/[MITgcm]/MITgcm/model/src/dynamics.F
ViewVC logotype

Diff of /MITgcm/model/src/dynamics.F

Parent Directory Parent Directory | Revision Log Revision Log | View Revision Graph Revision Graph | View Patch Patch

revision 1.2 by cnh, Fri Apr 24 02:05:40 1998 UTC revision 1.58 by adcroft, Fri Feb 2 21:04:48 2001 UTC
# Line 1  Line 1 
1  C $Header$  C $Header$
2    
3  #include "CPP_EEOPTIONS.h"  #include "CPP_OPTIONS.h"
4    
5        SUBROUTINE DYNAMICS(myThid)        SUBROUTINE DYNAMICS(myTime, myIter, myThid)
6  C     /==========================================================\  C     /==========================================================\
7  C     | SUBROUTINE DYNAMICS                                      |  C     | SUBROUTINE DYNAMICS                                      |
8  C     | o Controlling routine for the explicit part of the model |  C     | o Controlling routine for the explicit part of the model |
# 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"
27  #include "EEPARAMS.h"  #include "EEPARAMS.h"
28  #include "CG2D.h"  #include "CG2D.h"
29    #include "PARAMS.h"
30    #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
44    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.
46          _RL myTime
47          INTEGER myIter
48        INTEGER myThid        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                              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 rVel:   Vertical velocity at upper and
58    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     fVer[STUV]               o fVer: Vertical flux term - note fVer
 C     mTerm, pTerm,            tendency equations.  
 C     fZon, fMer, fVer[STUV]   o aTerm: Advection term  
 C                              o xTerm: Mixing term  
 C                              o cTerm: Coriolis term  
 C                              o mTerm: Metric term  
 C                              o pTerm: Pressure term  
 C                              o fZon: Zonal flux term  
 C                              o fMer: Meridional flux term  
 C                              o fVer: Vertical flux term - note fVer  
62  C                                      is "pipelined" in the vertical  C                                      is "pipelined" in the vertical
63  C                                      so we need an fVer for each  C                                      so we need an fVer for each
64  C                                      variable.  C                                      variable.
65  C     iMin, iMax - Ranges and sub-block indices on which calculations  C     rhoK, rhoKM1   - Density at current level, and level above
66  C     jMin, jMax   are applied.  C     phiHyd         - Hydrostatic part of the potential phiHydi.
67    C                      In z coords phiHydiHyd is the hydrostatic
68    C                      pressure anomaly
69    C                      In p coords phiHydiHyd is the geopotential
70    C                      surface height
71    C                      anomaly.
72    C     etaSurfX,      - Holds surface elevation gradient in X and Y.
73    C     etaSurfY
74    C     KappaRT,       - Total diffusion in vertical for T and S.
75    C     KappaRS          (background + spatially varying, isopycnal term).
76    C     iMin, iMax     - Ranges and sub-block indices on which calculations
77    C     jMin, jMax       are applied.
78  C     bi, bj  C     bi, bj
79  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
80  C                          are switched with layer to be the appropriate index  C     kDown, km1       are switched with layer to be the appropriate
81  C                          into fVerTerm  C                      index into fVerTerm.
82        _RS xA    (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RS xA      (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
83        _RS yA    (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RS yA      (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
84        _RL uTrans(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL uTrans  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
85        _RL vTrans(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL vTrans  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
86        _RL wTrans(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL rTrans  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
87        _RS maskC (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL rVel    (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)
88        _RS maskUp(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RS maskC   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
89        _RL aTerm (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RS maskUp  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
90        _RL xTerm (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL fVerT   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)
91        _RL cTerm (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL fVerS   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)
92        _RL mTerm (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL fVerU   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)
93        _RL pTerm (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL fVerV   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)
94        _RL fZon  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL phiHyd  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)
95        _RL fMer  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL rhokm1  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
96        _RL fVerT (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)        _RL rhok    (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
97        _RL fVerS (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)        _RL KappaRT (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)
98        _RL fVerU (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)        _RL KappaRS (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)
99        _RL fVerV (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)        _RL KappaRU (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)
100        _RL pH    (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nz)        _RL KappaRV (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)
101          _RL sigmaX  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)
102          _RL sigmaY  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)
103          _RL sigmaR  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)
104    
105    C This is currently also used by IVDC and Diagnostics
106    C #ifdef INCLUDE_CONVECT_CALL
107          _RL ConvectCount (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)
108    C #endif
109    
110        INTEGER iMin, iMax        INTEGER iMin, iMax
111        INTEGER jMin, jMax        INTEGER jMin, jMax
112        INTEGER bi, bj        INTEGER bi, bj
113        INTEGER i, j        INTEGER i, j
114        INTEGER k, kM1, kUp, kDown        INTEGER k, km1, kup, kDown
115    
116    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
117          INTEGER    isbyte
118          PARAMETER( isbyte = 4 )
119    
120          INTEGER act1, act2, act3, act4
121          INTEGER max1, max2, max3
122          INTEGER iikey, kkey
123          INTEGER maximpl
124    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
125    
126    C---    The algorithm...
127    C
128    C       "Correction Step"
129    C       =================
130    C       Here we update the horizontal velocities with the surface
131    C       pressure such that the resulting flow is either consistent
132    C       with the free-surface evolution or the rigid-lid:
133    C         U[n] = U* + dt x d/dx P
134    C         V[n] = V* + dt x d/dy P
135    C
136    C       "Calculation of Gs"
137    C       ===================
138    C       This is where all the accelerations and tendencies (ie.
139    C       physics, parameterizations etc...) are calculated
140    C         rVel = sum_r ( div. u[n] )
141    C         rho = rho ( theta[n], salt[n] )
142    C         b   = b(rho, theta)
143    C         K31 = K31 ( rho )
144    C         Gu[n] = Gu( u[n], v[n], rVel, b, ... )
145    C         Gv[n] = Gv( u[n], v[n], rVel, b, ... )
146    C         Gt[n] = Gt( theta[n], u[n], v[n], rVel, K31, ... )
147    C         Gs[n] = Gs( salt[n], u[n], v[n], rVel, K31, ... )
148    C
149    C       "Time-stepping" or "Prediction"
150    C       ================================
151    C       The models variables are stepped forward with the appropriate
152    C       time-stepping scheme (currently we use Adams-Bashforth II)
153    C       - For momentum, the result is always *only* a "prediction"
154    C       in that the flow may be divergent and will be "corrected"
155    C       later with a surface pressure gradient.
156    C       - Normally for tracers the result is the new field at time
157    C       level [n+1} *BUT* in the case of implicit diffusion the result
158    C       is also *only* a prediction.
159    C       - We denote "predictors" with an asterisk (*).
160    C         U* = U[n] + dt x ( 3/2 Gu[n] - 1/2 Gu[n-1] )
161    C         V* = V[n] + dt x ( 3/2 Gv[n] - 1/2 Gv[n-1] )
162    C         theta[n+1] = theta[n] + dt x ( 3/2 Gt[n] - 1/2 atG[n-1] )
163    C         salt[n+1] = salt[n] + dt x ( 3/2 Gt[n] - 1/2 atG[n-1] )
164    C       With implicit diffusion:
165    C         theta* = theta[n] + dt x ( 3/2 Gt[n] - 1/2 atG[n-1] )
166    C         salt* = salt[n] + dt x ( 3/2 Gt[n] - 1/2 atG[n-1] )
167    C         (1 + dt * K * d_zz) theta[n] = theta*
168    C         (1 + dt * K * d_zz) salt[n] = salt*
169    C---
170    
171    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
172    C--   dummy statement to end declaration part
173          ikey = 1
174    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
175    
176  C--   Set up work arrays with valid (i.e. not NaN) values  C--   Set up work arrays with valid (i.e. not NaN) values
177  C     These inital values do not alter the numerical results. They  C     These inital values do not alter the numerical results. They
# Line 89  C     point numbers. This prevents spuri Line 180  C     point numbers. This prevents spuri
180  C     uninitialised but inert locations.  C     uninitialised but inert locations.
181        DO j=1-OLy,sNy+OLy        DO j=1-OLy,sNy+OLy
182         DO i=1-OLx,sNx+OLx         DO i=1-OLx,sNx+OLx
183          xA(i,j)      = 0.*1. _d 37          xA(i,j)      = 0. _d 0
184          yA(i,j)      = 0.*1. _d 37          yA(i,j)      = 0. _d 0
185          uTrans(i,j)  = 0.*1. _d 37          uTrans(i,j)  = 0. _d 0
186          vTrans(i,j)  = 0.*1. _d 37          vTrans(i,j)  = 0. _d 0
187          aTerm(i,j)   = 0.*1. _d 37          DO k=1,Nr
188          xTerm(i,j)   = 0.*1. _d 37           phiHyd(i,j,k)  = 0. _d 0
189          cTerm(i,j)   = 0.*1. _d 37           KappaRU(i,j,k) = 0. _d 0
190          mTerm(i,j)   = 0.*1. _d 37           KappaRV(i,j,k) = 0. _d 0
191          pTerm(i,j)   = 0.*1. _d 37           sigmaX(i,j,k) = 0. _d 0
192          fZon(i,j)    = 0.*1. _d 37           sigmaY(i,j,k) = 0. _d 0
193          fMer(i,j)    = 0.*1. _d 37           sigmaR(i,j,k) = 0. _d 0
         DO K=1,nZ  
          pH (i,j,k)  = 0.*1. _d 37  
194          ENDDO          ENDDO
195            rhoKM1 (i,j) = 0. _d 0
196            rhok   (i,j) = 0. _d 0
197            maskC  (i,j) = 0. _d 0
198         ENDDO         ENDDO
199        ENDDO        ENDDO
200  C--   Set up work arrays that need valid initial values  
201        DO j=1-OLy,sNy+OLy  
202         DO i=1-OLx,sNx+OLx  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
203          wTrans(i,j)  = 0. _d 0  C--   HPF directive to help TAMC
204          fVerT(i,j,1) = 0. _d 0  CHPF$ INDEPENDENT
205          fVerT(i,j,2) = 0. _d 0  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
         fVerS(i,j,1) = 0. _d 0  
         fVerS(i,j,2) = 0. _d 0  
         fVerU(i,j,1) = 0. _d 0  
         fVerU(i,j,2) = 0. _d 0  
         fVerV(i,j,1) = 0. _d 0  
         fVerV(i,j,2) = 0. _d 0  
        ENDDO  
       ENDDO  
206    
207        DO bj=myByLo(myThid),myByHi(myThid)        DO bj=myByLo(myThid),myByHi(myThid)
208    
209    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
210    C--    HPF directive to help TAMC
211    CHPF$  INDEPENDENT, NEW (rTrans,rVel,fVerT,fVerS,fVerU,fVerV
212    CHPF$&                  ,phiHyd,utrans,vtrans,maskc,xA,yA
213    CHPF$&                  ,KappaRT,KappaRS,KappaRU,KappaRV
214    CHPF$&                  )
215    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
216    
217         DO bi=myBxLo(myThid),myBxHi(myThid)         DO bi=myBxLo(myThid),myBxHi(myThid)
218    
219    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
220              act1 = bi - myBxLo(myThid)
221              max1 = myBxHi(myThid) - myBxLo(myThid) + 1
222    
223              act2 = bj - myByLo(myThid)
224              max2 = myByHi(myThid) - myByLo(myThid) + 1
225    
226              act3 = myThid - 1
227              max3 = nTx*nTy
228    
229              act4 = ikey_dynamics - 1
230    
231              ikey = (act1 + 1) + act2*max1
232         &                      + act3*max1*max2
233         &                      + act4*max1*max2*max3
234    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
235    
236    C--     Set up work arrays that need valid initial values
237            DO j=1-OLy,sNy+OLy
238             DO i=1-OLx,sNx+OLx
239              rTrans(i,j)   = 0. _d 0
240              rVel  (i,j,1) = 0. _d 0
241              rVel  (i,j,2) = 0. _d 0
242              fVerT (i,j,1) = 0. _d 0
243              fVerT (i,j,2) = 0. _d 0
244              fVerS (i,j,1) = 0. _d 0
245              fVerS (i,j,2) = 0. _d 0
246              fVerU (i,j,1) = 0. _d 0
247              fVerU (i,j,2) = 0. _d 0
248              fVerV (i,j,1) = 0. _d 0
249              fVerV (i,j,2) = 0. _d 0
250             ENDDO
251            ENDDO
252    
253            DO k=1,Nr
254             DO j=1-OLy,sNy+OLy
255              DO i=1-OLx,sNx+OLx
256    #ifdef INCLUDE_CONVECT_CALL
257               ConvectCount(i,j,k) = 0.
258    #endif
259               KappaRT(i,j,k) = 0. _d 0
260               KappaRS(i,j,k) = 0. _d 0
261              ENDDO
262             ENDDO
263            ENDDO
264    
265          iMin = 1-OLx+1          iMin = 1-OLx+1
266          iMax = sNx+OLx          iMax = sNx+OLx
267          jMin = 1-OLy+1          jMin = 1-OLy+1
268          jMax = sNy+OLy          jMax = sNy+OLy
269    
270  C--     Update fields according to tendency terms  
271          CALL TIMESTEP(  C--     Start of diagnostic loop
272       I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,myThid)          DO k=Nr,1,-1
273    
274  C--     Calculate rho with the appropriate equation of state  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
275          CALL FIND_RHO(  C? Patrick, is this formula correct now that we change the loop range?
276       I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,myThid)  C? Do we still need this?
277             kkey = (ikey-1)*(Nr-2+1) + (k-2) + 1
278  C--     Calculate static stability and mix where convectively unstable  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
279          CALL CONVECT(  
280       I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,myThid)  C--       Integrate continuity vertically for vertical velocity
281              CALL INTEGRATE_FOR_W(
282  C--     Integrate hydrostatic balance for pH with BC of pH(z=0)=0       I                         bi, bj, k, uVel, vVel,
283          CALL CALC_PH(       O                         wVel,
284       I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,       I                         myThid )
285       O       pH,  
286       I       myThid )  #ifdef    ALLOW_OBCS
287    #ifdef    ALLOW_NONHYDROSTATIC
288          DO K = Nz, 1, -1  C--       Calculate future values on open boundaries
289           kM1  =max(1,k-1)   ! Points to level above k (=k-1)            IF (useOBCS.AND.nonHydrostatic) THEN
290           kUp  =1+MOD(k+1,2) ! Cycles through 1,2 to point to layer above              CALL OBCS_APPLY_W( bi, bj, k, wVel, myThid )
291           kDown=1+MOD(k,2)   ! Cycles through 2,1 to point to current layer            ENDIF
292           iMin = 1-OLx+2  #endif    /* ALLOW_NONHYDROSTATIC */
293           iMax = sNx+OLx-1  #endif    /* ALLOW_OBCS */
294           jMin = 1-OLy+2  
295           jMax = sNy+OLy-1  C--       Calculate gradients of potential density for isoneutral
296    C         slope terms (e.g. GM/Redi tensor or IVDC diffusivity)
297    c         IF ( k.GT.1 .AND. (useGMRedi.OR.ivdc_kappa.NE.0.) ) THEN
298              IF ( useGMRedi .OR. (k.GT.1 .AND. ivdc_kappa.NE.0.) ) THEN
299                CALL FIND_RHO(
300         I        bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k, k, eosType,
301         I        theta, salt,
302         O        rhoK,
303         I        myThid )
304                IF (k.GT.1) CALL FIND_RHO(
305         I        bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k-1, k, eosType,
306         I        theta, salt,
307         O        rhoKm1,
308         I        myThid )
309                CALL GRAD_SIGMA(
310         I             bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k,
311         I             rhoK, rhoKm1, rhoK,
312         O             sigmaX, sigmaY, sigmaR,
313         I             myThid )
314              ENDIF
315    
316    C--       Implicit Vertical Diffusion for Convection
317    c ==> should use sigmaR !!!
318              IF (k.GT.1 .AND. ivdc_kappa.NE.0.) THEN
319                CALL CALC_IVDC(
320         I        bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k,
321         I        rhoKm1, rhoK,
322         U        ConvectCount, KappaRT, KappaRS,
323         I        myTime, myIter, myThid)
324              END IF
325    
326    C--     end of diagnostic k loop (Nr:1)
327            ENDDO
328    
329    #ifdef  ALLOW_OBCS
330    C--     Calculate future values on open boundaries
331            IF (useOBCS) THEN
332              CALL OBCS_CALC( bi, bj, myTime+deltaT,
333         I            uVel, vVel, wVel, theta, salt,
334         I            myThid )
335            ENDIF
336    #endif  /* ALLOW_OBCS */
337    
338    C--     Determines forcing terms based on external fields
339    C       relaxation terms, etc.
340            CALL EXTERNAL_FORCING_SURF(
341         I             bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
342         I             myThid )
343    
344    #ifdef  ALLOW_GMREDI
345    C--     Calculate iso-neutral slopes for the GM/Redi parameterisation
346            IF (useGMRedi) THEN
347              DO k=1,Nr
348                CALL GMREDI_CALC_TENSOR(
349         I             bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k,
350         I             sigmaX, sigmaY, sigmaR,
351         I             myThid )
352              ENDDO
353    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
354            ELSE
355              DO k=1, Nr
356                CALL GMREDI_CALC_TENSOR_DUMMY(
357         I             bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k,
358         I             sigmaX, sigmaY, sigmaR,
359         I             myThid )
360              ENDDO
361    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
362            ENDIF
363    #endif  /* ALLOW_GMREDI */
364    
365    #ifdef  ALLOW_KPP
366    C--     Compute KPP mixing coefficients
367            IF (useKPP) THEN
368              CALL KPP_CALC(
369         I                  bi, bj, myTime, myThid )
370            ENDIF
371    #endif  /* ALLOW_KPP */
372    
373    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
374    CADJ STORE KappaRT(:,:,:)     = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte
375    CADJ STORE KappaRS(:,:,:)     = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte
376    CADJ STORE theta(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte
377    CADJ STORE salt (:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte
378    CADJ STORE uvel (:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte
379    CADJ STORE vvel (:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte
380    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
381    
382    #ifdef ALLOW_AIM
383    C       AIM - atmospheric intermediate model, physics package code.
384    C note(jmc) : phiHyd=0 at this point but is not really used in Molteni Physics
385            IF ( useAIM ) THEN
386             CALL TIMER_START('AIM_DO_ATMOS_PHYS      [DYNAMICS]', myThid)
387             CALL AIM_DO_ATMOS_PHYSICS( phiHyd, myTime, myThid )
388             CALL TIMER_STOP ('AIM_DO_ATMOS_PHYS      [DYNAMICS]', myThid)
389            ENDIF
390    #endif /* ALLOW_AIM */
391    
392    
393    C--     Start of thermodynamics loop
394            DO k=Nr,1,-1
395    
396    C--       km1    Points to level above k (=k-1)
397    C--       kup    Cycles through 1,2 to point to layer above
398    C--       kDown  Cycles through 2,1 to point to current layer
399    
400              km1  = MAX(1,k-1)
401              kup  = 1+MOD(k+1,2)
402              kDown= 1+MOD(k,2)
403    
404              iMin = 1-OLx+2
405              iMax = sNx+OLx-1
406              jMin = 1-OLy+2
407              jMax = sNy+OLy-1
408    
409    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
410    CPatrick Is this formula correct?
411             kkey = (ikey-1)*(Nr-1+1) + (k-1) + 1
412    CADJ STORE rvel  (:,:,kDown) = comlev1_bibj_k, key = kkey, byte = isbyte
413    CADJ STORE rTrans(:,:)       = comlev1_bibj_k, key = kkey, byte = isbyte
414    CADJ STORE KappaRT(:,:,:)    = comlev1_bibj_k, key = kkey, byte = isbyte
415    CADJ STORE KappaRS(:,:,:)    = comlev1_bibj_k, key = kkey, byte = isbyte
416    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
417    
418  C--      Get temporary terms used by tendency routines  C--      Get temporary terms used by tendency routines
419           CALL CALC_COMMON_FACTORS (           CALL CALC_COMMON_FACTORS (
420       I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,kM1,kUp,kDown,       I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,km1,kup,kDown,
421       O        xA,yA,uTrans,vTrans,wTrans,maskC,maskUp,       O        xA,yA,uTrans,vTrans,rTrans,rVel,maskC,maskUp,
422       I        myThid)       I        myThid)
423    
424  C--      Calculate accelerations in the momentum equations  #ifdef  INCLUDE_CALC_DIFFUSIVITY_CALL
425           CALL CALC_MOM_RHS(  C--      Calculate the total vertical diffusivity
426       I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,kM1,kUp,kDown,           CALL CALC_DIFFUSIVITY(
427       I        xA,yA,uTrans,vTrans,wTrans,maskC,       I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,
428       I        pH,       I        maskC,maskup,
429       U        aTerm,xTerm,cTerm,mTerm,pTerm,       O        KappaRT,KappaRS,KappaRU,KappaRV,
      U        fZon, fMer, fVerU, fVerV,  
430       I        myThid)       I        myThid)
431    #endif
432    
433    C--      Calculate active tracer tendencies (gT,gS,...)
434    C        and step forward storing result in gTnm1, gSnm1, etc.
435             IF ( tempStepping ) THEN
436               CALL CALC_GT(
437         I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax, k,km1,kup,kDown,
438         I         xA,yA,uTrans,vTrans,rTrans,maskUp,maskC,
439         I         KappaRT,
440         U         fVerT,
441         I         myTime, myThid)
442               CALL TIMESTEP_TRACER(
443         I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,
444         I         theta, gT,
445         U         gTnm1,
446         I         myIter, myThid)
447             ENDIF
448             IF ( saltStepping ) THEN
449               CALL CALC_GS(
450         I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax, k,km1,kup,kDown,
451         I         xA,yA,uTrans,vTrans,rTrans,maskUp,maskC,
452         I         KappaRS,
453         U         fVerS,
454         I         myTime, myThid)
455               CALL TIMESTEP_TRACER(
456         I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,
457         I         salt, gS,
458         U         gSnm1,
459         I         myIter, myThid)
460             ENDIF
461    
462    #ifdef   ALLOW_OBCS
463    C--      Apply open boundary conditions
464             IF (useOBCS) THEN
465               CALL OBCS_APPLY_TS( bi, bj, k, gTnm1, gSnm1, myThid )
466             END IF
467    #endif   /* ALLOW_OBCS */
468    
469    C--      Freeze water
470             IF (allowFreezing) THEN
471    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
472    CADJ STORE gTNm1(:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k
473    CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte
474    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
475                CALL FREEZE( bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k, myThid )
476             END IF
477    
478    C--     end of thermodynamic k loop (Nr:1)
479            ENDDO
480    
481    
482    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
483    CPatrick? What about this one?
484               maximpl = 6
485               iikey = (ikey-1)*maximpl
486    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
487    
488    C--     Implicit diffusion
489            IF (implicitDiffusion) THEN
490    
491              IF (tempStepping) THEN
492    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
493                idkey = iikey + 1
494    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
495                CALL IMPLDIFF(
496         I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
497         I         deltaTtracer, KappaRT, recip_HFacC,
498         U         gTNm1,
499         I         myThid )
500             ENDIF
501    
502             IF (saltStepping) THEN
503    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
504             idkey = iikey + 2
505    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
506                CALL IMPLDIFF(
507         I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
508         I         deltaTtracer, KappaRS, recip_HFacC,
509         U         gSNm1,
510         I         myThid )
511             ENDIF
512    
513    #ifdef   ALLOW_OBCS
514    C--      Apply open boundary conditions
515             IF (useOBCS) THEN
516               DO K=1,Nr
517                 CALL OBCS_APPLY_TS( bi, bj, k, gTnm1, gSnm1, myThid )
518               ENDDO
519             END IF
520    #endif   /* ALLOW_OBCS */
521    
522    C--     End If implicitDiffusion
523            ENDIF
524    
525    
526    
527    C--     Start of dynamics loop
528            DO k=1,Nr
529    
530    C--       km1    Points to level above k (=k-1)
531    C--       kup    Cycles through 1,2 to point to layer above
532    C--       kDown  Cycles through 2,1 to point to current layer
533    
534              km1  = MAX(1,k-1)
535              kup  = 1+MOD(k+1,2)
536              kDown= 1+MOD(k,2)
537    
538              iMin = 1-OLx+2
539              iMax = sNx+OLx-1
540              jMin = 1-OLy+2
541              jMax = sNy+OLy-1
542    
543    C--      Integrate hydrostatic balance for phiHyd with BC of
544    C        phiHyd(z=0)=0
545    C        distinguishe between Stagger and Non Stagger time stepping
546             IF (staggerTimeStep) THEN
547               CALL CALC_PHI_HYD(
548         I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,
549         I        gTnm1, gSnm1,
550         U        phiHyd,
551         I        myThid )
552             ELSE
553               CALL CALC_PHI_HYD(
554         I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,
555         I        theta, salt,
556         U        phiHyd,
557         I        myThid )
558             ENDIF
559    
560    C--      Calculate accelerations in the momentum equations (gU, gV, ...)
561    C        and step forward storing the result in gUnm1, gVnm1, etc...
562             IF ( momStepping ) THEN
563               CALL CALC_MOM_RHS(
564         I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,kup,kDown,
565         I         phiHyd,KappaRU,KappaRV,
566         U         fVerU, fVerV,
567         I         myTime, myThid)
568               CALL TIMESTEP(
569         I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,phiHyd,
570         I         myIter, myThid)
571    
572    #ifdef   ALLOW_OBCS
573    C--      Apply open boundary conditions
574             IF (useOBCS) THEN
575               CALL OBCS_APPLY_UV( bi, bj, k, gUnm1, gVnm1, myThid )
576             END IF
577    #endif   /* ALLOW_OBCS */
578    
579    #ifdef   ALLOW_AUTODIFF_TAMC
580    #ifdef   INCLUDE_CD_CODE
581             ELSE
582               DO j=1-OLy,sNy+OLy
583                 DO i=1-OLx,sNx+OLx
584                   guCD(i,j,k,bi,bj) = 0.0
585                   gvCD(i,j,k,bi,bj) = 0.0
586                 END DO
587               END DO
588    #endif   /* INCLUDE_CD_CODE */
589    #endif   /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
590             ENDIF
591    
 C--      Calculate active tracer tendencies  
          CALL CALC_GT(  
      I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax, k,kM1,kUp,kDown,  
      I        xA,yA,uTrans,vTrans,wTrans,maskUp,  
      U        aTerm,xTerm,fZon,fMer,fVerT,  
      I        myThid)  
 Cdbg     CALL CALC_GS(  
 Cdbg I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax, k,kM1,kUp,kDown,  
 Cdbg I        xA,yA,uTrans,vTrans,wTrans,maskUp,  
 Cdbg U        aTerm,xTerm,fZon,fMer,fVerS,  
 Cdbg I        myThid)  
592    
593    C--     end of dynamics k loop (1:Nr)
594          ENDDO          ENDDO
595    
596    
597    
598    C--     Implicit viscosity
599            IF (implicitViscosity.AND.momStepping) THEN
600    #ifdef    ALLOW_AUTODIFF_TAMC
601              idkey = iikey + 3
602    #endif    /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
603              CALL IMPLDIFF(
604         I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
605         I         deltaTmom, KappaRU,recip_HFacW,
606         U         gUNm1,
607         I         myThid )
608    #ifdef    ALLOW_AUTODIFF_TAMC
609              idkey = iikey + 4
610    #endif    /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
611              CALL IMPLDIFF(
612         I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
613         I         deltaTmom, KappaRV,recip_HFacS,
614         U         gVNm1,
615         I         myThid )
616    
617    #ifdef   ALLOW_OBCS
618    C--      Apply open boundary conditions
619             IF (useOBCS) THEN
620               DO K=1,Nr
621                 CALL OBCS_APPLY_UV( bi, bj, k, gUnm1, gVnm1, myThid )
622               ENDDO
623             END IF
624    #endif   /* ALLOW_OBCS */
625    
626    #ifdef    INCLUDE_CD_CODE
627    #ifdef    ALLOW_AUTODIFF_TAMC
628              idkey = iikey + 5
629    #endif    /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
630              CALL IMPLDIFF(
631         I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
632         I         deltaTmom, KappaRU,recip_HFacW,
633         U         vVelD,
634         I         myThid )
635    #ifdef    ALLOW_AUTODIFF_TAMC
636              idkey = iikey + 6
637    #endif    /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
638              CALL IMPLDIFF(
639         I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
640         I         deltaTmom, KappaRV,recip_HFacS,
641         U         uVelD,
642         I         myThid )
643    #endif    /* INCLUDE_CD_CODE */
644    C--     End If implicitViscosity.AND.momStepping
645            ENDIF
646    
647         ENDDO         ENDDO
648        ENDDO        ENDDO
Legend:
Removed from v.1.2  
changed lines
  Added in v.1.58
  ViewVC Help
Powered by ViewVC 1.1.22