/[MITgcm]/MITgcm/model/src/dynamics.F
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revision 1.50 by adcroft, Wed Jun 21 19:13:11 2000 UTC revision 1.91 by heimbach, Fri Nov 15 03:01:21 2002 UTC
# Line 1  Line 1 
1  C $Header$  C $Header$
2    C $Name$
3    
4  #include "CPP_OPTIONS.h"  #include "CPP_OPTIONS.h"
5    
6    CBOP
7    C     !ROUTINE: DYNAMICS
8    C     !INTERFACE:
9        SUBROUTINE DYNAMICS(myTime, myIter, myThid)        SUBROUTINE DYNAMICS(myTime, myIter, myThid)
10  C     /==========================================================\  C     !DESCRIPTION: \bv
11  C     | SUBROUTINE DYNAMICS                                      |  C     *==========================================================*
12  C     | o Controlling routine for the explicit part of the model |  C     | SUBROUTINE DYNAMICS                                      
13  C     |   dynamics.                                              |  C     | o Controlling routine for the explicit part of the model  
14  C     |==========================================================|  C     |   dynamics.                                              
15  C     | This routine evaluates the "dynamics" terms for each     |  C     *==========================================================*
16  C     | block of ocean in turn. Because the blocks of ocean have |  C     | This routine evaluates the "dynamics" terms for each      
17  C     | overlap regions they are independent of one another.     |  C     | block of ocean in turn. Because the blocks of ocean have  
18  C     | If terms involving lateral integrals are needed in this  |  C     | overlap regions they are independent of one another.      
19  C     | routine care will be needed. Similarly finite-difference |  C     | If terms involving lateral integrals are needed in this  
20  C     | operations with stencils wider than the overlap region   |  C     | routine care will be needed. Similarly finite-difference  
21  C     | require special consideration.                           |  C     | operations with stencils wider than the overlap region    
22  C     | Notes                                                    |  C     | require special consideration.                            
23  C     | =====                                                    |  C     | The algorithm...
24  C     | C*P* comments indicating place holders for which code is |  C     |
25  C     |      presently being developed.                          |  C     | "Correction Step"
26  C     \==========================================================/  C     | =================
27  c  C     | Here we update the horizontal velocities with the surface
28  c     changed: Patrick Heimbach heimbach@mit.edu 6-Jun-2000  C     | pressure such that the resulting flow is either consistent
29  c              - computation of ikey wrong for nTx,nTy > 1  C     | with the free-surface evolution or the rigid-lid:
30  c                and/or nsx,nsy > 1: act1 and act2 were  C     |   U[n] = U* + dt x d/dx P
31  c                mixed up.  C     |   V[n] = V* + dt x d/dy P
32    C     |
33    C     | "Calculation of Gs"
34    C     | ===================
35    C     | This is where all the accelerations and tendencies (ie.
36    C     | physics, parameterizations etc...) are calculated
37    C     |   rho = rho ( theta[n], salt[n] )
38    C     |   b   = b(rho, theta)
39    C     |   K31 = K31 ( rho )
40    C     |   Gu[n] = Gu( u[n], v[n], wVel, b, ... )
41    C     |   Gv[n] = Gv( u[n], v[n], wVel, b, ... )
42    C     |   Gt[n] = Gt( theta[n], u[n], v[n], wVel, K31, ... )
43    C     |   Gs[n] = Gs( salt[n], u[n], v[n], wVel, K31, ... )
44    C     |
45    C     | "Time-stepping" or "Prediction"
46    C     | ================================
47    C     | The models variables are stepped forward with the appropriate
48    C     | time-stepping scheme (currently we use Adams-Bashforth II)
49    C     | - For momentum, the result is always *only* a "prediction"
50    C     | in that the flow may be divergent and will be "corrected"
51    C     | later with a surface pressure gradient.
52    C     | - Normally for tracers the result is the new field at time
53    C     | level [n+1} *BUT* in the case of implicit diffusion the result
54    C     | is also *only* a prediction.
55    C     | - We denote "predictors" with an asterisk (*).
56    C     |   U* = U[n] + dt x ( 3/2 Gu[n] - 1/2 Gu[n-1] )
57    C     |   V* = V[n] + dt x ( 3/2 Gv[n] - 1/2 Gv[n-1] )
58    C     |   theta[n+1] = theta[n] + dt x ( 3/2 Gt[n] - 1/2 atG[n-1] )
59    C     |   salt[n+1] = salt[n] + dt x ( 3/2 Gt[n] - 1/2 atG[n-1] )
60    C     | With implicit diffusion:
61    C     |   theta* = theta[n] + dt x ( 3/2 Gt[n] - 1/2 atG[n-1] )
62    C     |   salt* = salt[n] + dt x ( 3/2 Gt[n] - 1/2 atG[n-1] )
63    C     |   (1 + dt * K * d_zz) theta[n] = theta*
64    C     |   (1 + dt * K * d_zz) salt[n] = salt*
65    C     |
66    C     *==========================================================*
67    C     \ev
68    C     !USES:
69        IMPLICIT NONE        IMPLICIT NONE
   
70  C     == Global variables ===  C     == Global variables ===
71  #include "SIZE.h"  #include "SIZE.h"
72  #include "EEPARAMS.h"  #include "EEPARAMS.h"
 #include "CG2D.h"  
73  #include "PARAMS.h"  #include "PARAMS.h"
74  #include "DYNVARS.h"  #include "DYNVARS.h"
75  #include "GRID.h"  #include "GRID.h"
76    #ifdef ALLOW_PASSIVE_TRACER
77  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #include "TR1.h"
 #include "tamc.h"  
 #include "tamc_keys.h"  
78  #endif  #endif
79    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
80    # include "tamc.h"
81    # include "tamc_keys.h"
82    # include "FFIELDS.h"
83    # include "EOS.h"
84    # ifdef ALLOW_KPP
85    #  include "KPP.h"
86    # endif
87    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
88    #ifdef ALLOW_TIMEAVE
89    #include "TIMEAVE_STATV.h"
90    #endif
91    
92    C     !CALLING SEQUENCE:
93    C     DYNAMICS()
94    C      |
95    C      |-- CALC_GRAD_PHI_SURF
96    C      |
97    C      |-- CALC_VISCOSITY
98    C      |
99    C      |-- CALC_PHI_HYD  
100    C      |
101    C      |-- STORE_PRESSURE
102    C      |
103    C      |-- MOM_FLUXFORM  
104    C      |
105    C      |-- MOM_VECINV    
106    C      |
107    C      |-- TIMESTEP      
108    C      |
109    C      |-- OBCS_APPLY_UV
110    C      |
111    C      |-- IMPLDIFF      
112    C      |
113    C      |-- OBCS_APPLY_UV
114    C      |
115    C      |-- CALL TIMEAVE_CUMUL_1T
116    C      |-- CALL DEBUG_STATS_RL
117    
118    C     !INPUT/OUTPUT PARAMETERS:
119  C     == Routine arguments ==  C     == Routine arguments ==
120  C     myTime - Current time in simulation  C     myTime - Current time in simulation
121  C     myIter - Current iteration number in simulation  C     myIter - Current iteration number in simulation
# Line 49  C     myThid - Thread number for this in Line 124  C     myThid - Thread number for this in
124        INTEGER myIter        INTEGER myIter
125        INTEGER myThid        INTEGER myThid
126    
127    C     !LOCAL VARIABLES:
128  C     == Local variables  C     == Local variables
129  C     xA, yA                 - Per block temporaries holding face areas  C     fVer[STUV]               o fVer: Vertical flux term - note fVer
 C     uTrans, vTrans, rTrans - Per block temporaries holding flow  
 C                              transport  
 C     rVel                     o uTrans: Zonal transport  
 C                              o vTrans: Meridional transport  
 C                              o rTrans: Vertical transport  
 C                              o rVel:   Vertical velocity at upper and  
 C                                        lower cell faces.  
 C     maskC,maskUp             o maskC: land/water mask for tracer cells  
 C                              o maskUp: land/water mask for W points  
 C     aTerm, xTerm, cTerm    - Work arrays for holding separate terms in  
 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  
130  C                                      is "pipelined" in the vertical  C                                      is "pipelined" in the vertical
131  C                                      so we need an fVer for each  C                                      so we need an fVer for each
132  C                                      variable.  C                                      variable.
133  C     rhoK, rhoKM1   - Density at current level, level above and level  C     rhoK, rhoKM1   - Density at current level, and level above
 C                      below.  
 C     rhoKP1                                                                    
 C     buoyK, buoyKM1 - Buoyancy at current level and level above.  
134  C     phiHyd         - Hydrostatic part of the potential phiHydi.  C     phiHyd         - Hydrostatic part of the potential phiHydi.
135  C                      In z coords phiHydiHyd is the hydrostatic  C                      In z coords phiHydiHyd is the hydrostatic
136  C                      pressure anomaly  C                      Potential (=pressure/rho0) anomaly
137  C                      In p coords phiHydiHyd is the geopotential  C                      In p coords phiHydiHyd is the geopotential
138  C                      surface height  C                      surface height anomaly.
139  C                      anomaly.  C     phiSurfX, - gradient of Surface potentiel (Pressure/rho, ocean)
140  C     etaSurfX,      - Holds surface elevation gradient in X and Y.  C     phiSurfY             or geopotentiel (atmos) in X and Y direction
 C     etaSurfY  
 C     KappaRT,       - Total diffusion in vertical for T and S.  
 C     KappaRS          (background + spatially varying, isopycnal term).  
141  C     iMin, iMax     - Ranges and sub-block indices on which calculations  C     iMin, iMax     - Ranges and sub-block indices on which calculations
142  C     jMin, jMax       are applied.  C     jMin, jMax       are applied.
143  C     bi, bj  C     bi, bj
144  C     k, kUp,        - Index for layer above and below. kUp and kDown  C     k, kup,        - Index for layer above and below. kup and kDown
145  C     kDown, kM1       are switched with layer to be the appropriate  C     kDown, km1       are switched with layer to be the appropriate
146  C                      index into fVerTerm.  C                      index into fVerTerm.
       _RS xA      (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)  
       _RS yA      (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)  
       _RL uTrans  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)  
       _RL vTrans  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)  
       _RL rTrans  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)  
       _RL rVel    (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)  
       _RS maskC   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)  
       _RS maskUp  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)  
       _RL aTerm   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)  
       _RL xTerm   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)  
       _RL cTerm   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)  
       _RL mTerm   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)  
       _RL pTerm   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)  
       _RL fZon    (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)  
       _RL fMer    (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)  
       _RL fVerT   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)  
       _RL fVerS   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)  
147        _RL fVerU   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)        _RL fVerU   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)
148        _RL fVerV   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)        _RL fVerV   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)
149        _RL phiHyd  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)        _RL phiHyd  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)
150        _RL rhokm1  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL rhokm1  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
       _RL rhokp1  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)  
151        _RL rhok    (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL rhok    (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
152        _RL buoyKM1 (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL phiSurfX(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
153        _RL buoyK   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL phiSurfY(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
       _RL rhotmp  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)  
       _RL etaSurfX(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)  
       _RL etaSurfY(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)  
       _RL KappaRT (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)  
       _RL KappaRS (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)  
154        _RL KappaRU (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)        _RL KappaRU (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)
155        _RL KappaRV (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)        _RL KappaRV (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)
       _RL sigmaX  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)  
       _RL sigmaY  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)  
       _RL sigmaR  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)  
   
 #ifdef INCLUDE_CONVECT_CALL  
       _RL ConvectCount (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)  
 #endif  
156    
157        INTEGER iMin, iMax        INTEGER iMin, iMax
158        INTEGER jMin, jMax        INTEGER jMin, jMax
159        INTEGER bi, bj        INTEGER bi, bj
160        INTEGER i, j        INTEGER i, j
161        INTEGER k, kM1, kUp, kDown        INTEGER k, km1, kp1, kup, kDown
       LOGICAL BOTTOM_LAYER  
   
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
       INTEGER    isbyte  
       PARAMETER( isbyte = 4 )  
   
       INTEGER act1, act2, act3, act4  
       INTEGER max1, max2, max3  
       INTEGER ikact, iikey,kkey  
       INTEGER maximpl  
 #endif  
162    
163    Cjmc : add for phiHyd output <- but not working if multi tile per CPU
164    c      CHARACTER*(MAX_LEN_MBUF) suff
165    c      LOGICAL  DIFFERENT_MULTIPLE
166    c      EXTERNAL DIFFERENT_MULTIPLE
167    Cjmc(end)
168    
169  C---    The algorithm...  C---    The algorithm...
170  C  C
171  C       "Correction Step"  C       "Correction Step"
# Line 163  C Line 179  C
179  C       "Calculation of Gs"  C       "Calculation of Gs"
180  C       ===================  C       ===================
181  C       This is where all the accelerations and tendencies (ie.  C       This is where all the accelerations and tendencies (ie.
182  C       phiHydysics, parameterizations etc...) are calculated  C       physics, parameterizations etc...) are calculated
 C         rVel = sum_r ( div. u[n] )  
183  C         rho = rho ( theta[n], salt[n] )  C         rho = rho ( theta[n], salt[n] )
184  C         b   = b(rho, theta)  C         b   = b(rho, theta)
185  C         K31 = K31 ( rho )  C         K31 = K31 ( rho )
186  C         Gu[n] = Gu( u[n], v[n], rVel, b, ... )  C         Gu[n] = Gu( u[n], v[n], wVel, b, ... )
187  C         Gv[n] = Gv( u[n], v[n], rVel, b, ... )  C         Gv[n] = Gv( u[n], v[n], wVel, b, ... )
188  C         Gt[n] = Gt( theta[n], u[n], v[n], rVel, K31, ... )  C         Gt[n] = Gt( theta[n], u[n], v[n], wVel, K31, ... )
189  C         Gs[n] = Gs( salt[n], u[n], v[n], rVel, K31, ... )  C         Gs[n] = Gs( salt[n], u[n], v[n], wVel, K31, ... )
190  C  C
191  C       "Time-stepping" or "Prediction"  C       "Time-stepping" or "Prediction"
192  C       ================================  C       ================================
# Line 194  C         salt* = salt[n] + dt x ( 3/2 G Line 209  C         salt* = salt[n] + dt x ( 3/2 G
209  C         (1 + dt * K * d_zz) theta[n] = theta*  C         (1 + dt * K * d_zz) theta[n] = theta*
210  C         (1 + dt * K * d_zz) salt[n] = salt*  C         (1 + dt * K * d_zz) salt[n] = salt*
211  C---  C---
212    CEOP
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
 C--   dummy statement to end declaration part  
       ikey = 1  
 #endif  
213    
214  C--   Set up work arrays with valid (i.e. not NaN) values  C--   Set up work arrays with valid (i.e. not NaN) values
215  C     These inital values do not alter the numerical results. They  C     These inital values do not alter the numerical results. They
# Line 207  C     point numbers. This prevents spuri Line 218  C     point numbers. This prevents spuri
218  C     uninitialised but inert locations.  C     uninitialised but inert locations.
219        DO j=1-OLy,sNy+OLy        DO j=1-OLy,sNy+OLy
220         DO i=1-OLx,sNx+OLx         DO i=1-OLx,sNx+OLx
         xA(i,j)      = 0. _d 0  
         yA(i,j)      = 0. _d 0  
         uTrans(i,j)  = 0. _d 0  
         vTrans(i,j)  = 0. _d 0  
         aTerm(i,j)   = 0. _d 0  
         xTerm(i,j)   = 0. _d 0  
         cTerm(i,j)   = 0. _d 0  
         mTerm(i,j)   = 0. _d 0  
         pTerm(i,j)   = 0. _d 0  
         fZon(i,j)    = 0. _d 0  
         fMer(i,j)    = 0. _d 0  
         DO K=1,Nr  
          phiHyd (i,j,k)  = 0. _d 0  
          KappaRU(i,j,k) = 0. _d 0  
          KappaRV(i,j,k) = 0. _d 0  
          sigmaX(i,j,k) = 0. _d 0  
          sigmaY(i,j,k) = 0. _d 0  
          sigmaR(i,j,k) = 0. _d 0  
         ENDDO  
221          rhoKM1 (i,j) = 0. _d 0          rhoKM1 (i,j) = 0. _d 0
222          rhok   (i,j) = 0. _d 0          rhok   (i,j) = 0. _d 0
223          rhoKP1 (i,j) = 0. _d 0          phiSurfX(i,j) = 0. _d 0
224          rhoTMP (i,j) = 0. _d 0          phiSurfY(i,j) = 0. _d 0
         buoyKM1(i,j) = 0. _d 0  
         buoyK  (i,j) = 0. _d 0  
         maskC  (i,j) = 0. _d 0  
225         ENDDO         ENDDO
226        ENDDO        ENDDO
227    
228    C-- Call to routine for calculation of
229    C   Eliassen-Palm-flux-forced U-tendency,
230    C   if desired:
231    #ifdef INCLUDE_EP_FORCING_CODE
232          CALL CALC_EP_FORCING(myThid)
233    #endif
234    
235  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
236  C--   HPF directive to help TAMC  C--   HPF directive to help TAMC
237  !HPF$ INDEPENDENT  CHPF$ INDEPENDENT
238  #endif  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
239    
240        DO bj=myByLo(myThid),myByHi(myThid)        DO bj=myByLo(myThid),myByHi(myThid)
241    
242  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
243  C--    HPF directive to help TAMC  C--    HPF directive to help TAMC
244  !HPF$  INDEPENDENT, NEW (rTrans,rVel,fVerT,fVerS,fVerU,fVerV  CHPF$  INDEPENDENT, NEW (fVerU,fVerV
245  !HPF$&                  ,phiHyd,  CHPF$&                  ,phiHyd
246  !HPF$&                  ,utrans,vtrans,maskc,xA,yA  CHPF$&                  ,KappaRU,KappaRV
247  !HPF$&                  ,KappaRT,KappaRS,KappaRU,KappaRV  CHPF$&                  )
248  !HPF$&                  )  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
 #endif  
249    
250         DO bi=myBxLo(myThid),myBxHi(myThid)         DO bi=myBxLo(myThid),myBxHi(myThid)
251    
252  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
253            act1 = bi - myBxLo(myThid)            act1 = bi - myBxLo(myThid)
254            max1 = myBxHi(myThid) - myBxLo(myThid) + 1            max1 = myBxHi(myThid) - myBxLo(myThid) + 1
   
255            act2 = bj - myByLo(myThid)            act2 = bj - myByLo(myThid)
256            max2 = myByHi(myThid) - myByLo(myThid) + 1            max2 = myByHi(myThid) - myByLo(myThid) + 1
   
257            act3 = myThid - 1            act3 = myThid - 1
258            max3 = nTx*nTy            max3 = nTx*nTy
   
259            act4 = ikey_dynamics - 1            act4 = ikey_dynamics - 1
260              idynkey = (act1 + 1) + act2*max1
           ikey = (act1 + 1) + act2*max1  
261       &                      + act3*max1*max2       &                      + act3*max1*max2
262       &                      + act4*max1*max2*max3       &                      + act4*max1*max2*max3
263  #endif  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
264    
265  C--     Set up work arrays that need valid initial values  C--     Set up work arrays that need valid initial values
266          DO j=1-OLy,sNy+OLy          DO j=1-OLy,sNy+OLy
267           DO i=1-OLx,sNx+OLx           DO i=1-OLx,sNx+OLx
268            rTrans(i,j)   = 0. _d 0            DO k=1,Nr
269            rVel  (i,j,1) = 0. _d 0             phiHyd(i,j,k)  = 0. _d 0
270            rVel  (i,j,2) = 0. _d 0             KappaRU(i,j,k) = 0. _d 0
271            fVerT (i,j,1) = 0. _d 0             KappaRV(i,j,k) = 0. _d 0
           fVerT (i,j,2) = 0. _d 0  
           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  
           phiHyd(i,j,1) = 0. _d 0  
          ENDDO  
         ENDDO  
   
         DO k=1,Nr  
          DO j=1-OLy,sNy+OLy  
           DO i=1-OLx,sNx+OLx  
 #ifdef INCLUDE_CONVECT_CALL  
            ConvectCount(i,j,k) = 0.  
 #endif  
            KappaRT(i,j,k) = 0. _d 0  
            KappaRS(i,j,k) = 0. _d 0  
272            ENDDO            ENDDO
273              fVerU  (i,j,1) = 0. _d 0
274              fVerU  (i,j,2) = 0. _d 0
275              fVerV  (i,j,1) = 0. _d 0
276              fVerV  (i,j,2) = 0. _d 0
277           ENDDO           ENDDO
278          ENDDO          ENDDO
279    
280          iMin = 1-OLx+1  C--     Start computation of dynamics
281          iMax = sNx+OLx          iMin = 1-OLx+2
282          jMin = 1-OLy+1          iMax = sNx+OLx-1
283          jMax = sNy+OLy          jMin = 1-OLy+2
284            jMax = sNy+OLy-1
285    
286          K = 1  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
287          BOTTOM_LAYER = K .EQ. Nr  CADJ STORE wvel (:,:,:,bi,bj) =
288    CADJ &     comlev1_bibj, key = idynkey, byte = isbyte
289  #ifdef DO_PIPELINED_CORRECTION_STEP  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
290  C--     Calculate gradient of surface pressure  
291          CALL CALC_GRAD_ETA_SURF(  C--     Explicit part of the Surface Potentiel Gradient (add in TIMESTEP)
292       I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,  C       (note: this loop will be replaced by CALL CALC_GRAD_ETA)
293       O       etaSurfX,etaSurfY,          IF (implicSurfPress.NE.1.) THEN
294       I       myThid)            CALL CALC_GRAD_PHI_SURF(
295  C--     Update fields in top level according to tendency terms       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,
296          CALL CORRECTION_STEP(       I         etaN,
297       I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K,       O         phiSurfX,phiSurfY,
298       I       etaSurfX,etaSurfY,myTime,myThid)       I         myThid )                        
   
 #ifdef ALLOW_OBCS  
         IF (openBoundaries) THEN  
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
 CADJ STORE uvel (:,:,k,bi,bj)  = comlev1_2d, key = ikey, byte = isbyte  
 CADJ STORE vvel (:,:,k,bi,bj)  = comlev1_2d, key = ikey, byte = isbyte  
 CADJ STORE theta(:,:,k,bi,bj)  = comlev1_2d, key = ikey, byte = isbyte  
 CADJ STORE salt(:,:,k,bi,bj)   = comlev1_2d, key = ikey, byte = isbyte  
 #endif  
            CALL APPLY_OBCS1( bi, bj, K, myThid )  
         END IF  
 #endif  
   
         IF ( .NOT. BOTTOM_LAYER ) THEN  
 C--      Update fields in layer below according to tendency terms  
          CALL CORRECTION_STEP(  
      I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K+1,  
      I        etaSurfX,etaSurfY,myTime,myThid)  
 #ifdef ALLOW_OBCS  
          IF (openBoundaries) THEN  
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
 CADJ STORE uvel (:,:,k,bi,bj)  = comlev1_2d, key = ikey, byte = isbyte  
 CADJ STORE vvel (:,:,k,bi,bj)  = comlev1_2d, key = ikey, byte = isbyte  
 CADJ STORE theta(:,:,k,bi,bj)  = comlev1_2d, key = ikey, byte = isbyte  
 CADJ STORE salt(:,:,k,bi,bj)   = comlev1_2d, key = ikey, byte = isbyte  
 #endif  
             CALL APPLY_OBCS1( bi, bj, K+1, myThid )  
          END IF  
 #endif  
299          ENDIF          ENDIF
 #endif  
 C--     Density of 1st level (below W(1)) reference to level 1  
 #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL  
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
 CADJ STORE theta(:,:,k,bi,bj)  = comlev1_2d, key = ikey, byte = isbyte  
 CADJ STORE salt (:,:,k,bi,bj)  = comlev1_2d, key = ikey, byte = isbyte  
 #endif  
         CALL FIND_RHO(  
      I     bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, K, K, eosType,  
      O     rhoKm1,  
      I     myThid )  
 #endif  
300    
         IF (       (.NOT. BOTTOM_LAYER)  
      &     ) THEN  
 C--      Check static stability with layer below  
 C--      and mix as needed.  
 #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL  
301  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
302  CADJ STORE theta(:,:,k,bi,bj)  = comlev1_2d, key = ikey, byte = isbyte  CADJ STORE uvel (:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key=idynkey, byte=isbyte
303  CADJ STORE salt (:,:,k,bi,bj)  = comlev1_2d, key = ikey, byte = isbyte  CADJ STORE vvel (:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key=idynkey, byte=isbyte
304  #endif  #ifdef ALLOW_KPP
305           CALL FIND_RHO(  CADJ STORE KPPviscAz (:,:,:,bi,bj)
306       I      bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, K+1, K, eosType,  CADJ &                 = comlev1_bibj, key=idynkey, byte=isbyte
307       O      rhoKp1,  #endif /* ALLOW_KPP */
308       I      myThid )  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
 #endif  
   
 #ifdef  INCLUDE_CONVECT_CALL  
   
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
 CADJ STORE rhoKm1(:,:)  = comlev1_2d, key = ikey, byte = isbyte  
 CADJ STORE rhoKp1(:,:)  = comlev1_2d, key = ikey, byte = isbyte  
 #endif  
          CALL CONVECT(  
      I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K+1,rhoKm1,rhoKp1,  
      U       ConvectCount,  
      I       myTime,myIter,myThid)  
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
 CADJ STORE theta(:,:,k+1,bi,bj),theta(:,:,k,bi,bj)  
 CADJ &     = comlev1_2d, key = ikey, byte = isbyte  
 CADJ STORE salt (:,:,k+1,bi,bj),salt (:,:,k,bi,bj)  
 CADJ &     = comlev1_2d, key = ikey, byte = isbyte  
 #endif  
   
 #endif  
   
 C--      Implicit Vertical Diffusion for Convection  
          IF (ivdc_kappa.NE.0.) CALL CALC_IVDC(  
      I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K+1,rhoKm1,rhoKp1,  
      U       ConvectCount, KappaRT, KappaRS,  
      I       myTime,myIter,myThid)  
 CRG: do we need do store STORE KappaRT, KappaRS ?  
   
 C--      Recompute density after mixing  
 #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL  
          CALL FIND_RHO(  
      I      bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, K, K, eosType,  
      O      rhoKm1,  
      I      myThid )  
 #endif  
         ENDIF  
 C--     Calculate buoyancy  
         CALL CALC_BUOYANCY(  
      I      bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K,rhoKm1,  
      O      buoyKm1,  
      I      myThid )  
 C--     Integrate hydrostatic balance for phiHyd with BC of  
 C--     phiHyd(z=0)=0  
         CALL CALC_PHI_HYD(  
      I      bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K,buoyKm1,buoyKm1,  
      U      phiHyd,  
      I      myThid )  
         CALL GRAD_SIGMA(  
      I            bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, K,  
      I            rhoKm1, rhoKm1, rhoKm1,  
      O            sigmaX, sigmaY, sigmaR,  
      I            myThid )  
   
 C--     Start of downward loop  
         DO K=2,Nr  
   
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
          kkey = ikact*(Nr-2+1) + (k-2) + 1  
 #endif  
   
          BOTTOM_LAYER = K .EQ. Nr  
   
 #ifdef DO_PIPELINED_CORRECTION_STEP  
          IF ( .NOT. BOTTOM_LAYER ) THEN  
 C--       Update fields in layer below according to tendency terms  
           CALL CORRECTION_STEP(  
      I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K+1,  
      I         etaSurfX,etaSurfY,myTime,myThid)  
 #ifdef ALLOW_OBCS  
           IF (openBoundaries) THEN  
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
 CADJ STORE uvel (:,:,k,bi,bj)  = comlev1_3d, key = kkey, byte = isbyte  
 CADJ STORE vvel (:,:,k,bi,bj)  = comlev1_3d, key = kkey, byte = isbyte  
 CADJ STORE theta(:,:,k,bi,bj)  = comlev1_3d, key = kkey, byte = isbyte  
 CADJ STORE salt(:,:,k,bi,bj)   = comlev1_2d, key = ikey, byte = isbyte  
 #endif  
              CALL APPLY_OBCS1( bi, bj, K+1, myThid )  
           END IF  
 #endif  
          ENDIF  
 #endif  
309    
310  C--      Density of K level (below W(K)) reference to K level  #ifdef  INCLUDE_CALC_DIFFUSIVITY_CALL
311  #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL  C--      Calculate the total vertical diffusivity
312  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC          DO k=1,Nr
313  CADJ STORE theta(:,:,k,bi,bj)  = comlev1_3d, key = kkey, byte = isbyte           CALL CALC_VISCOSITY(
314  CADJ STORE salt (:,:,k,bi,bj)  = comlev1_3d, key = kkey, byte = isbyte       I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,
315  #endif       O        KappaRU,KappaRV,
316           CALL FIND_RHO(       I        myThid)
317       I      bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,  K, K, eosType,         ENDDO
      O      rhoK,  
      I      myThid )  
 #endif  
          IF (       (.NOT. BOTTOM_LAYER)  
      &      ) THEN  
 C--       Check static stability with layer below and mix as needed.  
 C--       Density of K+1 level (below W(K+1)) reference to K level.  
 #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL  
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
 CADJ STORE theta(:,:,k,bi,bj)  = comlev1_3d, key = kkey, byte = isbyte  
 CADJ STORE salt (:,:,k,bi,bj)  = comlev1_3d, key = kkey, byte = isbyte  
 #endif  
           CALL FIND_RHO(  
      I       bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,  K+1, K, eosType,  
      O       rhoKp1,  
      I       myThid )  
318  #endif  #endif
319    
320  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  C--     Start of dynamics loop
321  CADJ STORE rhok  (:,:)   = comlev1_3d, key = kkey, byte = isbyte          DO k=1,Nr
 CADJ STORE rhoKm1(:,:)   = comlev1_3d, key = kkey, byte = isbyte  
 CADJ STORE rhoKp1(:,:)   = comlev1_3d, key = kkey, byte = isbyte  
 #endif  
322    
323  #ifdef  INCLUDE_CONVECT_CALL  C--       km1    Points to level above k (=k-1)
324            CALL CONVECT(  C--       kup    Cycles through 1,2 to point to layer above
325       I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K+1,rhoK,rhoKp1,  C--       kDown  Cycles through 2,1 to point to current layer
326       U        ConvectCount,  
327       I        myTime,myIter,myThid)            km1  = MAX(1,k-1)
328  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC            kp1  = MIN(k+1,Nr)
329  CADJ STORE theta(:,:,k+1,bi,bj),theta(:,:,k,bi,bj)            kup  = 1+MOD(k+1,2)
330  CADJ &     = comlev1_3d, key = kkey, byte = isbyte            kDown= 1+MOD(k,2)
 CADJ STORE salt (:,:,k+1,bi,bj),salt (:,:,k,bi,bj)  
 CADJ &     = comlev1_3d, key = kkey, byte = isbyte  
 #endif  
 #endif  
331    
332  C--      Implicit Vertical Diffusion for Convection  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
333           IF (ivdc_kappa.NE.0.) THEN           kkey = (idynkey-1)*Nr + k
334              CALL CALC_IVDC(  CADJ STORE pressure(:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k ,
335       I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K+1,rhoKm1,rhoKp1,  CADJ &     key=kkey , byte=isbyte
336       U       ConvectCount, KappaRT, KappaRS,  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
      I       myTime,myIter,myThid)  
 CRG: do we need do store STORE KappaRT, KappaRS ?  
          END IF  
337    
 C--       Recompute density after mixing  
 #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL  
           CALL FIND_RHO(  
      I       bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, K, K, eosType,  
      O       rhoK,  
      I       myThid )  
 #endif  
          ENDIF  
 C--      Calculate buoyancy  
          CALL CALC_BUOYANCY(  
      I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K,rhoK,  
      O       buoyK,  
      I       myThid )  
338  C--      Integrate hydrostatic balance for phiHyd with BC of  C--      Integrate hydrostatic balance for phiHyd with BC of
339  C--      phiHyd(z=0)=0  C        phiHyd(z=0)=0
340           CALL CALC_PHI_HYD(  C        distinguishe between Stagger and Non Stagger time stepping
341       I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K,buoyKm1,buoyK,           IF (staggerTimeStep) THEN
342               CALL CALC_PHI_HYD(
343         I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,
344         I        gT, gS,
345       U        phiHyd,       U        phiHyd,
346       I        myThid )       I        myThid )
347  C--      Calculate iso-neutral slopes for the GM/Redi parameterisation           ELSE
348  #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL             CALL CALC_PHI_HYD(
349           CALL FIND_RHO(       I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,
350       I        bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, K-1, K, eosType,       I        theta, salt,
351       O        rhoTmp,       U        phiHyd,
352       I        myThid )       I        myThid )
353  #endif           ENDIF
          CALL GRAD_SIGMA(  
      I             bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, K,  
      I             rhoK, rhotmp, rhoK,  
      O             sigmaX, sigmaY, sigmaR,  
      I             myThid )  
   
   
          DO J=jMin,jMax  
           DO I=iMin,iMax  
 #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL  
            rhoKm1 (I,J) = rhoK(I,J)  
 #endif  
            buoyKm1(I,J) = buoyK(I,J)  
           ENDDO  
          ENDDO  
         ENDDO  
 C--     end of k loop  
   
 #ifdef ALLOW_GMREDI  
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
 CADJ STORE rhoTmp(:,:)  = comlev1_3d, key = kkey, byte = isbyte  
 CADJ STORE rhok  (:,:)  = comlev1_3d, key = kkey, byte = isbyte  
 CADJ STORE rhoKm1(:,:)  = comlev1_3d, key = kkey, byte = isbyte  
 #endif  
         DO K=1, Nr  
          IF (use_GMRedi) CALL GMREDI_CALC_TENSOR(  
      I             bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, K,  
      I             sigmaX, sigmaY, sigmaR,  
      I             myThid )  
         ENDDO  
 #endif  
   
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
 CADJ STORE theta(:,:,:,bi,bj)  = comlev1_2d, key = ikey, byte = isbyte  
 CADJ STORE salt (:,:,:,bi,bj)  = comlev1_2d, key = ikey, byte = isbyte  
 CADJ STORE uvel (:,:,:,bi,bj)  = comlev1_2d, key = ikey, byte = isbyte  
 CADJ STORE vvel (:,:,:,bi,bj)  = comlev1_2d, key = ikey, byte = isbyte  
 #endif  
   
 #ifdef ALLOW_KPP  
 C--     Compute KPP mixing coefficients  
         CALL TIMER_START('KPP_CALC               [DYNAMICS]', myThid)  
         CALL KPP_CALC(  
      I               bi, bj, myTime, myThid )  
         CALL TIMER_STOP ('KPP_CALC               [DYNAMICS]', myThid)  
 #endif  
   
 C--     Start of upward loop  
         DO K = Nr, 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  
   
          iMin = 1-OLx+2  
          iMax = sNx+OLx-1  
          jMin = 1-OLy+2  
          jMax = sNy+OLy-1  
   
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
          kkey = ikact*(Nr-1+1) + (k-1) + 1  
 #endif  
   
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
 CADJ STORE rvel  (:,:,kDown)  = comlev1_3d, key = kkey, byte = isbyte  
 CADJ STORE rTrans(:,:)        = comlev1_3d, key = kkey, byte = isbyte  
 CADJ STORE KappaRT(:,:,:)     = comlev1_3d, key = kkey, byte = isbyte  
 CADJ STORE KappaRS(:,:,:)     = comlev1_3d, key = kkey, byte = isbyte  
 #endif  
354    
355  C--      Get temporary terms used by tendency routines  C        calculate pressure from phiHyd and store it on common block
356           CALL CALC_COMMON_FACTORS (  C        variable pressure
357       I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,kM1,kUp,kDown,           CALL STORE_PRESSURE( bi, bj, k, phiHyd, myThid )
      O        xA,yA,uTrans,vTrans,rTrans,rVel,maskC,maskUp,  
      I        myThid)  
358    
359  #ifdef ALLOW_OBCS  C--      Calculate accelerations in the momentum equations (gU, gV, ...)
360          IF (openBoundaries) THEN  C        and step forward storing the result in gUnm1, gVnm1, etc...
          CALL APPLY_OBCS3( bi, bj, K, Kup, rTrans, rVel, myThid )  
         ENDIF  
 #endif  
   
 #ifdef  INCLUDE_CALC_DIFFUSIVITY_CALL  
 C--      Calculate the total vertical diffusivity  
          CALL CALC_DIFFUSIVITY(  
      I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K,  
      I        maskC,maskUp,  
      O        KappaRT,KappaRS,KappaRU,KappaRV,  
      I        myThid)  
 #endif  
 C--      Calculate accelerations in the momentum equations  
361           IF ( momStepping ) THEN           IF ( momStepping ) THEN
362            CALL CALC_MOM_RHS(  #ifndef DISABLE_MOM_FLUXFORM
363       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,kM1,kUp,kDown,             IF (.NOT. vectorInvariantMomentum) CALL MOM_FLUXFORM(
364       I         xA,yA,uTrans,vTrans,rTrans,rVel,maskC,       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,kup,kDown,
365       I         phiHyd,KappaRU,KappaRV,       I         phiHyd,KappaRU,KappaRV,
366       U         aTerm,xTerm,cTerm,mTerm,pTerm,       U         fVerU, fVerV,
367       U         fZon, fMer, fVerU, fVerV,       I         myTime, myIter, myThid)
      I         myTime, myThid)  
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
 #ifdef INCLUDE_CD_CODE  
          ELSE  
             DO j=1-OLy,sNy+OLy  
                DO i=1-OLx,sNx+OLx  
                   guCD(i,j,k,bi,bj) = 0.0  
                   gvCD(i,j,k,bi,bj) = 0.0  
                END DO  
             END DO  
368  #endif  #endif
369    #ifndef DISABLE_MOM_VECINV
370               IF (vectorInvariantMomentum) CALL MOM_VECINV(
371         I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,kup,kDown,
372         I         phiHyd,KappaRU,KappaRV,
373         U         fVerU, fVerV,
374         I         myTime, myIter, myThid)
375  #endif  #endif
376           ENDIF             CALL TIMESTEP(
377  C--      Calculate active tracer tendencies       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,
378           IF ( tempStepping ) THEN       I         phiHyd, phiSurfX, phiSurfY,
379            CALL CALC_GT(       I         myIter, myThid)
380       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax, k,kM1,kUp,kDown,  
381       I         xA,yA,uTrans,vTrans,rTrans,maskUp,maskC,  #ifdef   ALLOW_OBCS
      I         KappaRT,  
      U         aTerm,xTerm,fZon,fMer,fVerT,  
      I         myTime, myThid)  
          ENDIF  
          IF ( saltStepping ) THEN  
           CALL CALC_GS(  
      I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax, k,kM1,kUp,kDown,  
      I         xA,yA,uTrans,vTrans,rTrans,maskUp,maskC,  
      I         KappaRS,  
      U         aTerm,xTerm,fZon,fMer,fVerS,  
      I         myTime, myThid)  
          ENDIF  
 #ifdef ALLOW_OBCS  
 C--      Calculate future values on open boundaries  
          IF (openBoundaries) THEN  
 Caja      CALL CYCLE_OBCS( K, bi, bj, myThid )  
           CALL SET_OBCS( K, bi, bj, myTime+deltaTclock, myThid )  
          ENDIF  
 #endif  
 C--      Prediction step (step forward all model variables)  
          CALL TIMESTEP(  
      I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K,  
      I       myIter, myThid)  
 #ifdef ALLOW_OBCS  
382  C--      Apply open boundary conditions  C--      Apply open boundary conditions
383           IF (openBoundaries) THEN           IF (useOBCS) THEN
384  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC             CALL OBCS_APPLY_UV( bi, bj, k, gUnm1, gVnm1, myThid )
 CADJ STORE gunm1(:,:,k,bi,bj)  = comlev1_3d, key = kkey, byte = isbyte  
 CADJ STORE gvnm1(:,:,k,bi,bj)  = comlev1_3d, key = kkey, byte = isbyte  
 CADJ STORE gwnm1(:,:,k,bi,bj)  = comlev1_3d, key = kkey, byte = isbyte  
 #endif  
             CALL APPLY_OBCS2( bi, bj, K, myThid )  
          END IF  
 #endif  
 C--      Freeze water  
          IF (allowFreezing) THEN  
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
 CADJ STORE gTNm1(:,:,k,bi,bj)  = comlev1_3d, key = kkey, byte = isbyte  
 #endif  
             CALL FREEZE( bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, K, myThid )  
385           END IF           END IF
386    #endif   /* ALLOW_OBCS */
387    
388  #ifdef DIVG_IN_DYNAMICS  #ifdef   ALLOW_AUTODIFF_TAMC
389  C--      Diagnose barotropic divergence of predicted fields  #ifdef   INCLUDE_CD_CODE
390           CALL CALC_DIV_GHAT(           ELSE
391       I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K,             DO j=1-OLy,sNy+OLy
392       I       xA,yA,               DO i=1-OLx,sNx+OLx
393       I       myThid)                 guCD(i,j,k,bi,bj) = 0.0
394  #endif /* DIVG_IN_DYNAMICS */                 gvCD(i,j,k,bi,bj) = 0.0
395                 END DO
396  C--      Cumulative diagnostic calculations (ie. time-averaging)             END DO
397  #ifdef INCLUDE_DIAGNOSTICS_INTERFACE_CODE  #endif   /* INCLUDE_CD_CODE */
398           IF (taveFreq.GT.0.) THEN  #endif   /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
           CALL DO_TIME_AVERAGES(  
      I                           myTime, myIter, bi, bj, K, kUp, kDown,  
      I                           rVel, ConvectCount,  
      I                           myThid )  
399           ENDIF           ENDIF
 #endif  
   
   
         ENDDO ! K  
   
 C--     Implicit diffusion  
         IF (implicitDiffusion) THEN  
   
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
            maximpl = 6  
            iikey = ikact*maximpl  
 #endif  
400    
          IF (tempStepping) THEN  
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
             idkey = iikey + 1  
 #endif  
             CALL IMPLDIFF(  
      I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,  
      I         deltaTtracer, KappaRT,recip_HFacC,  
      U         gTNm1,  
      I         myThid )  
          END IF  
   
          IF (saltStepping) THEN  
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
          idkey = iikey + 2  
 #endif  
             CALL IMPLDIFF(  
      I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,  
      I         deltaTtracer, KappaRS,recip_HFacC,  
      U         gSNm1,  
      I         myThid )  
          END IF  
401    
402          ENDIF ! implicitDiffusion  C--     end of dynamics k loop (1:Nr)
403            ENDDO
404    
405  C--     Implicit viscosity  C--     Implicit viscosity
406          IF (implicitViscosity) THEN          IF (implicitViscosity.AND.momStepping) THEN
407    #ifdef    ALLOW_AUTODIFF_TAMC
408           IF (momStepping) THEN  CADJ STORE gUNm1(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=idynkey, byte=isbyte
409  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #endif    /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
          idkey = iikey + 3  
 #endif  
410            CALL IMPLDIFF(            CALL IMPLDIFF(
411       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
412       I         deltaTmom, KappaRU,recip_HFacW,       I         deltaTmom, KappaRU,recip_HFacW,
413       U         gUNm1,       U         gUNm1,
414       I         myThid )       I         myThid )
415  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef    ALLOW_AUTODIFF_TAMC
416           idkey = iikey + 4  CADJ STORE gVNm1(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=idynkey, byte=isbyte
417  #endif  #endif    /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
418            CALL IMPLDIFF(            CALL IMPLDIFF(
419       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
420       I         deltaTmom, KappaRV,recip_HFacS,       I         deltaTmom, KappaRV,recip_HFacS,
421       U         gVNm1,       U         gVNm1,
422       I         myThid )       I         myThid )
423    
424  #ifdef INCLUDE_CD_CODE  #ifdef   ALLOW_OBCS
425    C--      Apply open boundary conditions
426             IF (useOBCS) THEN
427               DO K=1,Nr
428                 CALL OBCS_APPLY_UV( bi, bj, k, gUnm1, gVnm1, myThid )
429               ENDDO
430             END IF
431    #endif   /* ALLOW_OBCS */
432    
433  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef    INCLUDE_CD_CODE
434           idkey = iikey + 5  #ifdef    ALLOW_AUTODIFF_TAMC
435  #endif  CADJ STORE vVelD(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=idynkey, byte=isbyte
436    #endif    /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
437            CALL IMPLDIFF(            CALL IMPLDIFF(
438       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
439       I         deltaTmom, KappaRU,recip_HFacW,       I         deltaTmom, KappaRU,recip_HFacW,
440       U         vVelD,       U         vVelD,
441       I         myThid )       I         myThid )
442  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef    ALLOW_AUTODIFF_TAMC
443          idkey = iikey + 6  CADJ STORE uVelD(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=idynkey, byte=isbyte
444  #endif  #endif    /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
445            CALL IMPLDIFF(            CALL IMPLDIFF(
446       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
447       I         deltaTmom, KappaRV,recip_HFacS,       I         deltaTmom, KappaRV,recip_HFacS,
448       U         uVelD,       U         uVelD,
449       I         myThid )       I         myThid )
450    #endif    /* INCLUDE_CD_CODE */
451  #endif  C--     End If implicitViscosity.AND.momStepping
452            ENDIF
          ENDIF ! momStepping  
         ENDIF ! implicitViscosity  
453    
454    Cjmc : add for phiHyd output <- but not working if multi tile per CPU
455    c        IF ( DIFFERENT_MULTIPLE(dumpFreq,myTime+deltaTClock,myTime)
456    c     &       .AND. buoyancyRelation .ne. 'OCEANIC' ) THEN
457    c           WRITE(suff,'(I10.10)') myIter+1
458    c           CALL WRITE_FLD_XYZ_RL('PH.',suff,phiHyd,myIter+1,myThid)
459    c        ENDIF
460    Cjmc(end)
461    
462    #ifdef ALLOW_TIMEAVE
463            IF (taveFreq.GT.0.) THEN
464              CALL TIMEAVE_CUMUL_1T(phiHydtave, phiHyd, Nr,
465         I                              deltaTclock, bi, bj, myThid)
466            ENDIF
467    #endif /* ALLOW_TIMEAVE */
468    
469         ENDDO         ENDDO
470        ENDDO        ENDDO
471    
472  C     write(0,*) 'dynamics: pS ',minval(cg2d_x(1:sNx,1:sNy,:,:)),  Cml(
473  C    &                           maxval(cg2d_x(1:sNx,1:sNy,:,:))  C     In order to compare the variance of phiHydLow of a p/z-coordinate
474  C     write(0,*) 'dynamics: U  ',minval(uVel(1:sNx,1:sNy,1,:,:),mask=uVel(1:sNx,1:sNy,1,:,:).NE.0.),  C     run with etaH of a z/p-coordinate run the drift of phiHydLow
475  C    &                           maxval(uVel(1:sNx,1:sNy,1,:,:),mask=uVel(1:sNx,1:sNy,1,:,:).NE.0.)  C     has to be removed by something like the following subroutine:
476  C     write(0,*) 'dynamics: V  ',minval(vVel(1:sNx,1:sNy,1,:,:),mask=vVel(1:sNx,1:sNy,1,:,:).NE.0.),  C      CALL REMOVE_MEAN_RL( 1, phiHydLow, maskH, maskH, rA, drF,
477  C    &                           maxval(vVel(1:sNx,1:sNy,1,:,:),mask=vVel(1:sNx,1:sNy,1,:,:).NE.0.)  C     &                'phiHydLow', myThid )
478  C     write(0,*) 'dynamics: rVel(1) ',  Cml)
479  C    &            minval(rVel(1:sNx,1:sNy,1),mask=rVel(1:sNx,1:sNy,1).NE.0.),  
480  C    &            maxval(rVel(1:sNx,1:sNy,1),mask=rVel(1:sNx,1:sNy,1).NE.0.)  #ifndef DISABLE_DEBUGMODE
481  C     write(0,*) 'dynamics: rVel(2) ',        If (debugMode) THEN
482  C    &            minval(rVel(1:sNx,1:sNy,2),mask=rVel(1:sNx,1:sNy,2).NE.0.),         CALL DEBUG_STATS_RL(1,EtaN,'EtaN (DYNAMICS)',myThid)
483  C    &            maxval(rVel(1:sNx,1:sNy,2),mask=rVel(1:sNx,1:sNy,2).NE.0.)         CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,uVel,'Uvel (DYNAMICS)',myThid)
484  C     write(0,*) 'dynamics: gT ',minval(gT(1:sNx,1:sNy,:,:,:)),         CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,vVel,'Vvel (DYNAMICS)',myThid)
485  C    &                           maxval(gT(1:sNx,1:sNy,:,:,:))         CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,wVel,'Wvel (DYNAMICS)',myThid)
486  C     write(0,*) 'dynamics: T  ',minval(Theta(1:sNx,1:sNy,:,:,:)),         CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,theta,'Theta (DYNAMICS)',myThid)
487  C    &                           maxval(Theta(1:sNx,1:sNy,:,:,:))         CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,salt,'Salt (DYNAMICS)',myThid)
488  C     write(0,*) 'dynamics: gS ',minval(gS(1:sNx,1:sNy,:,:,:)),         CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,Gu,'Gu (DYNAMICS)',myThid)
489  C    &                           maxval(gS(1:sNx,1:sNy,:,:,:))         CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,Gv,'Gv (DYNAMICS)',myThid)
490  C     write(0,*) 'dynamics: S  ',minval(salt(1:sNx,1:sNy,:,:,:)),         CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,Gt,'Gt (DYNAMICS)',myThid)
491  C    &                           maxval(salt(1:sNx,1:sNy,:,:,:))         CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,Gs,'Gs (DYNAMICS)',myThid)
492  C     write(0,*) 'dynamics: phiHyd ',minval(phiHyd/(Gravity*Rhonil),mask=phiHyd.NE.0.),         CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,GuNm1,'GuNm1 (DYNAMICS)',myThid)
493  C    &                           maxval(phiHyd/(Gravity*Rhonil))         CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,GvNm1,'GvNm1 (DYNAMICS)',myThid)
494  C     CALL PLOT_FIELD_XYZRL( gU, ' GU exiting dyanmics ' ,         CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,GtNm1,'GtNm1 (DYNAMICS)',myThid)
495  C    &Nr, 1, myThid )         CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,GsNm1,'GsNm1 (DYNAMICS)',myThid)
496  C     CALL PLOT_FIELD_XYZRL( gV, ' GV exiting dyanmics ' ,        ENDIF
497  C    &Nr, 1, myThid )  #endif
 C     CALL PLOT_FIELD_XYZRL( gS, ' GS exiting dyanmics ' ,  
 C    &Nr, 1, myThid )  
 C     CALL PLOT_FIELD_XYZRL( gT, ' GT exiting dyanmics ' ,  
 C    &Nr, 1, myThid )  
 C     CALL PLOT_FIELD_XYZRL( phiHyd, ' phiHyd exiting dyanmics ' ,  
 C    &Nr, 1, myThid )  
   
498    
499        RETURN        RETURN
500        END        END
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