158  C         (1 + dt * K * d_zz) theta[n] = Line 194  C         (1 + dt * K * d_zz) theta[n] =
194  C         (1 + dt * K * d_zz) salt[n] = salt*  C         (1 + dt * K * d_zz) salt[n] = salt*
195  C---  C---
196    
197    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
198    C--   dummy statement to end declaration part
199          ikey = 1
200    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
201    
202    
203  C--   Set up work arrays with valid (i.e. not NaN) values  C--   Set up work arrays with valid (i.e. not NaN) values
204  C     These inital values do not alter the numerical results. They  C     These inital values do not alter the numerical results. They
205  C     just ensure that all memory references are to valid floating  C     just ensure that all memory references are to valid floating
# Line 176  C     uninitialised but inert locations. Line 218  C     uninitialised but inert locations.
218          pTerm(i,j)   = 0. _d 0          pTerm(i,j)   = 0. _d 0
219          fZon(i,j)    = 0. _d 0          fZon(i,j)    = 0. _d 0
220          fMer(i,j)    = 0. _d 0          fMer(i,j)    = 0. _d 0
221          DO K=1,nZ          DO k=1,Nr
222           pH (i,j,k)  = 0. _d 0           phiHyd (i,j,k)  = 0. _d 0
223           K13(i,j,k) = 0. _d 0           KappaRU(i,j,k) = 0. _d 0
224           K23(i,j,k) = 0. _d 0           KappaRV(i,j,k) = 0. _d 0
225           K33(i,j,k) = 0. _d 0           sigmaX(i,j,k) = 0. _d 0
226           KappaZT(i,j,k) = 0. _d 0           sigmaY(i,j,k) = 0. _d 0
227             sigmaR(i,j,k) = 0. _d 0
228          ENDDO          ENDDO
229          rhokm1(i,j)  = 0. _d 0          rhoKM1 (i,j) = 0. _d 0
230          rhok  (i,j)  = 0. _d 0          rhok   (i,j) = 0. _d 0
231          rhokp1(i,j)  = 0. _d 0          rhoKP1 (i,j) = 0. _d 0
232          rhotmp(i,j)  = 0. _d 0          rhoTMP (i,j) = 0. _d 0
233          buoyKM1(i,j) = 0. _d 0          buoyKM1(i,j) = 0. _d 0
234          buoyK  (i,j) = 0. _d 0          buoyK  (i,j) = 0. _d 0
235          maskC (i,j)  = 0. _d 0          maskC  (i,j) = 0. _d 0
236         ENDDO         ENDDO
237        ENDDO        ENDDO
238    
239    
240    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
241    C--   HPF directive to help TAMC
242    CHPF$ INDEPENDENT
243    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
244    
245        DO bj=myByLo(myThid),myByHi(myThid)        DO bj=myByLo(myThid),myByHi(myThid)
246    
247    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
248    C--    HPF directive to help TAMC
249    CHPF$  INDEPENDENT, NEW (rTrans,rVel,fVerT,fVerS,fVerU,fVerV
250    CHPF$&                  ,phiHyd,utrans,vtrans,maskc,xA,yA
251    CHPF$&                  ,KappaRT,KappaRS,KappaRU,KappaRV
252    CHPF$&                  )
253    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
254    
255         DO bi=myBxLo(myThid),myBxHi(myThid)         DO bi=myBxLo(myThid),myBxHi(myThid)
256    
257    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
258              act1 = bi - myBxLo(myThid)
259              max1 = myBxHi(myThid) - myBxLo(myThid) + 1
260    
261              act2 = bj - myByLo(myThid)
262              max2 = myByHi(myThid) - myByLo(myThid) + 1
263    
264              act3 = myThid - 1
265              max3 = nTx*nTy
266    
267              act4 = ikey_dynamics - 1
268    
269              ikey = (act1 + 1) + act2*max1
270         &                      + act3*max1*max2
271         &                      + act4*max1*max2*max3
272    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
273    
274  C--     Set up work arrays that need valid initial values  C--     Set up work arrays that need valid initial values
275          DO j=1-OLy,sNy+OLy          DO j=1-OLy,sNy+OLy
276           DO i=1-OLx,sNx+OLx           DO i=1-OLx,sNx+OLx
277            rTrans(i,j)   = 0. _d 0            rTrans(i,j)   = 0. _d 0
278            rVel  (i,j,1) = 0. _d 0            rVel  (i,j,1) = 0. _d 0
279            rVel  (i,j,2) = 0. _d 0            rVel  (i,j,2) = 0. _d 0
280            fVerT(i,j,1)  = 0. _d 0            fVerT (i,j,1) = 0. _d 0
281            fVerT(i,j,2)  = 0. _d 0            fVerT (i,j,2) = 0. _d 0
282            fVerS(i,j,1)  = 0. _d 0            fVerS (i,j,1) = 0. _d 0
283            fVerS(i,j,2)  = 0. _d 0            fVerS (i,j,2) = 0. _d 0
284            fVerU(i,j,1)  = 0. _d 0            fVerU (i,j,1) = 0. _d 0
285            fVerU(i,j,2)  = 0. _d 0            fVerU (i,j,2) = 0. _d 0
286            fVerV(i,j,1)  = 0. _d 0            fVerV (i,j,1) = 0. _d 0
287            fVerV(i,j,2)  = 0. _d 0            fVerV (i,j,2) = 0. _d 0
288            phiHyd(i,j,1) = 0. _d 0            phiHyd(i,j,1) = 0. _d 0
289            K13(i,j,1)    = 0. _d 0           ENDDO
290            K23(i,j,1)    = 0. _d 0          ENDDO
291            K33(i,j,1)    = 0. _d 0  
292            KapGM(i,j)    = GMkbackground          DO k=1,Nr
293             DO j=1-OLy,sNy+OLy
294              DO i=1-OLx,sNx+OLx
295    #ifdef INCLUDE_CONVECT_CALL
296               ConvectCount(i,j,k) = 0.
297    #endif
298               KappaRT(i,j,k) = 0. _d 0
299               KappaRS(i,j,k) = 0. _d 0
300              ENDDO
301           ENDDO           ENDDO
302          ENDDO          ENDDO
303    
# Line 223  C--     Set up work arrays that need val Line 306  C--     Set up work arrays that need val
306          jMin = 1-OLy+1          jMin = 1-OLy+1
307          jMax = sNy+OLy          jMax = sNy+OLy
308    
309          K = 1          k = 1
310          BOTTOM_LAYER = K .EQ. Nz          BOTTOM_LAYER = k .EQ. Nr
311    
312    #ifdef DO_PIPELINED_CORRECTION_STEP
313  C--     Calculate gradient of surface pressure  C--     Calculate gradient of surface pressure
314          CALL GRAD_PSURF(          CALL CALC_GRAD_ETA_SURF(
315       I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,       I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,
316       O       pSurfX,pSurfY,       O       etaSurfX,etaSurfY,
317       I       myThid)       I       myThid)
   
318  C--     Update fields in top level according to tendency terms  C--     Update fields in top level according to tendency terms
319          CALL CORRECTION_STEP(          CALL CORRECTION_STEP(
320       I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K,pSurfX,pSurfY,myTime,myThid)       I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,
321         I       etaSurfX,etaSurfY,myTime,myThid)
322    
323    #ifdef ALLOW_OBCS
324            IF (openBoundaries) THEN
325    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
326    CADJ STORE uvel (:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte
327    CADJ STORE vvel (:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte
328    CADJ STORE theta(:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte
329    CADJ STORE salt (:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte
330    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
331               CALL APPLY_OBCS1( bi, bj, k, myThid )
332            END IF
333    #endif
334    
335          IF ( .NOT. BOTTOM_LAYER ) THEN          IF ( .NOT. BOTTOM_LAYER ) THEN
336  C--      Update fields in layer below according to tendency terms  C--      Update fields in layer below according to tendency terms
337           CALL CORRECTION_STEP(           CALL CORRECTION_STEP(
338       I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K+1,pSurfX,pSurfY,myTime,myThid)       I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k+1,
339         I        etaSurfX,etaSurfY,myTime,myThid)
340    #ifdef ALLOW_OBCS
341             IF (openBoundaries) THEN
342    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
343    CADJ STORE uvel (:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte
344    CADJ STORE vvel (:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte
345    CADJ STORE theta(:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte
346    CADJ STORE salt (:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte
347    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
348                CALL APPLY_OBCS1( bi, bj, k+1, myThid )
349             END IF
350    #endif
351          ENDIF          ENDIF
352    #endif
353    
354  C--     Density of 1st level (below W(1)) reference to level 1  C--     Density of 1st level (below W(1)) reference to level 1
355    #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL
356    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
357    CADJ STORE theta(:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte
358    CADJ STORE salt (:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte
359    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
360          CALL FIND_RHO(          CALL FIND_RHO(
361       I     bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, K, K, eosType,       I     bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k, k, eosType,
362       O     rhoKm1,       O     rhoKm1,
363       I     myThid )       I     myThid )
364    #endif
365    
366          IF ( .NOT. BOTTOM_LAYER ) THEN          IF (.NOT. BOTTOM_LAYER) THEN
367    
368  C--      Check static stability with layer below  C--      Check static stability with layer below
369  C        and mix as needed.  C--      and mix as needed.
370    #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL
371    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
372    CADJ STORE theta(:,:,k+1,bi,bj) = comlev1_bibj
373    CADJ &   , key = ikey, byte = isbyte
374    CADJ STORE salt (:,:,k+1,bi,bj) = comlev1_bibj
375    CADJ &   , key = ikey, byte = isbyte
376    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
377           CALL FIND_RHO(           CALL FIND_RHO(
378       I      bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, K+1, K, eosType,       I      bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k+1, k, eosType,
379       O      rhoKp1,       O      rhoKp1,
380       I      myThid )       I      myThid )
381    #endif
382    
383    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
384    CADJ STORE rhoKm1(:,:)  = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte
385    CADJ STORE rhoKp1(:,:)  = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte
386    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
387    
388    #ifdef  INCLUDE_CONVECT_CALL
389    
390           CALL CONVECT(           CALL CONVECT(
391       I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K+1,rhoKm1,rhoKp1,       I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k+1,rhoKm1,rhoKp1,
392         U       ConvectCount,
393       I       myTime,myIter,myThid)       I       myTime,myIter,myThid)
394    
395    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
396    CADJ STORE theta(:,:,k+1,bi,bj),theta(:,:,k,bi,bj)
397    CADJ &     = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte
398    CADJ STORE salt (:,:,k+1,bi,bj),salt (:,:,k,bi,bj)
399    CADJ &     = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte
400    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
401    
402    #endif
403    
404    C--      Implicit Vertical Diffusion for Convection
405             IF (ivdc_kappa.NE.0.) THEN
406                CALL CALC_IVDC(
407         I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k+1,rhoKm1,rhoKp1,
408         U       ConvectCount, KappaRT, KappaRS,
409         I       myTime,myIter,myThid)
410             ENDIF
411    
412  C--      Recompute density after mixing  C--      Recompute density after mixing
413    #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL
414           CALL FIND_RHO(           CALL FIND_RHO(
415       I      bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, K, K, eosType,       I      bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k, k, eosType,
416       O      rhoKm1,       O      rhoKm1,
417       I      myThid )       I      myThid )
418    #endif
419          ENDIF          ENDIF
420    
421  C--     Calculate buoyancy  C--     Calculate buoyancy
422          CALL CALC_BUOY(          CALL CALC_BUOYANCY(
423       I      bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K,rhoKm1,       I      bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,rhoKm1,
424       O      buoyKm1,       O      buoyKm1,
425       I      myThid )       I      myThid )
426    
427  C--     Integrate hydrostatic balance for pH with BC of pH(z=0)=0  C--     Integrate hydrostatic balance for phiHyd with BC of
428    C--     phiHyd(z=0)=0
429          CALL CALC_PHI_HYD(          CALL CALC_PHI_HYD(
430       I      bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K,buoyKm1,buoyKm1,       I      bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,buoyKm1,buoyKm1,
431       U      phiHyd,       U      phiHyd,
432       I      myThid )       I      myThid )
433    
434          DO K=2,Nz  #ifdef ALLOW_GMREDI
435            IF ( useGMRedi ) THEN
436            CALL GRAD_SIGMA(
437         I            bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k,
438         I            rhoKm1, rhoKm1, rhoKm1,
439         O            sigmaX, sigmaY, sigmaR,
440         I            myThid )
441            ELSE
442             DO j=1-OLy,sNy+OLy
443              DO i=1-OLx,sNx+OLx
444               sigmaX(i,j,k) = 0. _d 0
445               sigmaY(i,j,k) = 0. _d 0
446               sigmaR(i,j,k) = 0. _d 0
447              ENDDO
448             ENDDO
449            ENDIF
450    #endif
451    
452    C--     Start of downward loop
453            DO k=2,Nr
454    
455           BOTTOM_LAYER = K .EQ. Nz  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
456             kkey = (ikey-1)*(Nr-2+1) + (k-2) + 1
457    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
458    
459             BOTTOM_LAYER = k .EQ. Nr
460    
461    #ifdef DO_PIPELINED_CORRECTION_STEP
462           IF ( .NOT. BOTTOM_LAYER ) THEN           IF ( .NOT. BOTTOM_LAYER ) THEN
463  C--       Update fields in layer below according to tendency terms  C--       Update fields in layer below according to tendency terms
464            CALL CORRECTION_STEP(            CALL CORRECTION_STEP(
465       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K+1,pSurfX,pSurfY,myTime,myThid)       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k+1,
466         I         etaSurfX,etaSurfY,myTime,myThid)
467    #ifdef ALLOW_OBCS
468              IF (openBoundaries) THEN
469    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
470    CADJ STORE uvel (:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k
471    CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte
472    CADJ STORE vvel (:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k
473    CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte
474    CADJ STORE theta(:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k
475    CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte
476    CADJ STORE salt (:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k
477    CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte
478    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
479                 CALL APPLY_OBCS1( bi, bj, k+1, myThid )
480              END IF
481    #endif
482           ENDIF           ENDIF
483    #endif /* DO_PIPELINED_CORRECTION_STEP */
484    
485  C--      Density of K level (below W(K)) reference to K level  C--      Density of k level (below W(k)) reference to k level
486    #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL
487    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
488    CADJ STORE theta(:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k
489    CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte
490    CADJ STORE salt (:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k
491    CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte
492    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
493           CALL FIND_RHO(           CALL FIND_RHO(
494       I      bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,  K, K, eosType,       I      bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,  k, k, eosType,
495       O      rhoK,       O      rhoK,
496       I      myThid )       I      myThid )
497    
498           IF ( .NOT. BOTTOM_LAYER ) THEN  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
499    cph(   storing not necessary
500    cphCADJ STORE rhoK(:,:)  = comlev1_bibj_k, key = kkey, byte = isbyte
501    cph)
502    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
503    #endif
504    
505             IF (.NOT. BOTTOM_LAYER) THEN
506    
507  C--       Check static stability with layer below and mix as needed.  C--       Check static stability with layer below and mix as needed.
508  C--       Density of K+1 level (below W(K+1)) reference to K level.  C--       Density of k+1 level (below W(k+1)) reference to k level.
509    #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL
510    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
511    CADJ STORE theta(:,:,k+1,bi,bj) = comlev1_bibj_k
512    CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte
513    CADJ STORE salt (:,:,k+1,bi,bj) = comlev1_bibj_k
514    CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte
515    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
516            CALL FIND_RHO(            CALL FIND_RHO(
517       I       bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,  K+1, K, eosType,       I       bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,  k+1, k, eosType,
518       O       rhoKp1,       O       rhoKp1,
519       I       myThid )       I       myThid )
520    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
521    CADJ STORE rhoKp1(:,:) = comlev1_bibj_k, key = kkey, byte = isbyte
522    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
523    #endif
524    
525    #ifdef  INCLUDE_CONVECT_CALL
526            CALL CONVECT(            CALL CONVECT(
527       I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K+1,rhoK,rhoKp1,       I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k+1,rhoK,rhoKp1,
528         U        ConvectCount,
529       I        myTime,myIter,myThid)       I        myTime,myIter,myThid)
530    
531    #endif
532    
533    C--      Implicit Vertical Diffusion for Convection
534             IF (ivdc_kappa.NE.0.) THEN
535    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
536    CADJ STORE rhoKm1(:,:) = comlev1_bibj_k, key = kkey, byte = isbyte
537    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
538                CALL CALC_IVDC(
539         I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k+1,rhoKm1,rhoKp1,
540         U       ConvectCount, KappaRT, KappaRS,
541         I       myTime,myIter,myThid)
542             END IF
543    
544  C--       Recompute density after mixing  C--       Recompute density after mixing
545    #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL
546    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
547    CADJ STORE theta(:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k
548    CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte
549    CADJ STORE salt (:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k
550    CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte
551    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
552            CALL FIND_RHO(            CALL FIND_RHO(
553       I       bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, K, K, eosType,       I       bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k, k, eosType,
554       O       rhoK,       O       rhoK,
555       I       myThid )       I       myThid )
556    #endif
557    
558    C--            IF (.NOT. BOTTOM_LAYER) ends here
559           ENDIF           ENDIF
560    
561  C--      Calculate buoyancy  C--      Calculate buoyancy
562           CALL CALC_BUOY(           CALL CALC_BUOYANCY(
563       I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K,rhoK,       I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,rhoK,
564       O       buoyK,       O       buoyK,
565       I       myThid )       I       myThid )
566    
567  C--      Integrate hydrostatic balance for pH with BC of pH(z=0)=0  C--      Integrate hydrostatic balance for phiHyd with BC of
568    C--      phiHyd(z=0)=0
569           CALL CALC_PHI_HYD(           CALL CALC_PHI_HYD(
570       I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K,buoyKm1,buoyK,       I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,buoyKm1,buoyK,
571       U       phiHyd,       U        phiHyd,
572       I       myThid )       I        myThid )
573    
574    #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL
575  C--      Calculate iso-neutral slopes for the GM/Redi parameterisation  C--      Calculate iso-neutral slopes for the GM/Redi parameterisation
576    
577    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
578    CADJ STORE theta(:,:,k-1,bi,bj) = comlev1_bibj_k
579    CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte
580    CADJ STORE salt (:,:,k-1,bi,bj) = comlev1_bibj_k
581    CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte
582    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
583    
584           CALL FIND_RHO(           CALL FIND_RHO(
585       I      bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, K-1, K, eosType,       I        bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k-1, k, eosType,
586       O      rhoTmp,       O        rhoTmp,
587       I      myThid )       I        myThid )
588           CALL CALC_ISOSLOPES(  #endif
589       I             bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, K,  
590       I             rhoKm1, rhoK, rhotmp,  
591       O             K13, K23, K33, KapGM,  #ifdef ALLOW_GMREDI
592             IF ( useGMRedi ) THEN
593             CALL GRAD_SIGMA(
594         I             bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k,
595         I             rhoK, rhotmp, rhoK,
596         O             sigmaX, sigmaY, sigmaR,
597       I             myThid )       I             myThid )
598             ELSE
599              DO j=1-OLy,sNy+OLy
600               DO i=1-OLx,sNx+OLx
601                sigmaX(i,j,k) = 0. _d 0
602                sigmaY(i,j,k) = 0. _d 0
603                sigmaR(i,j,k) = 0. _d 0
604               ENDDO
605              ENDDO
606             ENDIF
607    #endif
608    
609           DO J=jMin,jMax           DO J=jMin,jMax
610            DO I=iMin,iMax            DO I=iMin,iMax
611    #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL
612             rhoKm1 (I,J) = rhoK(I,J)             rhoKm1 (I,J) = rhoK(I,J)
613    #endif
614             buoyKm1(I,J) = buoyK(I,J)             buoyKm1(I,J) = buoyK(I,J)
615            ENDDO            ENDDO
616           ENDDO           ENDDO
617    
618          ENDDO ! K  C--     end of k loop
619            ENDDO
620    
621    C     Determines forcing terms based on external fields
622    C     relaxation terms, etc.
623          CALL EXTERNAL_FORCING_SURF(
624         I             bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
625         I             myThid )
626    
627    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
628    
629    CADJ STORE surfacetendencyu(:,:,bi,bj)
630    CADJ &   , surfacetendencyv(:,:,bi,bj)
631    CADJ &   , surfacetendencys(:,:,bi,bj)
632    CADJ &   , surfacetendencyt(:,:,bi,bj)
633    CADJ &                        = comlev1_bibj, key=ikey, byte=isbyte
634    
635    # ifdef ALLOW_GMREDI
636    CADJ STORE sigmaX(:,:,:) = comlev1, key=ikey, byte=isbyte
637    CADJ STORE sigmaY(:,:,:) = comlev1, key=ikey, byte=isbyte
638    CADJ STORE sigmaR(:,:,:) = comlev1, key=ikey, byte=isbyte
639    # endif /* ALLOW_GMREDI */
640    
641    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
642    
643    #ifdef ALLOW_GMREDI
644            IF (useGMRedi) THEN
645              DO k=1, Nr
646                CALL GMREDI_CALC_TENSOR(
647         I             bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k,
648         I             sigmaX, sigmaY, sigmaR,
649         I             myThid )
650              ENDDO
651    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
652            ELSE
653              DO k=1, Nr
654                CALL GMREDI_CALC_TENSOR_DUMMY(
655         I             bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k,
656         I             sigmaX, sigmaY, sigmaR,
657         I             myThid )
658              ENDDO
659    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
660            ENDIF
661    #endif
662    
663    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
664    CADJ STORE KappaRT(:,:,:)     = comlev1_bibj, key=ikey, byte=isbyte
665    CADJ STORE KappaRS(:,:,:)     = comlev1_bibj, key=ikey, byte=isbyte
666    
667    C-- R.G. We need to define a new tape since Kw use mythid instead of bi,bj
668    CADJ STORE Kwx(:,:,:,myThid)  = comlev1_bibj, key=ikey, byte=isbyte
669    CADJ STORE Kwy(:,:,:,myThid)  = comlev1_bibj, key=ikey, byte=isbyte
670    CADJ STORE Kwz(:,:,:,myThid)  = comlev1_bibj, key=ikey, byte=isbyte
671    
672    CADJ STORE theta(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key=ikey, byte=isbyte
673    CADJ STORE salt (:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key=ikey, byte=isbyte
674    CADJ STORE uvel (:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key=ikey, byte=isbyte
675    CADJ STORE vvel (:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key=ikey, byte=isbyte
676    
677    C--     dummy initialization to break data flow because
678    C--     calc_div_ghat has a condition for initialization
679            DO J=jMin,jMax
680               DO I=iMin,iMax
681                  cg2d_b(i,j,bi,bj) = 0.0
682               ENDDO
683            ENDDO
684    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
685    
686    #ifdef ALLOW_KPP
687    C--   Compute KPP mixing coefficients
688            IF (useKPP) THEN
689    
690              CALL TIMER_START('KPP_CALC               [DYNAMICS]', myThid)
691              CALL KPP_CALC(
692         I                  bi, bj, myTime, myThid )
693              CALL TIMER_STOP ('KPP_CALC               [DYNAMICS]', myThid)
694    
695    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
696            ELSE
697              DO j=1-OLy,sNy+OLy
698                DO i=1-OLx,sNx+OLx
699                  KPPhbl (i,j,bi,bj) = 1.0
700                  KPPfrac(i,j,bi,bj) = 0.0
701                  DO k = 1,Nr
702                     KPPghat   (i,j,k,bi,bj) = 0.0
703                     KPPviscAz (i,j,k,bi,bj) = viscAz
704                     KPPdiffKzT(i,j,k,bi,bj) = diffKzT
705                     KPPdiffKzS(i,j,k,bi,bj) = diffKzS
706                  ENDDO
707                ENDDO
708              ENDDO
709    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
710            ENDIF
711    
712    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
713    CADJ STORE KPPghat   (:,:,:,bi,bj)
714    CADJ &   , KPPviscAz (:,:,:,bi,bj)
715    CADJ &   , KPPdiffKzT(:,:,:,bi,bj)
716    CADJ &   , KPPdiffKzS(:,:,:,bi,bj)
717    CADJ &   , KPPfrac   (:,:  ,bi,bj)
718    CADJ &                 = comlev1_bibj, key=ikey, byte=isbyte
719    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
720    
721    #endif /* ALLOW_KPP */
722    
723    C--     Start of upward loop
724            DO k = Nr, 1, -1
725    
726    C--      km1    Points to level above k (=k-1)
727    C--      kup    Cycles through 1,2 to point to layer above
728    C--      kDown  Cycles through 2,1 to point to current layer
729    
730             km1  =max(1,k-1)
731             kup  =1+MOD(k+1,2)
732             kDown=1+MOD(k,2)
733    
         DO K = Nz, 1, -1  
          kM1  =max(1,k-1)   ! Points to level above k (=k-1)  
          kUp  =1+MOD(k+1,2) ! Cycles through 1,2 to point to layer above  
          kDown=1+MOD(k,2)   ! Cycles through 2,1 to point to current layer  
734           iMin = 1-OLx+2           iMin = 1-OLx+2
735           iMax = sNx+OLx-1           iMax = sNx+OLx-1
736           jMin = 1-OLy+2           jMin = 1-OLy+2
737           jMax = sNy+OLy-1           jMax = sNy+OLy-1
738    
739    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
740             kkey = (ikey-1)*(Nr-1+1) + (k-1) + 1
741    
742    CADJ STORE rvel  (:,:,kDown) = comlev1_bibj_k, key = kkey, byte = isbyte
743    CADJ STORE rTrans(:,:)       = comlev1_bibj_k, key = kkey, byte = isbyte
744    CADJ STORE KappaRT(:,:,:)    = comlev1_bibj_k, key = kkey, byte = isbyte
745    CADJ STORE KappaRS(:,:,:)    = comlev1_bibj_k, key = kkey, byte = isbyte
746    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
747    
748  C--      Get temporary terms used by tendency routines  C--      Get temporary terms used by tendency routines
749           CALL CALC_COMMON_FACTORS (           CALL CALC_COMMON_FACTORS (
750       I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,kM1,kUp,kDown,       I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,km1,kup,kDown,
751       O        xA,yA,uTrans,vTrans,wTrans,wVel,maskC,maskUp,       O        xA,yA,uTrans,vTrans,rTrans,rVel,maskC,maskUp,
752       I        myThid)       I        myThid)
753    
754    #ifdef ALLOW_OBCS
755            IF (openBoundaries) THEN
756             CALL APPLY_OBCS3( bi, bj, k, kup, rTrans, rVel, myThid )
757            ENDIF
758    #endif
759    
760    #ifdef  INCLUDE_CALC_DIFFUSIVITY_CALL
761  C--      Calculate the total vertical diffusivity  C--      Calculate the total vertical diffusivity
762           CALL CALC_DIFFUSIVITY(           CALL CALC_DIFFUSIVITY(
763       I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K,       I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,
764       I        maskC,maskUp,KapGM,K33,       I        maskC,maskUp,
765       O        KappaZT,KappaZS,       O        KappaRT,KappaRS,KappaRU,KappaRV,
766       I        myThid)       I        myThid)
767    #endif
768  C--      Calculate accelerations in the momentum equations  C--      Calculate accelerations in the momentum equations
769           IF ( momStepping ) THEN           IF ( momStepping ) THEN
770            CALL CALC_MOM_RHS(            CALL CALC_MOM_RHS(
771       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,kM1,kUp,kDown,       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,km1,kup,kDown,
772       I         xA,yA,uTrans,vTrans,wTrans,wVel,maskC,       I         xA,yA,uTrans,vTrans,rTrans,rVel,maskC,
773       I         phiHyd,       I         phiHyd,KappaRU,KappaRV,
774       U         aTerm,xTerm,cTerm,mTerm,pTerm,       U         aTerm,xTerm,cTerm,mTerm,pTerm,
775       U         fZon, fMer, fVerU, fVerV,       U         fZon, fMer, fVerU, fVerV,
776       I         myThid)       I         myTime, myThid)
777    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
778    #ifdef INCLUDE_CD_CODE
779             ELSE
780                DO j=1-OLy,sNy+OLy
781                   DO i=1-OLx,sNx+OLx
782                      guCD(i,j,k,bi,bj) = 0.0
783                      gvCD(i,j,k,bi,bj) = 0.0
784                   END DO
785                END DO
786    #endif
787    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
788           ENDIF           ENDIF
   
789  C--      Calculate active tracer tendencies  C--      Calculate active tracer tendencies
790           IF ( tempStepping ) THEN           IF ( tempStepping ) THEN
791            CALL CALC_GT(            CALL CALC_GT(
792       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax, k,kM1,kUp,kDown,       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax, k,km1,kup,kDown,
793       I         xA,yA,uTrans,vTrans,wTrans,maskUp,maskC,       I         xA,yA,uTrans,vTrans,rTrans,maskUp,maskC,
794       I         K13,K23,KappaZT,KapGM,       I         KappaRT,
795       U         aTerm,xTerm,fZon,fMer,fVerT,       U         aTerm,xTerm,fZon,fMer,fVerT,
796       I         myThid)       I         myTime, myThid)
797           ENDIF           ENDIF
798           IF ( saltStepping ) THEN           IF ( saltStepping ) THEN
799            CALL CALC_GS(            CALL CALC_GS(
800       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax, k,kM1,kUp,kDown,       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax, k,km1,kup,kDown,
801       I         xA,yA,uTrans,vTrans,wTrans,maskUp,maskC,       I         xA,yA,uTrans,vTrans,rTrans,maskUp,maskC,
802       I         K13,K23,KappaZS,KapGM,       I         KappaRS,
803       U         aTerm,xTerm,fZon,fMer,fVerS,       U         aTerm,xTerm,fZon,fMer,fVerS,
804       I         myThid)       I         myTime, myThid)
805           ENDIF           ENDIF
806    #ifdef ALLOW_OBCS
807    C--      Calculate future values on open boundaries
808             IF (openBoundaries) THEN
809    Caja      CALL CYCLE_OBCS( k, bi, bj, myThid )
810              CALL SET_OBCS( k, bi, bj, myTime+deltaTclock, myThid )
811             ENDIF
812    #endif
813  C--      Prediction step (step forward all model variables)  C--      Prediction step (step forward all model variables)
814           CALL TIMESTEP(           CALL TIMESTEP(
815       I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K,       I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,
816       I       myThid)       I       myIter, myThid)
817    #ifdef ALLOW_OBCS
818    C--      Apply open boundary conditions
819             IF (openBoundaries) THEN
820    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
821    CADJ STORE gunm1(:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
822    CADJ STORE gvnm1(:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
823    CADJ STORE gwnm1(:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
824    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
825    
826                CALL APPLY_OBCS2( bi, bj, k, myThid )
827             END IF
828    #endif
829    C--      Freeze water
830             IF (allowFreezing) THEN
831    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
832    CADJ STORE gTNm1(:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
833    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
834                CALL FREEZE( bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k, myThid )
835             END IF
836    
837    #ifdef DIVG_IN_DYNAMICS
838  C--      Diagnose barotropic divergence of predicted fields  C--      Diagnose barotropic divergence of predicted fields
839           CALL DIV_G(           CALL CALC_DIV_GHAT(
840       I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K,       I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,
841       I       xA,yA,       I       xA,yA,
842       I       myThid)       I       myThid)
843    #endif /* DIVG_IN_DYNAMICS */
844    
845  C--      Cumulative diagnostic calculations (ie. time-averaging)  C--      Cumulative diagnostic calculations (ie. time-averaging)
846  #ifdef ALLOW_DIAGNOSTICS  #ifdef INCLUDE_DIAGNOSTICS_INTERFACE_CODE
847           IF (taveFreq.GT.0.) THEN           IF (taveFreq.GT.0.) THEN
848            CALL DO_TIME_AVERAGES(            CALL DO_TIME_AVERAGES(
849       I                           myTime, myIter, bi, bj, K, kUp, kDown,       I                           myTime, myIter, bi, bj, k, kup, kDown,
850       I                           K13, K23, wVel, KapGM,       I                           rVel, ConvectCount,
851       I                           myThid )       I                           myThid )
852           ENDIF           ENDIF
853  #endif  #endif
854    
855          ENDDO ! K  
856    C--     k loop
857            ENDDO
858    
859    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
860               maximpl = 6
861               iikey = (ikey-1)*maximpl
862    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
863    
864  C--     Implicit diffusion  C--     Implicit diffusion
865          IF (implicitDiffusion) THEN          IF (implicitDiffusion) THEN
866           CALL IMPLDIFF( bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,  
867       I                  KappaZT,KappaZS,           IF (tempStepping) THEN
868       I                  myThid )  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
869                idkey = iikey + 1
870    CADJ STORE gTNm1(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=ikey, byte=isbyte
871    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
872                CALL IMPLDIFF(
873         I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
874         I         deltaTtracer, KappaRT,recip_HFacC,
875         U         gTNm1,
876         I         myThid )
877             END IF
878    
879             IF (saltStepping) THEN
880    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
881             idkey = iikey + 2
882    CADJ STORE gSNm1(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=ikey, byte=isbyte
883    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
884                CALL IMPLDIFF(
885         I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
886         I         deltaTtracer, KappaRS,recip_HFacC,
887         U         gSNm1,
888         I         myThid )
889             END IF
890    
891    C--     implicitDiffusion
892            ENDIF
893    
894    C--     Implicit viscosity
895            IF (implicitViscosity) THEN
896    
897             IF (momStepping) THEN
898    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
899             idkey = iikey + 3
900    CADJ STORE gUNm1(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=ikey, byte=isbyte
901    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
902              CALL IMPLDIFF(
903         I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
904         I         deltaTmom, KappaRU,recip_HFacW,
905         U         gUNm1,
906         I         myThid )
907    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
908             idkey = iikey + 4
909    CADJ STORE gVNm1(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=ikey, byte=isbyte
910    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
911              CALL IMPLDIFF(
912         I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
913         I         deltaTmom, KappaRV,recip_HFacS,
914         U         gVNm1,
915         I         myThid )
916    
917    #ifdef INCLUDE_CD_CODE
918    
919    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
920             idkey = iikey + 5
921    CADJ STORE vVelD(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=ikey, byte=isbyte
922    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
923              CALL IMPLDIFF(
924         I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
925         I         deltaTmom, KappaRU,recip_HFacW,
926         U         vVelD,
927         I         myThid )
928    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
929            idkey = iikey + 6
930    CADJ STORE uVelD(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=ikey, byte=isbyte
931    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
932              CALL IMPLDIFF(
933         I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
934         I         deltaTmom, KappaRV,recip_HFacS,
935         U         uVelD,
936         I         myThid )
937    
938    #endif
939    
940    C--      momStepping
941             ENDIF
942    
943    C--     implicitViscosity
944          ENDIF          ENDIF
945    
946         ENDDO         ENDDO
947        ENDDO        ENDDO
948    
 C     write(0,*) 'dynamics: pS ',minval(cg2d_x(1:sNx,1:sNy,:,:)),  
 C    &                           maxval(cg2d_x(1:sNx,1:sNy,:,:))  
 C     write(0,*) 'dynamics: U  ',minval(uVel(1:sNx,1:sNy,1,:,:),mask=uVel(1:sNx,1:sNy,1,:,:).NE.0.),  
 C    &                           maxval(uVel(1:sNx,1:sNy,1,:,:),mask=uVel(1:sNx,1:sNy,1,:,:).NE.0.)  
 C     write(0,*) 'dynamics: V  ',minval(vVel(1:sNx,1:sNy,1,:,:),mask=vVel(1:sNx,1:sNy,1,:,:).NE.0.),  
 C    &                           maxval(vVel(1:sNx,1:sNy,1,:,:),mask=vVel(1:sNx,1:sNy,1,:,:).NE.0.)  
 C     write(0,*) 'dynamics: wVel(1) ',  
 C    &            minval(wVel(1:sNx,1:sNy,1),mask=wVel(1:sNx,1:sNy,1).NE.0.),  
 C    &            maxval(wVel(1:sNx,1:sNy,1),mask=wVel(1:sNx,1:sNy,1).NE.0.)  
 C     write(0,*) 'dynamics: wVel(2) ',  
 C    &            minval(wVel(1:sNx,1:sNy,2),mask=wVel(1:sNx,1:sNy,2).NE.0.),  
 C    &            maxval(wVel(1:sNx,1:sNy,2),mask=wVel(1:sNx,1:sNy,2).NE.0.)  
 cblk  write(0,*) 'dynamics: K13',minval(K13(1:sNx,1:sNy,:)),  
 cblk &                           maxval(K13(1:sNx,1:sNy,:))  
 cblk  write(0,*) 'dynamics: K23',minval(K23(1:sNx,1:sNy,:)),  
 cblk &                           maxval(K23(1:sNx,1:sNy,:))  
 cblk  write(0,*) 'dynamics: K33',minval(K33(1:sNx,1:sNy,:)),  
 cblk &                           maxval(K33(1:sNx,1:sNy,:))  
 C     write(0,*) 'dynamics: gT ',minval(gT(1:sNx,1:sNy,:,:,:)),  
 C    &                           maxval(gT(1:sNx,1:sNy,:,:,:))  
 C     write(0,*) 'dynamics: T  ',minval(Theta(1:sNx,1:sNy,:,:,:)),  
 C    &                           maxval(Theta(1:sNx,1:sNy,:,:,:))  
 C     write(0,*) 'dynamics: gS ',minval(gS(1:sNx,1:sNy,:,:,:)),  
 C    &                           maxval(gS(1:sNx,1:sNy,:,:,:))  
 C     write(0,*) 'dynamics: S  ',minval(salt(1:sNx,1:sNy,:,:,:)),  
 C    &                           maxval(salt(1:sNx,1:sNy,:,:,:))  
 C     write(0,*) 'dynamics: pH ',minval(pH/(Gravity*Rhonil),mask=ph.NE.0.),  
 C    &                           maxval(pH/(Gravity*Rhonil))  
   
949        RETURN        RETURN
950        END        END
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