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revision 1.84 by jmc, Fri Nov 16 03:25:40 2001 UTC revision 1.94 by jmc, Tue Feb 18 15:25:09 2003 UTC
# Line 80  C     == Global variables === Line 80  C     == Global variables ===
80  # include "tamc.h"  # include "tamc.h"
81  # include "tamc_keys.h"  # include "tamc_keys.h"
82  # include "FFIELDS.h"  # include "FFIELDS.h"
83    # include "EOS.h"
84  # ifdef ALLOW_KPP  # ifdef ALLOW_KPP
85  #  include "KPP.h"  #  include "KPP.h"
86  # endif  # endif
 # ifdef ALLOW_GMREDI  
 #  include "GMREDI.h"  
 # endif  
87  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
 #ifdef ALLOW_TIMEAVE  
 #include "TIMEAVE_STATV.h"  
 #endif  
88    
89  C     !CALLING SEQUENCE:  C     !CALLING SEQUENCE:
90  C     DYNAMICS()  C     DYNAMICS()
# Line 130  C     fVer[STUV]               o fVer: V Line 125  C     fVer[STUV]               o fVer: V
125  C                                      is "pipelined" in the vertical  C                                      is "pipelined" in the vertical
126  C                                      so we need an fVer for each  C                                      so we need an fVer for each
127  C                                      variable.  C                                      variable.
128  C     rhoK, rhoKM1   - Density at current level, and level above  C     phiHydC    :: hydrostatic potential anomaly at cell center
129  C     phiHyd         - Hydrostatic part of the potential phiHydi.  C                   In z coords phiHyd is the hydrostatic potential
130  C                      In z coords phiHydiHyd is the hydrostatic  C                      (=pressure/rho0) anomaly
131  C                      Potential (=pressure/rho0) anomaly  C                   In p coords phiHyd is the geopotential height anomaly.
132  C                      In p coords phiHydiHyd is the geopotential  C     phiHydF    :: hydrostatic potential anomaly at middle between 2 centers
133  C                      surface height anomaly.  C     dPhiHydX,Y :: Gradient (X & Y directions) of hydrostatic potential anom.
134  C     phiSurfX, - gradient of Surface potentiel (Pressure/rho, ocean)  C     phiSurfX,  ::  gradient of Surface potential (Pressure/rho, ocean)
135  C     phiSurfY             or geopotentiel (atmos) in X and Y direction  C     phiSurfY             or geopotential (atmos) in X and Y direction
136  C     iMin, iMax     - Ranges and sub-block indices on which calculations  C     iMin, iMax     - Ranges and sub-block indices on which calculations
137  C     jMin, jMax       are applied.  C     jMin, jMax       are applied.
138  C     bi, bj  C     bi, bj
# Line 146  C     kDown, km1       are switched with Line 141  C     kDown, km1       are switched with
141  C                      index into fVerTerm.  C                      index into fVerTerm.
142        _RL fVerU   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)        _RL fVerU   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)
143        _RL fVerV   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)        _RL fVerV   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)
144        _RL phiHyd  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)        _RL phiHydF (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
145        _RL rhokm1  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL phiHydC (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
146        _RL rhok    (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL dPhiHydX(1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly)
147          _RL dPhiHydY(1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly)
148        _RL phiSurfX(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL phiSurfX(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
149        _RL phiSurfY(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL phiSurfY(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
150        _RL KappaRU (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)        _RL KappaRU (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)
151        _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)  
152    
153        INTEGER iMin, iMax        INTEGER iMin, iMax
154        INTEGER jMin, jMax        INTEGER jMin, jMax
# Line 163  C                      index into fVerTe Line 156  C                      index into fVerTe
156        INTEGER i, j        INTEGER i, j
157        INTEGER k, km1, kp1, kup, kDown        INTEGER k, km1, kp1, kup, kDown
158    
159  Cjmc : add for phiHyd output <- but not working if multi tile per CPU        LOGICAL  DIFFERENT_MULTIPLE
160  c     CHARACTER*(MAX_LEN_MBUF) suff        EXTERNAL DIFFERENT_MULTIPLE
 c     LOGICAL  DIFFERENT_MULTIPLE  
 c     EXTERNAL DIFFERENT_MULTIPLE  
 Cjmc(end)  
161    
162  C---    The algorithm...  C---    The algorithm...
163  C  C
# Line 221  C     point numbers. This prevents spuri Line 211  C     point numbers. This prevents spuri
211  C     uninitialised but inert locations.  C     uninitialised but inert locations.
212        DO j=1-OLy,sNy+OLy        DO j=1-OLy,sNy+OLy
213         DO i=1-OLx,sNx+OLx         DO i=1-OLx,sNx+OLx
         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  
         rhoKM1 (i,j) = 0. _d 0  
         rhok   (i,j) = 0. _d 0  
214          phiSurfX(i,j) = 0. _d 0          phiSurfX(i,j) = 0. _d 0
215          phiSurfY(i,j) = 0. _d 0          phiSurfY(i,j) = 0. _d 0
216         ENDDO         ENDDO
217        ENDDO        ENDDO
218    
219    C-- Call to routine for calculation of
220    C   Eliassen-Palm-flux-forced U-tendency,
221    C   if desired:
222    #ifdef INCLUDE_EP_FORCING_CODE
223          CALL CALC_EP_FORCING(myThid)
224    #endif
225    
226  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
227  C--   HPF directive to help TAMC  C--   HPF directive to help TAMC
228  CHPF$ INDEPENDENT  CHPF$ INDEPENDENT
# Line 246  CHPF$ INDEPENDENT Line 233  CHPF$ INDEPENDENT
233  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
234  C--    HPF directive to help TAMC  C--    HPF directive to help TAMC
235  CHPF$  INDEPENDENT, NEW (fVerU,fVerV  CHPF$  INDEPENDENT, NEW (fVerU,fVerV
236  CHPF$&                  ,phiHyd  CHPF$&                  ,phiHydF
237  CHPF$&                  ,KappaRU,KappaRV  CHPF$&                  ,KappaRU,KappaRV
238  CHPF$&                  )  CHPF$&                  )
239  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
# Line 261  CHPF$&                  ) Line 248  CHPF$&                  )
248            act3 = myThid - 1            act3 = myThid - 1
249            max3 = nTx*nTy            max3 = nTx*nTy
250            act4 = ikey_dynamics - 1            act4 = ikey_dynamics - 1
251            ikey = (act1 + 1) + act2*max1            idynkey = (act1 + 1) + act2*max1
252       &                      + act3*max1*max2       &                      + act3*max1*max2
253       &                      + act4*max1*max2*max3       &                      + act4*max1*max2*max3
254  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
255    
256  C--     Set up work arrays that need valid initial values  C--     Set up work arrays that need valid initial values
257            DO k=1,Nr
258             DO j=1-OLy,sNy+OLy
259              DO i=1-OLx,sNx+OLx
260               KappaRU(i,j,k) = 0. _d 0
261               KappaRV(i,j,k) = 0. _d 0
262              ENDDO
263             ENDDO
264            ENDDO
265          DO j=1-OLy,sNy+OLy          DO j=1-OLy,sNy+OLy
266           DO i=1-OLx,sNx+OLx           DO i=1-OLx,sNx+OLx
267            fVerU  (i,j,1) = 0. _d 0            fVerU  (i,j,1) = 0. _d 0
268            fVerU  (i,j,2) = 0. _d 0            fVerU  (i,j,2) = 0. _d 0
269            fVerV  (i,j,1) = 0. _d 0            fVerV  (i,j,1) = 0. _d 0
270            fVerV  (i,j,2) = 0. _d 0            fVerV  (i,j,2) = 0. _d 0
271              phiHydF (i,j)  = 0. _d 0
272              phiHydC (i,j)  = 0. _d 0
273              dPhiHydX(i,j)  = 0. _d 0
274              dPhiHydY(i,j)  = 0. _d 0
275           ENDDO           ENDDO
276          ENDDO          ENDDO
277    
278  C--     Start computation of dynamics  C--     Start computation of dynamics
279          iMin = 1-OLx+2          iMin = 0
280          iMax = sNx+OLx-1          iMax = sNx+1
281          jMin = 1-OLy+2          jMin = 0
282          jMax = sNy+OLy-1          jMax = sNy+1
283    
284  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
285  CADJ STORE wvel (:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte  CADJ STORE wvel (:,:,:,bi,bj) =
286    CADJ &     comlev1_bibj, key = idynkey, byte = isbyte
287  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
288    
289  C--     Explicit part of the Surface Potentiel Gradient (add in TIMESTEP)  C--     Explicit part of the Surface Potentiel Gradient (add in TIMESTEP)
# Line 297  C       (note: this loop will be replace Line 297  C       (note: this loop will be replace
297          ENDIF          ENDIF
298    
299  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
300  CADJ STORE uvel (:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key=ikey, byte=isbyte  CADJ STORE uvel (:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key=idynkey, byte=isbyte
301  CADJ STORE vvel (:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key=ikey, byte=isbyte  CADJ STORE vvel (:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key=idynkey, byte=isbyte
302  #ifdef ALLOW_KPP  #ifdef ALLOW_KPP
303  CADJ STORE KPPviscAz (:,:,:,bi,bj)  CADJ STORE KPPviscAz (:,:,:,bi,bj)
304  CADJ &                 = comlev1_bibj, key=ikey, byte=isbyte  CADJ &                 = comlev1_bibj, key=idynkey, byte=isbyte
305  #endif /* ALLOW_KPP */  #endif /* ALLOW_KPP */
306  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
307    
# Line 328  C--       kDown  Cycles through 2,1 to p Line 328  C--       kDown  Cycles through 2,1 to p
328            kDown= 1+MOD(k,2)            kDown= 1+MOD(k,2)
329    
330  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
331           kkey = (ikey-1)*Nr + k           kkey = (idynkey-1)*Nr + k
332    CADJ STORE pressure(:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k ,
333    CADJ &     key=kkey , byte=isbyte
334  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
335    
336  C--      Integrate hydrostatic balance for phiHyd with BC of  C--      Integrate hydrostatic balance for phiHyd with BC of
# Line 338  C        distinguishe between Stagger an Line 340  C        distinguishe between Stagger an
340             CALL CALC_PHI_HYD(             CALL CALC_PHI_HYD(
341       I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,       I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,
342       I        gT, gS,       I        gT, gS,
343       U        phiHyd,       U        phiHydF,
344       I        myThid )       O        phiHydC, dPhiHydX, dPhiHydY,
345         I        myTime, myIter, myThid )
346           ELSE           ELSE
347             CALL CALC_PHI_HYD(             CALL CALC_PHI_HYD(
348       I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,       I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,
349       I        theta, salt,       I        theta, salt,
350       U        phiHyd,       U        phiHydF,
351       I        myThid )       O        phiHydC, dPhiHydX, dPhiHydY,
352         I        myTime, myIter, myThid )
353           ENDIF           ENDIF
354    
355  C--      Calculate accelerations in the momentum equations (gU, gV, ...)  C--      Calculate accelerations in the momentum equations (gU, gV, ...)
# Line 354  C        and step forward storing the re Line 358  C        and step forward storing the re
358  #ifndef DISABLE_MOM_FLUXFORM  #ifndef DISABLE_MOM_FLUXFORM
359             IF (.NOT. vectorInvariantMomentum) CALL MOM_FLUXFORM(             IF (.NOT. vectorInvariantMomentum) CALL MOM_FLUXFORM(
360       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,kup,kDown,       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,kup,kDown,
361       I         phiHyd,KappaRU,KappaRV,       I         dPhiHydX,dPhiHydY,KappaRU,KappaRV,
362       U         fVerU, fVerV,       U         fVerU, fVerV,
363       I         myTime, myIter, myThid)       I         myTime, myIter, myThid)
364  #endif  #endif
365  #ifndef DISABLE_MOM_VECINV  #ifndef DISABLE_MOM_VECINV
366             IF (vectorInvariantMomentum) CALL MOM_VECINV(             IF (vectorInvariantMomentum) CALL MOM_VECINV(
367       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,kup,kDown,       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,kup,kDown,
368       I         phiHyd,KappaRU,KappaRV,       I         dPhiHydX,dPhiHydY,KappaRU,KappaRV,
369       U         fVerU, fVerV,       U         fVerU, fVerV,
370       I         myTime, myIter, myThid)       I         myTime, myIter, myThid)
371  #endif  #endif
372             CALL TIMESTEP(             CALL TIMESTEP(
373       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,
374       I         phiHyd, phiSurfX, phiSurfY,       I         dPhiHydX,dPhiHydY, phiSurfX, phiSurfY,
375       I         myIter, myThid)       I         myIter, myThid)
376    
377  #ifdef   ALLOW_OBCS  #ifdef   ALLOW_OBCS
# Line 394  C--      Apply open boundary conditions Line 398  C--      Apply open boundary conditions
398  C--     end of dynamics k loop (1:Nr)  C--     end of dynamics k loop (1:Nr)
399          ENDDO          ENDDO
400    
   
   
401  C--     Implicit viscosity  C--     Implicit viscosity
402          IF (implicitViscosity.AND.momStepping) THEN          IF (implicitViscosity.AND.momStepping) THEN
403  #ifdef    ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef    ALLOW_AUTODIFF_TAMC
404            idkey = iikey + 3  CADJ STORE gUNm1(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=idynkey, byte=isbyte
 CADJ STORE gUNm1(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=ikey, byte=isbyte  
405  #endif    /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  #endif    /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
406            CALL IMPLDIFF(            CALL IMPLDIFF(
407       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
# Line 408  CADJ STORE gUNm1(:,:,:,bi,bj) = comlev1_ Line 409  CADJ STORE gUNm1(:,:,:,bi,bj) = comlev1_
409       U         gUNm1,       U         gUNm1,
410       I         myThid )       I         myThid )
411  #ifdef    ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef    ALLOW_AUTODIFF_TAMC
412            idkey = iikey + 4  CADJ STORE gVNm1(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=idynkey, byte=isbyte
 CADJ STORE gVNm1(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=ikey, byte=isbyte  
413  #endif    /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  #endif    /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
414            CALL IMPLDIFF(            CALL IMPLDIFF(
415       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
# Line 428  C--      Apply open boundary conditions Line 428  C--      Apply open boundary conditions
428    
429  #ifdef    INCLUDE_CD_CODE  #ifdef    INCLUDE_CD_CODE
430  #ifdef    ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef    ALLOW_AUTODIFF_TAMC
431            idkey = iikey + 5  CADJ STORE vVelD(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=idynkey, byte=isbyte
 CADJ STORE vVelD(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=ikey, byte=isbyte  
432  #endif    /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  #endif    /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
433            CALL IMPLDIFF(            CALL IMPLDIFF(
434       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
# Line 437  CADJ STORE vVelD(:,:,:,bi,bj) = comlev1_ Line 436  CADJ STORE vVelD(:,:,:,bi,bj) = comlev1_
436       U         vVelD,       U         vVelD,
437       I         myThid )       I         myThid )
438  #ifdef    ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef    ALLOW_AUTODIFF_TAMC
439            idkey = iikey + 6  CADJ STORE uVelD(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=idynkey, byte=isbyte
 CADJ STORE uVelD(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=ikey, byte=isbyte  
440  #endif    /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  #endif    /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
441            CALL IMPLDIFF(            CALL IMPLDIFF(
442       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
# Line 449  CADJ STORE uVelD(:,:,:,bi,bj) = comlev1_ Line 447  CADJ STORE uVelD(:,:,:,bi,bj) = comlev1_
447  C--     End If implicitViscosity.AND.momStepping  C--     End If implicitViscosity.AND.momStepping
448          ENDIF          ENDIF
449    
 Cjmc : add for phiHyd output <- but not working if multi tile per CPU  
 c       IF ( DIFFERENT_MULTIPLE(dumpFreq,myTime+deltaTClock,myTime)  
 c    &  .AND. buoyancyRelation .eq. 'ATMOSPHERIC' ) THEN  
 c         WRITE(suff,'(I10.10)') myIter+1  
 c         CALL WRITE_FLD_XYZ_RL('PH.',suff,phiHyd,myIter+1,myThid)  
 c       ENDIF  
 Cjmc(end)  
   
 #ifdef ALLOW_TIMEAVE  
         IF (taveFreq.GT.0.) THEN  
           CALL TIMEAVE_CUMUL_1T(phiHydtave, phiHyd, Nr,  
      I                              deltaTclock, bi, bj, myThid)  
         ENDIF  
 #endif /* ALLOW_TIMEAVE */  
   
450         ENDDO         ENDDO
451        ENDDO        ENDDO
452    
453    Cml(
454    C     In order to compare the variance of phiHydLow of a p/z-coordinate
455    C     run with etaH of a z/p-coordinate run the drift of phiHydLow
456    C     has to be removed by something like the following subroutine:
457    C      CALL REMOVE_MEAN_RL( 1, phiHydLow, maskH, maskH, rA, drF,
458    C     &                'phiHydLow', myThid )
459    Cml)
460    
461  #ifndef DISABLE_DEBUGMODE  #ifndef DISABLE_DEBUGMODE
462        If (debugMode) THEN        If (debugMode) THEN
463         CALL DEBUG_STATS_RL(1,EtaN,'EtaN (DYNAMICS)',myThid)         CALL DEBUG_STATS_RL(1,EtaN,'EtaN (DYNAMICS)',myThid)
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