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revision 1.131 by heimbach, Wed Mar 29 17:00:39 2006 UTC revision 1.143 by gforget, Mon Oct 26 21:48:43 2009 UTC
# Line 93  C     == Global variables === Line 93  C     == Global variables ===
93  # endif  # endif
94  # ifdef ALLOW_PTRACERS  # ifdef ALLOW_PTRACERS
95  #  include "PTRACERS_SIZE.h"  #  include "PTRACERS_SIZE.h"
96  #  include "PTRACERS.h"  #  include "PTRACERS_FIELDS.h"
97  # endif  # endif
98  # ifdef ALLOW_OBCS  # ifdef ALLOW_OBCS
99  #  include "OBCS.h"  #  include "OBCS.h"
# Line 101  C     == Global variables === Line 101  C     == Global variables ===
101  #   include "OBCS_PTRACERS.h"  #   include "OBCS_PTRACERS.h"
102  #  endif  #  endif
103  # endif  # endif
104    # ifdef ALLOW_MOM_FLUXFORM
105    #  include "MOM_FLUXFORM.h"
106    # endif
107  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
108    
109  C     !CALLING SEQUENCE:  C     !CALLING SEQUENCE:
# Line 112  C      |-- CALC_GRAD_PHI_SURF Line 115  C      |-- CALC_GRAD_PHI_SURF
115  C      |  C      |
116  C      |-- CALC_VISCOSITY  C      |-- CALC_VISCOSITY
117  C      |  C      |
118  C      |-- CALC_PHI_HYD    C      |-- CALC_PHI_HYD
119  C      |  C      |
120  C      |-- MOM_FLUXFORM    C      |-- MOM_FLUXFORM
121  C      |  C      |
122  C      |-- MOM_VECINV      C      |-- MOM_VECINV
123  C      |  C      |
124  C      |-- TIMESTEP        C      |-- TIMESTEP
125  C      |  C      |
126  C      |-- OBCS_APPLY_UV  C      |-- OBCS_APPLY_UV
127  C      |  C      |
128  C      |-- MOM_U_IMPLICIT_R        C      |-- MOM_U_IMPLICIT_R
129  C      |-- MOM_V_IMPLICIT_R        C      |-- MOM_V_IMPLICIT_R
130  C      |  C      |
131  C      |-- IMPLDIFF        C      |-- IMPLDIFF
132  C      |  C      |
133  C      |-- OBCS_APPLY_UV  C      |-- OBCS_APPLY_UV
134  C      |  C      |
# Line 136  C      |-- DEBUG_STATS_RL Line 139  C      |-- DEBUG_STATS_RL
139    
140  C     !INPUT/OUTPUT PARAMETERS:  C     !INPUT/OUTPUT PARAMETERS:
141  C     == Routine arguments ==  C     == Routine arguments ==
142  C     myTime - Current time in simulation  C     myTime :: Current time in simulation
143  C     myIter - Current iteration number in simulation  C     myIter :: Current iteration number in simulation
144  C     myThid - Thread number for this instance of the routine.  C     myThid :: Thread number for this instance of the routine.
145        _RL myTime        _RL myTime
146        INTEGER myIter        INTEGER myIter
147        INTEGER myThid        INTEGER myThid
# Line 159  C     phiSurfX,  ::  gradient of Surface Line 162  C     phiSurfX,  ::  gradient of Surface
162  C     phiSurfY             or geopotential (atmos) in X and Y direction  C     phiSurfY             or geopotential (atmos) in X and Y direction
163  C     guDissip   :: dissipation tendency (all explicit terms), u component  C     guDissip   :: dissipation tendency (all explicit terms), u component
164  C     gvDissip   :: dissipation tendency (all explicit terms), v component  C     gvDissip   :: dissipation tendency (all explicit terms), v component
165    C     KappaRU    :: vertical viscosity
166    C     KappaRV    :: vertical viscosity
167  C     iMin, iMax     - Ranges and sub-block indices on which calculations  C     iMin, iMax     - Ranges and sub-block indices on which calculations
168  C     jMin, jMax       are applied.  C     jMin, jMax       are applied.
169  C     bi, bj  C     bi, bj
# Line 188  C                      index into fVerTe Line 193  C                      index into fVerTe
193        _RL tmpFac        _RL tmpFac
194  #endif /* ALLOW_DIAGNOSTICS */  #endif /* ALLOW_DIAGNOSTICS */
195    
196    
197  C---    The algorithm...  C---    The algorithm...
198  C  C
199  C       "Correction Step"  C       "Correction Step"
# Line 282  C     just ensure that all memory refere Line 287  C     just ensure that all memory refere
287  C     point numbers. This prevents spurious hardware signals due to  C     point numbers. This prevents spurious hardware signals due to
288  C     uninitialised but inert locations.  C     uninitialised but inert locations.
289    
290    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
291          DO k=1,Nr          DO k=1,Nr
292           DO j=1-OLy,sNy+OLy           DO j=1-OLy,sNy+OLy
293            DO i=1-OLx,sNx+OLx            DO i=1-OLx,sNx+OLx
294             KappaRU(i,j,k) = 0. _d 0             KappaRU(i,j,k) = 0. _d 0
295             KappaRV(i,j,k) = 0. _d 0             KappaRV(i,j,k) = 0. _d 0
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
296  cph(  cph(
297  c--   need some re-initialisation here to break dependencies  c--   need some re-initialisation here to break dependencies
298  cph)  cph)
299             gU(i,j,k,bi,bj) = 0. _d 0             gU(i,j,k,bi,bj) = 0. _d 0
300             gV(i,j,k,bi,bj) = 0. _d 0             gV(i,j,k,bi,bj) = 0. _d 0
 #endif  
301            ENDDO            ENDDO
302           ENDDO           ENDDO
303          ENDDO          ENDDO
304    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
305          DO j=1-OLy,sNy+OLy          DO j=1-OLy,sNy+OLy
306           DO i=1-OLx,sNx+OLx           DO i=1-OLx,sNx+OLx
307            fVerU  (i,j,1) = 0. _d 0            fVerU  (i,j,1) = 0. _d 0
308            fVerU  (i,j,2) = 0. _d 0            fVerU  (i,j,2) = 0. _d 0
309            fVerV  (i,j,1) = 0. _d 0            fVerV  (i,j,1) = 0. _d 0
310            fVerV  (i,j,2) = 0. _d 0            fVerV  (i,j,2) = 0. _d 0
311            phiHydF (i,j)  = 0. _d 0            phiHydF (i,j)  = 0. _d 0
312            phiHydC (i,j)  = 0. _d 0            phiHydC (i,j)  = 0. _d 0
313            dPhiHydX(i,j)  = 0. _d 0            dPhiHydX(i,j)  = 0. _d 0
314            dPhiHydY(i,j)  = 0. _d 0            dPhiHydY(i,j)  = 0. _d 0
315            phiSurfX(i,j)  = 0. _d 0            phiSurfX(i,j)  = 0. _d 0
316            phiSurfY(i,j)  = 0. _d 0            phiSurfY(i,j)  = 0. _d 0
317            guDissip(i,j)  = 0. _d 0            guDissip(i,j)  = 0. _d 0
318            gvDissip(i,j)  = 0. _d 0            gvDissip(i,j)  = 0. _d 0
319    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
320              phiHydLow(i,j,bi,bj) = 0. _d 0
321    # ifdef NONLIN_FRSURF
322    #  ifndef DISABLE_RSTAR_CODE
323              dWtransC(i,j,bi,bj) = 0. _d 0
324              dWtransU(i,j,bi,bj) = 0. _d 0
325              dWtransV(i,j,bi,bj) = 0. _d 0
326    #  endif
327    # endif
328    #endif
329           ENDDO           ENDDO
330          ENDDO          ENDDO
331    
# Line 322  C--     Start computation of dynamics Line 337  C--     Start computation of dynamics
337    
338  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
339  CADJ STORE wvel (:,:,:,bi,bj) =  CADJ STORE wvel (:,:,:,bi,bj) =
340  CADJ &     comlev1_bibj, key = idynkey, byte = isbyte  CADJ &     comlev1_bibj, key=idynkey, byte=isbyte
341  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
342    
343  C--     Explicit part of the Surface Potentiel Gradient (add in TIMESTEP)  C--     Explicit part of the Surface Potentiel Gradient (add in TIMESTEP)
# Line 332  C       (note: this loop will be replace Line 347  C       (note: this loop will be replace
347       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,
348       I         etaN,       I         etaN,
349       O         phiSurfX,phiSurfY,       O         phiSurfX,phiSurfY,
350       I         myThid )                               I         myThid )
351          ENDIF          ENDIF
352    
353  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
# Line 345  CADJ &                 = comlev1_bibj, k Line 360  CADJ &                 = comlev1_bibj, k
360  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
361    
362  #ifdef  INCLUDE_CALC_DIFFUSIVITY_CALL  #ifdef  INCLUDE_CALC_DIFFUSIVITY_CALL
363  C--      Calculate the total vertical diffusivity  C--     Calculate the total vertical viscosity
364            CALL CALC_VISCOSITY(
365         I            bi,bj, iMin,iMax,jMin,jMax,
366         O            KappaRU, KappaRV,
367         I            myThid )
368    #else
369          DO k=1,Nr          DO k=1,Nr
370           CALL CALC_VISCOSITY(           DO j=1-OLy,sNy+OLy
371       I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,            DO i=1-OLx,sNx+OLx
372       O        KappaRU,KappaRV,             KappaRU(i,j,k) = 0. _d 0
373       I        myThid)             KappaRV(i,j,k) = 0. _d 0
374         ENDDO            ENDDO
375             ENDDO
376            ENDDO
377  #endif  #endif
378    
379  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
380  CADJ STORE KappaRU(:,:,:)  CADJ STORE KappaRU(:,:,:)
381  CADJ &                 = comlev1_bibj, key=idynkey, byte=isbyte  CADJ &     = comlev1_bibj, key=idynkey, byte=isbyte
382  CADJ STORE KappaRV(:,:,:)  CADJ STORE KappaRV(:,:,:)
383  CADJ &                 = comlev1_bibj, key=idynkey, byte=isbyte  CADJ &     = comlev1_bibj, key=idynkey, byte=isbyte
384  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
385    
386  C--     Start of dynamics loop  C--     Start of dynamics loop
# Line 378  C--       kDown  Cycles through 2,1 to p Line 400  C--       kDown  Cycles through 2,1 to p
400  c  c
401  CADJ STORE totphihyd (:,:,k,bi,bj)  CADJ STORE totphihyd (:,:,k,bi,bj)
402  CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte  CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
403    CADJ STORE phihydlow (:,:,bi,bj)
404    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
405  CADJ STORE theta (:,:,k,bi,bj)  CADJ STORE theta (:,:,k,bi,bj)
406  CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte  CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
407  CADJ STORE salt  (:,:,k,bi,bj)  CADJ STORE salt  (:,:,k,bi,bj)
# Line 419  CADJ STORE vVelD(:,:,k,bi,bj) Line 443  CADJ STORE vVelD(:,:,k,bi,bj)
443  CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte  CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
444  #  endif  #  endif
445  # endif  # endif
446    # ifdef ALLOW_DEPTH_CONTROL
447    CADJ STORE  fVerU (:,:,:)
448    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
449    CADJ STORE  fVerV (:,:,:)
450    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
451    # endif
452  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
453    
454  C--      Integrate hydrostatic balance for phiHyd with BC of  C--      Integrate hydrostatic balance for phiHyd with BC of
# Line 442  C        phiHyd(z=0)=0 Line 472  C        phiHyd(z=0)=0
472  C--      Calculate accelerations in the momentum equations (gU, gV, ...)  C--      Calculate accelerations in the momentum equations (gU, gV, ...)
473  C        and step forward storing the result in gU, gV, etc...  C        and step forward storing the result in gU, gV, etc...
474           IF ( momStepping ) THEN           IF ( momStepping ) THEN
475    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
476    # ifdef NONLIN_FRSURF
477    #  ifndef DISABLE_RSTAR_CODE
478    CADJ STORE dWtransC(:,:,bi,bj)
479    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
480    CADJ STORE dWtransU(:,:,bi,bj)
481    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
482    CADJ STORE dWtransV(:,:,bi,bj)
483    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
484    #  endif
485    # endif
486    #endif
487               IF (.NOT. vectorInvariantMomentum) THEN
488  #ifdef ALLOW_MOM_FLUXFORM  #ifdef ALLOW_MOM_FLUXFORM
489             IF (.NOT. vectorInvariantMomentum) CALL MOM_FLUXFORM(  C
490                  CALL MOM_FLUXFORM(
491       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,kup,kDown,       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,kup,kDown,
492       I         KappaRU, KappaRV,       I         KappaRU, KappaRV,
493       U         fVerU, fVerV,       U         fVerU, fVerV,
494       O         guDissip, gvDissip,       O         guDissip, gvDissip,
495       I         myTime, myIter, myThid)       I         myTime, myIter, myThid)
496  #endif  #endif
497               ELSE
498  #ifdef ALLOW_MOM_VECINV  #ifdef ALLOW_MOM_VECINV
            IF (vectorInvariantMomentum) THEN  
499  C  C
500  # ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  # ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
501  #  ifdef NONLIN_FRSURF  #  ifdef NONLIN_FRSURF
# Line 468  C Line 512  C
512       U         fVerU, fVerV,       U         fVerU, fVerV,
513       O         guDissip, gvDissip,       O         guDissip, gvDissip,
514       I         myTime, myIter, myThid)       I         myTime, myIter, myThid)
            ENDIF  
515  #endif  #endif
516               ENDIF
517    C
518             CALL TIMESTEP(             CALL TIMESTEP(
519       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,
520       I         dPhiHydX,dPhiHydY, phiSurfX, phiSurfY,       I         dPhiHydX,dPhiHydY, phiSurfX, phiSurfY,
# Line 492  C--     end of dynamics k loop (1:Nr) Line 537  C--     end of dynamics k loop (1:Nr)
537  C--     Implicit Vertical advection & viscosity  C--     Implicit Vertical advection & viscosity
538  #if (defined (INCLUDE_IMPLVERTADV_CODE) && defined (ALLOW_MOM_COMMON))  #if (defined (INCLUDE_IMPLVERTADV_CODE) && defined (ALLOW_MOM_COMMON))
539          IF ( momImplVertAdv ) THEN          IF ( momImplVertAdv ) THEN
540            CALL MOM_U_IMPLICIT_R( kappaRU,            CALL MOM_U_IMPLICIT_R( kappaRU,
541       I                           bi, bj, myTime, myIter, myThid )       I                           bi, bj, myTime, myIter, myThid )
542            CALL MOM_V_IMPLICIT_R( kappaRV,            CALL MOM_V_IMPLICIT_R( kappaRV,
543       I                           bi, bj, myTime, myIter, myThid )       I                           bi, bj, myTime, myIter, myThid )
# Line 550  CADJ STORE uVelD(:,:,:,bi,bj) = comlev1_ Line 595  CADJ STORE uVelD(:,:,:,bi,bj) = comlev1_
595          ENDIF          ENDIF
596  #endif    /* ALLOW_CD_CODE */  #endif    /* ALLOW_CD_CODE */
597  C--     End implicit Vertical advection & viscosity  C--     End implicit Vertical advection & viscosity
   
        ENDDO  
       ENDDO  
   
 #ifdef ALLOW_OBCS  
       IF (useOBCS) THEN  
        CALL OBCS_PRESCRIBE_EXCHANGES(myThid)  
       ENDIF  
 #endif  
598    
599  C---+----1----+----2----+----3----+----4----+----5----+----6----+----7-|--+----|  C---+----1----+----2----+----3----+----4----+----5----+----6----+----7-|--+----|
600    
601  #ifdef ALLOW_NONHYDROSTATIC  #ifdef ALLOW_NONHYDROSTATIC
602  C--   Step forward W field in N-H algorithm  C--   Step forward W field in N-H algorithm
603        IF ( nonHydrostatic ) THEN          IF ( nonHydrostatic ) THEN
604  #ifdef ALLOW_DEBUG  #ifdef ALLOW_DEBUG
605           IF ( debugLevel .GE. debLevB )           IF ( debugLevel .GE. debLevB )
606       &     CALL DEBUG_CALL('CALC_GW', myThid )       &     CALL DEBUG_CALL('CALC_GW', myThid )
607  #endif  #endif
608           CALL TIMER_START('CALC_GW          [DYNAMICS]',myThid)           CALL TIMER_START('CALC_GW          [DYNAMICS]',myThid)
609           CALL CALC_GW( myTime, myIter, myThid )           CALL CALC_GW(
610        ENDIF       I                 bi,bj, KappaRU, KappaRV,
611        IF ( nonHydrostatic.OR.implicitIntGravWave )       I                 myTime, myIter, myThid )
612       &   CALL TIMESTEP_WVEL( myTime, myIter, myThid )          ENDIF
613        IF ( nonHydrostatic )          IF ( nonHydrostatic.OR.implicitIntGravWave )
614         &   CALL TIMESTEP_WVEL( bi,bj, myTime, myIter, myThid )
615            IF ( nonHydrostatic )
616       &   CALL TIMER_STOP ('CALC_GW          [DYNAMICS]',myThid)       &   CALL TIMER_STOP ('CALC_GW          [DYNAMICS]',myThid)
617  #endif  #endif
618    
619  C---+----1----+----2----+----3----+----4----+----5----+----6----+----7-|--+----|  C---+----1----+----2----+----3----+----4----+----5----+----6----+----7-|--+----|
620    
621    C-    end of bi,bj loops
622           ENDDO
623          ENDDO
624    
625    #ifdef ALLOW_OBCS
626          IF (useOBCS) THEN
627           CALL OBCS_PRESCRIBE_EXCHANGES(myThid)
628          ENDIF
629    #endif
630    
631  Cml(  Cml(
632  C     In order to compare the variance of phiHydLow of a p/z-coordinate  C     In order to compare the variance of phiHydLow of a p/z-coordinate
633  C     run with etaH of a z/p-coordinate run the drift of phiHydLow  C     run with etaH of a z/p-coordinate run the drift of phiHydLow
634  C     has to be removed by something like the following subroutine:  C     has to be removed by something like the following subroutine:
635  C      CALL REMOVE_MEAN_RL( 1, phiHydLow, maskH, maskH, rA, drF,  C      CALL REMOVE_MEAN_RL( 1, phiHydLow, maskH, maskH, rA, drF,
636  C     &                'phiHydLow', myThid )  C     &                'phiHydLow', myTime, myThid )
637  Cml)  Cml)
638    
639  #ifdef ALLOW_DIAGNOSTICS  #ifdef ALLOW_DIAGNOSTICS
# Line 603  Cml) Line 651  Cml)
651    
652        ENDIF        ENDIF
653  #endif /* ALLOW_DIAGNOSTICS */  #endif /* ALLOW_DIAGNOSTICS */
654          
655  #ifdef ALLOW_DEBUG  #ifdef ALLOW_DEBUG
656        If ( debugLevel .GE. debLevB ) THEN        If ( debugLevel .GE. debLevB ) THEN
657         CALL DEBUG_STATS_RL(1,EtaN,'EtaN (DYNAMICS)',myThid)         CALL DEBUG_STATS_RL(1,EtaN,'EtaN (DYNAMICS)',myThid)
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