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revision 1.7 by cnh, Mon May 25 16:17:36 1998 UTC revision 1.38 by cnh, Fri Nov 6 22:44:45 1998 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 29  C     == Global variables === Line 29  C     == Global variables ===
29  #include "DYNVARS.h"  #include "DYNVARS.h"
30    
31  C     == Routine arguments ==  C     == Routine arguments ==
32    C     myTime - Current time in simulation
33    C     myIter - Current iteration number in simulation
34  C     myThid - Thread number for this instance of the routine.  C     myThid - Thread number for this instance of the routine.
35        INTEGER myThid        INTEGER myThid
36          _RL myTime
37          INTEGER myIter
38    
39  C     == Local variables  C     == Local variables
40  C     xA, yA                 - Per block temporaries holding face areas  C     xA, yA                 - Per block temporaries holding face areas
41  C     uTrans, vTrans, wTrans - Per block temporaries holding flow transport  C     uTrans, vTrans, rTrans - Per block temporaries holding flow
42  C                              o uTrans: Zonal transport  C                              transport
43    C     rVel                     o uTrans: Zonal transport
44  C                              o vTrans: Meridional transport  C                              o vTrans: Meridional transport
45  C                              o wTrans: Vertical transport  C                              o rTrans: Vertical transport
46    C                              o rVel:   Vertical velocity at upper and
47    C                                        lower cell faces.
48  C     maskC,maskUp             o maskC: land/water mask for tracer cells  C     maskC,maskUp             o maskC: land/water mask for tracer cells
49  C                              o maskUp: land/water mask for W points  C                              o maskUp: land/water mask for W points
50  C     aTerm, xTerm, cTerm    - Work arrays for holding separate terms in  C     aTerm, xTerm, cTerm    - Work arrays for holding separate terms in
# Line 53  C                              o fVer: V Line 60  C                              o fVer: V
60  C                                      is "pipelined" in the vertical  C                                      is "pipelined" in the vertical
61  C                                      so we need an fVer for each  C                                      so we need an fVer for each
62  C                                      variable.  C                                      variable.
63  C     iMin, iMax - Ranges and sub-block indices on which calculations  C     rhoK, rhoKM1   - Density at current level, level above and level
64  C     jMin, jMax   are applied.  C                      below.
65    C     rhoKP1                                                                  
66    C     buoyK, buoyKM1 - Buoyancy at current level and level above.
67    C     phiHyd         - Hydrostatic part of the potential phiHydi.
68    C                      In z coords phiHydiHyd is the hydrostatic
69    C                      pressure anomaly
70    C                      In p coords phiHydiHyd is the geopotential
71    C                      surface height
72    C                      anomaly.
73    C     etaSurfX,      - Holds surface elevation gradient in X and Y.
74    C     etaSurfY
75    C     K13, K23, K33  - Non-zero elements of small-angle approximation
76    C                      diffusion tensor.
77    C     KapGM          - Spatially varying Visbeck et. al mixing coeff.
78    C     KappaRT,       - Total diffusion in vertical for T and S.
79    C     KappaRS          (background + spatially varying, isopycnal term).
80    C     iMin, iMax     - Ranges and sub-block indices on which calculations
81    C     jMin, jMax       are applied.
82  C     bi, bj  C     bi, bj
83  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
84  C                          are switched with layer to be the appropriate index  C     kDown, kM1       are switched with layer to be the appropriate
85  C                          into fVerTerm  C                      index into fVerTerm.
86        _RS xA    (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RS xA      (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
87        _RS yA    (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RS yA      (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
88        _RL uTrans(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL uTrans  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
89        _RL vTrans(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL vTrans  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
90        _RL wTrans(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL rTrans  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
91        _RS maskC (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL rVel    (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)
92        _RS maskUp(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RS maskC   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
93        _RL aTerm (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RS maskUp  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
94        _RL xTerm (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL aTerm   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
95        _RL cTerm (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL xTerm   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
96        _RL mTerm (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL cTerm   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
97        _RL pTerm (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL mTerm   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
98        _RL fZon  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL pTerm   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
99        _RL fMer  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL fZon    (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
100        _RL fVerT (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)        _RL fMer    (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
101        _RL fVerS (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)        _RL fVerT   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)
102        _RL fVerU (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)        _RL fVerS   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)
103        _RL fVerV (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)        _RL fVerU   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)
104        _RL pH    (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nz)        _RL fVerV   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)
105        _RL rhokm1(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL phiHyd  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)
106        _RL rhokp1(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL rhokm1  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
107        _RL pSurfX(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL rhokp1  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
108        _RL pSurfY(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL rhok    (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
109        _RL K13   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nz)        _RL buoyKM1 (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
110        _RL K23   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nz)        _RL buoyK   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
111        _RL K33   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nz)        _RL rhotmp  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
112        _RL KapGM (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL etaSurfX(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
113          _RL etaSurfY(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
114          _RL K13     (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)
115          _RL K23     (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)
116          _RL K33     (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)
117          _RL KapGM   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
118          _RL KappaRT (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)
119          _RL KappaRS (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)
120    
121        INTEGER iMin, iMax        INTEGER iMin, iMax
122        INTEGER jMin, jMax        INTEGER jMin, jMax
123        INTEGER bi, bj        INTEGER bi, bj
124        INTEGER i, j        INTEGER i, j
125        INTEGER k, kM1, kUp, kDown        INTEGER k, kM1, kUp, kDown
126          LOGICAL BOTTOM_LAYER
127    
128    C---    The algorithm...
129    C
130    C       "Correction Step"
131    C       =================
132    C       Here we update the horizontal velocities with the surface
133    C       pressure such that the resulting flow is either consistent
134    C       with the free-surface evolution or the rigid-lid:
135    C         U[n] = U* + dt x d/dx P
136    C         V[n] = V* + dt x d/dy P
137    C
138    C       "Calculation of Gs"
139    C       ===================
140    C       This is where all the accelerations and tendencies (ie.
141    C       phiHydysics, parameterizations etc...) are calculated
142    C         rVel = sum_r ( div. u[n] )
143    C         rho = rho ( theta[n], salt[n] )
144    C         b   = b(rho, theta)
145    C         K31 = K31 ( rho )
146    C         Gu[n] = Gu( u[n], v[n], rVel, b, ... )
147    C         Gv[n] = Gv( u[n], v[n], rVel, b, ... )
148    C         Gt[n] = Gt( theta[n], u[n], v[n], rVel, K31, ... )
149    C         Gs[n] = Gs( salt[n], u[n], v[n], rVel, K31, ... )
150    C
151    C       "Time-stepping" or "Prediction"
152    C       ================================
153    C       The models variables are stepped forward with the appropriate
154    C       time-stepping scheme (currently we use Adams-Bashforth II)
155    C       - For momentum, the result is always *only* a "prediction"
156    C       in that the flow may be divergent and will be "corrected"
157    C       later with a surface pressure gradient.
158    C       - Normally for tracers the result is the new field at time
159    C       level [n+1} *BUT* in the case of implicit diffusion the result
160    C       is also *only* a prediction.
161    C       - We denote "predictors" with an asterisk (*).
162    C         U* = U[n] + dt x ( 3/2 Gu[n] - 1/2 Gu[n-1] )
163    C         V* = V[n] + dt x ( 3/2 Gv[n] - 1/2 Gv[n-1] )
164    C         theta[n+1] = theta[n] + dt x ( 3/2 Gt[n] - 1/2 atG[n-1] )
165    C         salt[n+1] = salt[n] + dt x ( 3/2 Gt[n] - 1/2 atG[n-1] )
166    C       With implicit diffusion:
167    C         theta* = theta[n] + dt x ( 3/2 Gt[n] - 1/2 atG[n-1] )
168    C         salt* = salt[n] + dt x ( 3/2 Gt[n] - 1/2 atG[n-1] )
169    C         (1 + dt * K * d_zz) theta[n] = theta*
170    C         (1 + dt * K * d_zz) salt[n] = salt*
171    C---
172    
173  C--   Set up work arrays with valid (i.e. not NaN) values  C--   Set up work arrays with valid (i.e. not NaN) values
174  C     These inital values do not alter the numerical results. They  C     These inital values do not alter the numerical results. They
# Line 110  C     uninitialised but inert locations. Line 188  C     uninitialised but inert locations.
188          pTerm(i,j)   = 0. _d 0          pTerm(i,j)   = 0. _d 0
189          fZon(i,j)    = 0. _d 0          fZon(i,j)    = 0. _d 0
190          fMer(i,j)    = 0. _d 0          fMer(i,j)    = 0. _d 0
191          DO K=1,nZ          DO K=1,Nr
192           pH (i,j,k)  = 0. _d 0           phiHyd (i,j,k)  = 0. _d 0
193           K13(i,j,k) = 0. _d 0           K13(i,j,k)  = 0. _d 0
194           K23(i,j,k) = 0. _d 0           K23(i,j,k)  = 0. _d 0
195           K33(i,j,k) = 0. _d 0           K33(i,j,k)  = 0. _d 0
196             KappaRT(i,j,k) = 0. _d 0
197             KappaRS(i,j,k) = 0. _d 0
198          ENDDO          ENDDO
199          rhokm1(i,j)  = 0. _d 0          rhoKM1 (i,j) = 0. _d 0
200          rhokp1(i,j)  = 0. _d 0          rhok   (i,j) = 0. _d 0
201            rhoKP1 (i,j) = 0. _d 0
202            rhoTMP (i,j) = 0. _d 0
203            buoyKM1(i,j) = 0. _d 0
204            buoyK  (i,j) = 0. _d 0
205            maskC  (i,j) = 0. _d 0
206         ENDDO         ENDDO
207        ENDDO        ENDDO
208    
209    
210        DO bj=myByLo(myThid),myByHi(myThid)        DO bj=myByLo(myThid),myByHi(myThid)
211         DO bi=myBxLo(myThid),myBxHi(myThid)         DO bi=myBxLo(myThid),myBxHi(myThid)
212    
 C--     Boundary condition on hydrostatic pressure is pH(z=0)=0  
         DO j=1-OLy,sNy+OLy  
          DO i=1-OLx,sNx+OLx  
           pH(i,j,1) = 0. _d 0  
           K13(i,j,1) = 0. _d 0  
           K23(i,j,1) = 0. _d 0  
           K33(i,j,1) = 0. _d 0  
           KapGM(i,j) = 0. _d 0  
          ENDDO  
         ENDDO  
   
213  C--     Set up work arrays that need valid initial values  C--     Set up work arrays that need valid initial values
214          DO j=1-OLy,sNy+OLy          DO j=1-OLy,sNy+OLy
215           DO i=1-OLx,sNx+OLx           DO i=1-OLx,sNx+OLx
216            wTrans(i,j)  = 0. _d 0            rTrans(i,j)   = 0. _d 0
217            fVerT(i,j,1) = 0. _d 0            rVel  (i,j,1) = 0. _d 0
218            fVerT(i,j,2) = 0. _d 0            rVel  (i,j,2) = 0. _d 0
219            fVerS(i,j,1) = 0. _d 0            fVerT (i,j,1) = 0. _d 0
220            fVerS(i,j,2) = 0. _d 0            fVerT (i,j,2) = 0. _d 0
221            fVerU(i,j,1) = 0. _d 0            fVerS (i,j,1) = 0. _d 0
222            fVerU(i,j,2) = 0. _d 0            fVerS (i,j,2) = 0. _d 0
223            fVerV(i,j,1) = 0. _d 0            fVerU (i,j,1) = 0. _d 0
224            fVerV(i,j,2) = 0. _d 0            fVerU (i,j,2) = 0. _d 0
225              fVerV (i,j,1) = 0. _d 0
226              fVerV (i,j,2) = 0. _d 0
227              phiHyd(i,j,1) = 0. _d 0
228              K13   (i,j,1) = 0. _d 0
229              K23   (i,j,1) = 0. _d 0
230              K33   (i,j,1) = 0. _d 0
231              KapGM (i,j)   = GMkbackground
232           ENDDO           ENDDO
233          ENDDO          ENDDO
234    
# Line 155  C--     Set up work arrays that need val Line 237  C--     Set up work arrays that need val
237          jMin = 1-OLy+1          jMin = 1-OLy+1
238          jMax = sNy+OLy          jMax = sNy+OLy
239    
240    
241            K = 1
242            BOTTOM_LAYER = K .EQ. Nr
243    
244    #ifdef DO_PIPELINED_CORRECTION_STEP
245  C--     Calculate gradient of surface pressure  C--     Calculate gradient of surface pressure
246          CALL GRAD_PSURF(          CALL CALC_GRAD_ETA_SURF(
247       I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,       I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,
248       O       pSurfX,pSurfY,       O       etaSurfX,etaSurfY,
249       I       myThid)       I       myThid)
   
250  C--     Update fields in top level according to tendency terms  C--     Update fields in top level according to tendency terms
251          CALL TIMESTEP(          CALL CORRECTION_STEP(
252       I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,1,pSurfX,pSurfY,myThid)       I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K,
253         I       etaSurfX,etaSurfY,myTime,myThid)
254            IF ( .NOT. BOTTOM_LAYER ) THEN
255    C--      Update fields in layer below according to tendency terms
256             CALL CORRECTION_STEP(
257         I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K+1,
258         I        etaSurfX,etaSurfY,myTime,myThid)
259            ENDIF
260    #endif
261  C--     Density of 1st level (below W(1)) reference to level 1  C--     Density of 1st level (below W(1)) reference to level 1
262    #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL
263          CALL FIND_RHO(          CALL FIND_RHO(
264       I     bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, 1, 1, 'LINEAR',       I     bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, K, K, eosType,
265       O     rhoKm1,       O     rhoKm1,
266       I     myThid )       I     myThid )
267  C--     Integrate hydrostatic balance for pH with BC of pH(z=0)=0  #endif
268          CALL CALC_PH(  
269       I      bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,1,rhoKm1,rhoKm1,          IF ( .NOT. BOTTOM_LAYER ) THEN
270       U      pH,  C--      Check static stability with layer below
271    C--      and mix as needed.
272    #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL
273             CALL FIND_RHO(
274         I      bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, K+1, K, eosType,
275         O      rhoKp1,
276         I      myThid )
277    #endif
278    #ifdef  INCLUDE_CONVECT_CALL
279             CALL CONVECT(
280         I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K+1,rhoKm1,rhoKp1,
281         I       myTime,myIter,myThid)
282    #endif
283    C--      Recompute density after mixing
284    #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL
285             CALL FIND_RHO(
286         I      bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, K, K, eosType,
287         O      rhoKm1,
288         I      myThid )
289    #endif
290            ENDIF
291    C--     Calculate buoyancy
292            CALL CALC_BUOYANCY(
293         I      bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K,rhoKm1,
294         O      buoyKm1,
295         I      myThid )
296    C--     Integrate hydrostatic balance for phiHyd with BC of
297    C--     phiHyd(z=0)=0
298            CALL CALC_PHI_HYD(
299         I      bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K,buoyKm1,buoyKm1,
300         U      phiHyd,
301       I      myThid )       I      myThid )
302    
303          DO K=2,Nz          DO K=2,Nr
304  C--     Update fields in Kth level according to tendency terms           BOTTOM_LAYER = K .EQ. Nr
305          CALL TIMESTEP(  #ifdef DO_PIPELINED_CORRECTION_STEP
306       I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K,pSurfX,pSurfY,myThid)           IF ( .NOT. BOTTOM_LAYER ) THEN
307  C--     Density of K-1 level (above W(K)) reference to K level  C--       Update fields in layer below according to tendency terms
308          CALL FIND_RHO(            CALL CORRECTION_STEP(
309       I     bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,  K-1, K, 'LINEAR',       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K+1,
310       O     rhoKm1,       I         etaSurfX,etaSurfY,myTime,myThid)
311       I     myThid )           ENDIF
312  C--     Density of K level (below W(K)) reference to K level  #endif
313          CALL FIND_RHO(  C--      Density of K level (below W(K)) reference to K level
314       I     bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,  K, K, 'LINEAR',  #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL
315       O     rhoKp1,           CALL FIND_RHO(
316       I     myThid )       I      bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,  K, K, eosType,
317  C--     Calculate iso-neutral slopes for the GM/Redi parameterisation       O      rhoK,
         CALL CALC_ISOSLOPES(  
      I            bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, K,  
      I            rhoKm1, rhoKp1,  
      O            K13, K23, K33, KapGM,  
      I            myThid )  
 C--     Calculate static stability and mix where convectively unstable  
         CALL CONVECT(  
      I      bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K,rhoKm1,rhoKp1,myThid)  
 C--     Density of K-1 level (above W(K)) reference to K-1 level  
         CALL FIND_RHO(  
      I     bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,  K-1, K-1, 'LINEAR',  
      O     rhoKm1,  
      I     myThid )  
 C--     Density of K level (below W(K)) referenced to K level  
         CALL FIND_RHO(  
      I     bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,  K, K, 'LINEAR',  
      O     rhoKp1,  
      I     myThid )  
 C--     Integrate hydrostatic balance for pH with BC of pH(z=0)=0  
         CALL CALC_PH(  
      I      bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K,rhoKm1,rhoKp1,  
      U      pH,  
318       I      myThid )       I      myThid )
319    #endif
320             IF ( .NOT. BOTTOM_LAYER ) THEN
321    C--       Check static stability with layer below and mix as needed.
322    C--       Density of K+1 level (below W(K+1)) reference to K level.
323    #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL
324              CALL FIND_RHO(
325         I       bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,  K+1, K, eosType,
326         O       rhoKp1,
327         I       myThid )
328    #endif
329    #ifdef  INCLUDE_CONVECT_CALL
330              CALL CONVECT(
331         I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K+1,rhoK,rhoKp1,
332         I        myTime,myIter,myThid)
333    #endif
334    C--       Recompute density after mixing
335    #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL
336              CALL FIND_RHO(
337         I       bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, K, K, eosType,
338         O       rhoK,
339         I       myThid )
340    #endif
341             ENDIF
342    C--      Calculate buoyancy
343             CALL CALC_BUOYANCY(
344         I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K,rhoK,
345         O       buoyK,
346         I       myThid )
347    C--      Integrate hydrostatic balance for phiHyd with BC of
348    C--      phiHyd(z=0)=0
349             CALL CALC_PHI_HYD(
350         I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K,buoyKm1,buoyK,
351         U        phiHyd,
352         I        myThid )
353    C--      Calculate iso-neutral slopes for the GM/Redi parameterisation
354    #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL
355             CALL FIND_RHO(
356         I        bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, K-1, K, eosType,
357         O        rhoTmp,
358         I        myThid )
359    #endif
360    #ifdef  INCLUDE_CALC_ISOSLOPES_CALL
361             CALL CALC_ISOSLOPES(
362         I        bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, K,
363         I        rhoKm1, rhoK, rhotmp,
364         O        K13, K23, K33, KapGM,
365         I        myThid )
366    #endif
367             DO J=jMin,jMax
368              DO I=iMin,iMax
369    #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL
370               rhoKm1 (I,J) = rhoK(I,J)
371    #endif
372               buoyKm1(I,J) = buoyK(I,J)
373              ENDDO
374             ENDDO
375            ENDDO ! K
376    
377          ENDDO          DO K = Nr, 1, -1
378    
         DO K = Nz, 1, -1  
379           kM1  =max(1,k-1)   ! Points to level above k (=k-1)           kM1  =max(1,k-1)   ! Points to level above k (=k-1)
380           kUp  =1+MOD(k+1,2) ! Cycles through 1,2 to point to layer above           kUp  =1+MOD(k+1,2) ! Cycles through 1,2 to point to layer above
381           kDown=1+MOD(k,2)   ! Cycles through 2,1 to point to current layer           kDown=1+MOD(k,2)   ! Cycles through 2,1 to point to current layer
# Line 229  C--     Integrate hydrostatic balance fo Line 387  C--     Integrate hydrostatic balance fo
387  C--      Get temporary terms used by tendency routines  C--      Get temporary terms used by tendency routines
388           CALL CALC_COMMON_FACTORS (           CALL CALC_COMMON_FACTORS (
389       I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,kM1,kUp,kDown,       I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,kM1,kUp,kDown,
390       O        xA,yA,uTrans,vTrans,wTrans,maskC,maskUp,       O        xA,yA,uTrans,vTrans,rTrans,rVel,maskC,maskUp,
391       I        myThid)       I        myThid)
392    #ifdef  INCLUDE_CALC_DIFFUSIVITY_CALL
393  C--      Calculate accelerations in the momentum equations  C--      Calculate the total vertical diffusivity
394           CALL CALC_MOM_RHS(           CALL CALC_DIFFUSIVITY(
395       I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,kM1,kUp,kDown,       I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K,
396       I        xA,yA,uTrans,vTrans,wTrans,maskC,       I        maskC,maskUp,KapGM,K33,
397       I        pH,       O        KappaRT,KappaRS,
      U        aTerm,xTerm,cTerm,mTerm,pTerm,  
      U        fZon, fMer, fVerU, fVerV,  
398       I        myThid)       I        myThid)
399    #endif
400    C--      Calculate accelerations in the momentum equations
401             IF ( momStepping ) THEN
402              CALL CALC_MOM_RHS(
403         I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,kM1,kUp,kDown,
404         I         xA,yA,uTrans,vTrans,rTrans,rVel,maskC,
405         I         phiHyd,
406         U         aTerm,xTerm,cTerm,mTerm,pTerm,
407         U         fZon, fMer, fVerU, fVerV,
408         I         myTime, myThid)
409             ENDIF
410  C--      Calculate active tracer tendencies  C--      Calculate active tracer tendencies
411           CALL CALC_GT(           IF ( tempStepping ) THEN
412       I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax, k,kM1,kUp,kDown,            CALL CALC_GT(
413       I        xA,yA,uTrans,vTrans,wTrans,maskUp,       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax, k,kM1,kUp,kDown,
414       I        K13,K23,K33,KapGM,       I         xA,yA,uTrans,vTrans,rTrans,maskUp,maskC,
415       U        aTerm,xTerm,fZon,fMer,fVerT,       I         K13,K23,KappaRT,KapGM,
416       I        myThid)       U         aTerm,xTerm,fZon,fMer,fVerT,
417  Cdbg     CALL CALC_GS(       I         myTime, myThid)
418  Cdbg I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax, k,kM1,kUp,kDown,           ENDIF
419  Cdbg I        xA,yA,uTrans,vTrans,wTrans,maskUp,           IF ( saltStepping ) THEN
420  Cdbg I        K13,K23,K33,KapGM,            CALL CALC_GS(
421  Cdbg U        aTerm,xTerm,fZon,fMer,fVerS,       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax, k,kM1,kUp,kDown,
422  Cdbg I        myThid)       I         xA,yA,uTrans,vTrans,rTrans,maskUp,maskC,
423         I         K13,K23,KappaRS,KapGM,
424         U         aTerm,xTerm,fZon,fMer,fVerS,
425         I         myTime, myThid)
426             ENDIF
427    C--      Prediction step (step forward all model variables)
428             CALL TIMESTEP(
429         I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K,
430         I       myThid)
431    C--      Diagnose barotropic divergence of predicted fields
432             CALL CALC_DIV_GHAT(
433         I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K,
434         I       xA,yA,
435         I       myThid)
436    
437          ENDDO  C--      Cumulative diagnostic calculations (ie. time-averaging)
438    #ifdef INCLUDE_DIAGNOSTICS_INTERFACE_CODE
439             IF (taveFreq.GT.0.) THEN
440              CALL DO_TIME_AVERAGES(
441         I                           myTime, myIter, bi, bj, K, kUp, kDown,
442         I                           K13, K23, rVel, KapGM,
443         I                           myThid )
444             ENDIF
445    #endif
446    
447            ENDDO ! K
448    
449    C--     Implicit diffusion
450            IF (implicitDiffusion) THEN
451             CALL IMPLDIFF( bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
452         I                  KappaRT,KappaRS,
453         I                  myThid )
454            ENDIF
455    
456         ENDDO         ENDDO
457        ENDDO        ENDDO
458    
459  !dbg  write(0,*) 'dynamics: pS',minval(cg2d_x),maxval(cg2d_x)  C     write(0,*) 'dynamics: pS ',minval(cg2d_x(1:sNx,1:sNy,:,:)),
460  !dbg  write(0,*) 'dynamics: U',minval(uVel(1:sNx,1:sNy,:,:,:)),  C    &                           maxval(cg2d_x(1:sNx,1:sNy,:,:))
461  !dbg &                         maxval(uVel(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.),
462  !dbg  write(0,*) 'dynamics: V',minval(vVel(1:sNx,1:sNy,:,:,:)),  C    &                           maxval(uVel(1:sNx,1:sNy,1,:,:),mask=uVel(1:sNx,1:sNy,1,:,:).NE.0.)
463  !dbg &                         maxval(vVel(1:sNx,1:sNy,:,:,:))  C     write(0,*) 'dynamics: V  ',minval(vVel(1:sNx,1:sNy,1,:,:),mask=vVel(1:sNx,1:sNy,1,:,:).NE.0.),
464  !dbg  write(0,*) 'dynamics: gT',minval(gT(1:sNx,1:sNy,:,:,:)),  C    &                           maxval(vVel(1:sNx,1:sNy,1,:,:),mask=vVel(1:sNx,1:sNy,1,:,:).NE.0.)
465  !dbg &                         maxval(gT(1:sNx,1:sNy,:,:,:))  C     write(0,*) 'dynamics: rVel(1) ',
466  !dbg  write(0,*) 'dynamics: T',minval(Theta(1:sNx,1:sNy,:,:,:)),  C    &            minval(rVel(1:sNx,1:sNy,1),mask=rVel(1:sNx,1:sNy,1).NE.0.),
467  !dbg &                         maxval(Theta(1:sNx,1:sNy,:,:,:))  C    &            maxval(rVel(1:sNx,1:sNy,1),mask=rVel(1:sNx,1:sNy,1).NE.0.)
468  !dbg  write(0,*) 'dynamics: pH',minval(pH/(Gravity*Rhonil)),  C     write(0,*) 'dynamics: rVel(2) ',
469  !dbg &                          maxval(pH/(Gravity*Rhonil))  C    &            minval(rVel(1:sNx,1:sNy,2),mask=rVel(1:sNx,1:sNy,2).NE.0.),
470    C    &            maxval(rVel(1:sNx,1:sNy,2),mask=rVel(1:sNx,1:sNy,2).NE.0.)
471    cblk  write(0,*) 'dynamics: K13',minval(K13(1:sNx,1:sNy,:)),
472    cblk &                           maxval(K13(1:sNx,1:sNy,:))
473    cblk  write(0,*) 'dynamics: K23',minval(K23(1:sNx,1:sNy,:)),
474    cblk &                           maxval(K23(1:sNx,1:sNy,:))
475    cblk  write(0,*) 'dynamics: K33',minval(K33(1:sNx,1:sNy,:)),
476    cblk &                           maxval(K33(1:sNx,1:sNy,:))
477    C     write(0,*) 'dynamics: gT ',minval(gT(1:sNx,1:sNy,:,:,:)),
478    C    &                           maxval(gT(1:sNx,1:sNy,:,:,:))
479    C     write(0,*) 'dynamics: T  ',minval(Theta(1:sNx,1:sNy,:,:,:)),
480    C    &                           maxval(Theta(1:sNx,1:sNy,:,:,:))
481    C     write(0,*) 'dynamics: gS ',minval(gS(1:sNx,1:sNy,:,:,:)),
482    C    &                           maxval(gS(1:sNx,1:sNy,:,:,:))
483    C     write(0,*) 'dynamics: S  ',minval(salt(1:sNx,1:sNy,:,:,:)),
484    C    &                           maxval(salt(1:sNx,1:sNy,:,:,:))
485    C     write(0,*) 'dynamics: phiHyd ',minval(phiHyd/(Gravity*Rhonil),mask=phiHyd.NE.0.),
486    C    &                           maxval(phiHyd/(Gravity*Rhonil))
487    C     CALL PLOT_FIELD_XYZRL( gU, ' GU exiting dyanmics ' ,
488    C    &Nr, 1, myThid )
489    C     CALL PLOT_FIELD_XYZRL( gV, ' GV exiting dyanmics ' ,
490    C    &Nr, 1, myThid )
491    C     CALL PLOT_FIELD_XYZRL( gS, ' GS exiting dyanmics ' ,
492    C    &Nr, 1, myThid )
493    C     CALL PLOT_FIELD_XYZRL( gT, ' GT exiting dyanmics ' ,
494    C    &Nr, 1, myThid )
495    C     CALL PLOT_FIELD_XYZRL( phiHyd, ' phiHyd exiting dyanmics ' ,
496    C    &Nr, 1, myThid )
497    
498    
499        RETURN        RETURN
500        END        END
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