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revision 1.88 by heimbach, Sat Jul 13 04:59:42 2002 UTC revision 1.133 by heimbach, Wed May 31 19:53:28 2006 UTC
# Line 1  Line 1 
1  C $Header$  C $Header$
2  C $Name$  C $Name$
3    
4    #include "PACKAGES_CONFIG.h"
5  #include "CPP_OPTIONS.h"  #include "CPP_OPTIONS.h"
6    #ifdef ALLOW_OBCS
7    # include "OBCS_OPTIONS.h"
8    #endif
9    
10    #undef DYNAMICS_GUGV_EXCH_CHECK
11    
12  CBOP  CBOP
13  C     !ROUTINE: DYNAMICS  C     !ROUTINE: DYNAMICS
# Line 29  C     | pressure such that the resulting Line 35  C     | pressure such that the resulting
35  C     | with the free-surface evolution or the rigid-lid:  C     | with the free-surface evolution or the rigid-lid:
36  C     |   U[n] = U* + dt x d/dx P  C     |   U[n] = U* + dt x d/dx P
37  C     |   V[n] = V* + dt x d/dy P  C     |   V[n] = V* + dt x d/dy P
38    C     |   W[n] = W* + dt x d/dz P  (NH mode)
39  C     |  C     |
40  C     | "Calculation of Gs"  C     | "Calculation of Gs"
41  C     | ===================  C     | ===================
# Line 72  C     == Global variables === Line 79  C     == Global variables ===
79  #include "EEPARAMS.h"  #include "EEPARAMS.h"
80  #include "PARAMS.h"  #include "PARAMS.h"
81  #include "DYNVARS.h"  #include "DYNVARS.h"
82  #include "GRID.h"  #ifdef ALLOW_CD_CODE
83  #ifdef ALLOW_PASSIVE_TRACER  #include "CD_CODE_VARS.h"
 #include "TR1.h"  
84  #endif  #endif
85    #include "GRID.h"
86  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
87  # include "tamc.h"  # include "tamc.h"
88  # include "tamc_keys.h"  # include "tamc_keys.h"
89  # include "FFIELDS.h"  # include "FFIELDS.h"
90    # include "EOS.h"
91  # ifdef ALLOW_KPP  # ifdef ALLOW_KPP
92  #  include "KPP.h"  #  include "KPP.h"
93  # endif  # endif
94    # ifdef ALLOW_PTRACERS
95    #  include "PTRACERS_SIZE.h"
96    #  include "PTRACERS.h"
97    # endif
98    # ifdef ALLOW_OBCS
99    #  include "OBCS.h"
100    #  ifdef ALLOW_PTRACERS
101    #   include "OBCS_PTRACERS.h"
102    #  endif
103    # endif
104    # ifdef ALLOW_MOM_FLUXFORM
105    #  include "MOM_FLUXFORM.h"
106    # endif
107  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
 #ifdef ALLOW_TIMEAVE  
 #include "TIMEAVE_STATV.h"  
 #endif  
108    
109  C     !CALLING SEQUENCE:  C     !CALLING SEQUENCE:
110  C     DYNAMICS()  C     DYNAMICS()
111  C      |  C      |
112    C      |-- CALC_EP_FORCING
113    C      |
114  C      |-- CALC_GRAD_PHI_SURF  C      |-- CALC_GRAD_PHI_SURF
115  C      |  C      |
116  C      |-- CALC_VISCOSITY  C      |-- CALC_VISCOSITY
# Line 105  C      |-- TIMESTEP Line 125  C      |-- TIMESTEP
125  C      |  C      |
126  C      |-- OBCS_APPLY_UV  C      |-- OBCS_APPLY_UV
127  C      |  C      |
128    C      |-- MOM_U_IMPLICIT_R      
129    C      |-- MOM_V_IMPLICIT_R      
130    C      |
131  C      |-- IMPLDIFF        C      |-- IMPLDIFF      
132  C      |  C      |
133  C      |-- OBCS_APPLY_UV  C      |-- OBCS_APPLY_UV
134  C      |  C      |
135  C      |-- CALL TIMEAVE_CUMUL_1T  C      |-- CALC_GW
136  C      |-- CALL DEBUG_STATS_RL  C      |
137    C      |-- DIAGNOSTICS_FILL
138    C      |-- DEBUG_STATS_RL
139    
140  C     !INPUT/OUTPUT PARAMETERS:  C     !INPUT/OUTPUT PARAMETERS:
141  C     == Routine arguments ==  C     == Routine arguments ==
# Line 123  C     myThid - Thread number for this in Line 148  C     myThid - Thread number for this in
148    
149  C     !LOCAL VARIABLES:  C     !LOCAL VARIABLES:
150  C     == Local variables  C     == Local variables
151  C     fVer[STUV]               o fVer: Vertical flux term - note fVer  C     fVer[UV]               o fVer: Vertical flux term - note fVer
152  C                                      is "pipelined" in the vertical  C                                    is "pipelined" in the vertical
153  C                                      so we need an fVer for each  C                                    so we need an fVer for each
154  C                                      variable.  C                                    variable.
155  C     rhoK, rhoKM1   - Density at current level, and level above  C     phiHydC    :: hydrostatic potential anomaly at cell center
156  C     phiHyd         - Hydrostatic part of the potential phiHydi.  C                   In z coords phiHyd is the hydrostatic potential
157  C                      In z coords phiHydiHyd is the hydrostatic  C                      (=pressure/rho0) anomaly
158  C                      Potential (=pressure/rho0) anomaly  C                   In p coords phiHyd is the geopotential height anomaly.
159  C                      In p coords phiHydiHyd is the geopotential  C     phiHydF    :: hydrostatic potential anomaly at middle between 2 centers
160  C                      surface height anomaly.  C     dPhiHydX,Y :: Gradient (X & Y directions) of hydrostatic potential anom.
161  C     phiSurfX, - gradient of Surface potentiel (Pressure/rho, ocean)  C     phiSurfX,  ::  gradient of Surface potential (Pressure/rho, ocean)
162  C     phiSurfY             or geopotentiel (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
164    C     gvDissip   :: dissipation tendency (all explicit terms), v component
165  C     iMin, iMax     - Ranges and sub-block indices on which calculations  C     iMin, iMax     - Ranges and sub-block indices on which calculations
166  C     jMin, jMax       are applied.  C     jMin, jMax       are applied.
167  C     bi, bj  C     bi, bj
# Line 143  C     kDown, km1       are switched with Line 170  C     kDown, km1       are switched with
170  C                      index into fVerTerm.  C                      index into fVerTerm.
171        _RL fVerU   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)        _RL fVerU   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)
172        _RL fVerV   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)        _RL fVerV   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)
173        _RL phiHyd  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)        _RL phiHydF (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
174        _RL rhokm1  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL phiHydC (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
175        _RL rhok    (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL dPhiHydX(1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly)
176          _RL dPhiHydY(1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly)
177        _RL phiSurfX(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL phiSurfX(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
178        _RL phiSurfY(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL phiSurfY(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
179          _RL guDissip(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
180          _RL gvDissip(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
181        _RL KappaRU (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)        _RL KappaRU (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)
182        _RL KappaRV (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)        _RL KappaRV (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)
183    
# Line 157  C                      index into fVerTe Line 187  C                      index into fVerTe
187        INTEGER i, j        INTEGER i, j
188        INTEGER k, km1, kp1, kup, kDown        INTEGER k, km1, kp1, kup, kDown
189    
190  Cjmc : add for phiHyd output <- but not working if multi tile per CPU  #ifdef ALLOW_DIAGNOSTICS
191  c     CHARACTER*(MAX_LEN_MBUF) suff        _RL tmpFac
192  c     LOGICAL  DIFFERENT_MULTIPLE  #endif /* ALLOW_DIAGNOSTICS */
193  c     EXTERNAL DIFFERENT_MULTIPLE  
 Cjmc(end)  
194    
195  C---    The algorithm...  C---    The algorithm...
196  C  C
# Line 208  C         (1 + dt * K * d_zz) salt[n] = Line 237  C         (1 + dt * K * d_zz) salt[n] =
237  C---  C---
238  CEOP  CEOP
239    
240  C--   Set up work arrays with valid (i.e. not NaN) values  #ifdef ALLOW_DEBUG
241  C     These inital values do not alter the numerical results. They        IF ( debugLevel .GE. debLevB )
242  C     just ensure that all memory references are to valid floating       &   CALL DEBUG_ENTER( 'DYNAMICS', myThid )
243  C     point numbers. This prevents spurious hardware signals due to  #endif
 C     uninitialised but inert locations.  
       DO j=1-OLy,sNy+OLy  
        DO i=1-OLx,sNx+OLx  
         rhoKM1 (i,j) = 0. _d 0  
         rhok   (i,j) = 0. _d 0  
         phiSurfX(i,j) = 0. _d 0  
         phiSurfY(i,j) = 0. _d 0  
        ENDDO  
       ENDDO  
244    
245  C-- Call to routine for calculation of  C-- Call to routine for calculation of
246  C   Eliassen-Palm-flux-forced U-tendency,  C   Eliassen-Palm-flux-forced U-tendency,
# Line 239  CHPF$ INDEPENDENT Line 259  CHPF$ INDEPENDENT
259  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
260  C--    HPF directive to help TAMC  C--    HPF directive to help TAMC
261  CHPF$  INDEPENDENT, NEW (fVerU,fVerV  CHPF$  INDEPENDENT, NEW (fVerU,fVerV
262  CHPF$&                  ,phiHyd  CHPF$&                  ,phiHydF
263  CHPF$&                  ,KappaRU,KappaRV  CHPF$&                  ,KappaRU,KappaRV
264  CHPF$&                  )  CHPF$&                  )
265  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
# Line 254  CHPF$&                  ) Line 274  CHPF$&                  )
274            act3 = myThid - 1            act3 = myThid - 1
275            max3 = nTx*nTy            max3 = nTx*nTy
276            act4 = ikey_dynamics - 1            act4 = ikey_dynamics - 1
277            ikey = (act1 + 1) + act2*max1            idynkey = (act1 + 1) + act2*max1
278       &                      + act3*max1*max2       &                      + act3*max1*max2
279       &                      + act4*max1*max2*max3       &                      + act4*max1*max2*max3
280  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
281    
282  C--     Set up work arrays that need valid initial values  C--   Set up work arrays with valid (i.e. not NaN) values
283          DO j=1-OLy,sNy+OLy  C     These inital values do not alter the numerical results. They
284           DO i=1-OLx,sNx+OLx  C     just ensure that all memory references are to valid floating
285            DO k=1,Nr  C     point numbers. This prevents spurious hardware signals due to
286             phiHyd(i,j,k)  = 0. _d 0  C     uninitialised but inert locations.
287    
288            DO k=1,Nr
289             DO j=1-OLy,sNy+OLy
290              DO i=1-OLx,sNx+OLx
291             KappaRU(i,j,k) = 0. _d 0             KappaRU(i,j,k) = 0. _d 0
292             KappaRV(i,j,k) = 0. _d 0             KappaRV(i,j,k) = 0. _d 0
293    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
294    cph(
295    c--   need some re-initialisation here to break dependencies
296    cph)
297               gU(i,j,k,bi,bj) = 0. _d 0
298               gV(i,j,k,bi,bj) = 0. _d 0
299    #endif
300            ENDDO            ENDDO
301             ENDDO
302            ENDDO
303            DO j=1-OLy,sNy+OLy
304             DO i=1-OLx,sNx+OLx
305            fVerU  (i,j,1) = 0. _d 0            fVerU  (i,j,1) = 0. _d 0
306            fVerU  (i,j,2) = 0. _d 0            fVerU  (i,j,2) = 0. _d 0
307            fVerV  (i,j,1) = 0. _d 0            fVerV  (i,j,1) = 0. _d 0
308            fVerV  (i,j,2) = 0. _d 0            fVerV  (i,j,2) = 0. _d 0
309              phiHydF (i,j)  = 0. _d 0
310              phiHydC (i,j)  = 0. _d 0
311              dPhiHydX(i,j)  = 0. _d 0
312              dPhiHydY(i,j)  = 0. _d 0
313              phiSurfX(i,j)  = 0. _d 0
314              phiSurfY(i,j)  = 0. _d 0
315              guDissip(i,j)  = 0. _d 0
316              gvDissip(i,j)  = 0. _d 0
317    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
318    cph(
319    c--   need some re-initialisation here to break dependencies
320    cph)
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 /* NONLIN_FRSURF */
328    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
329           ENDDO           ENDDO
330          ENDDO          ENDDO
331    
332  C--     Start computation of dynamics  C--     Start computation of dynamics
333          iMin = 1-OLx+2          iMin = 0
334          iMax = sNx+OLx-1          iMax = sNx+1
335          jMin = 1-OLy+2          jMin = 0
336          jMax = sNy+OLy-1          jMax = sNy+1
337    
338  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
339  CADJ STORE wvel (:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte  CADJ STORE wvel (:,:,:,bi,bj) =
340    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 295  C       (note: this loop will be replace Line 351  C       (note: this loop will be replace
351          ENDIF          ENDIF
352    
353  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
354  CADJ STORE uvel (:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key=ikey, byte=isbyte  CADJ STORE uvel (:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key=idynkey, byte=isbyte
355  CADJ STORE vvel (:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key=ikey, byte=isbyte  CADJ STORE vvel (:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key=idynkey, byte=isbyte
356  #ifdef ALLOW_KPP  #ifdef ALLOW_KPP
357  CADJ STORE KPPviscAz (:,:,:,bi,bj)  CADJ STORE KPPviscAz (:,:,:,bi,bj)
358  CADJ &                 = comlev1_bibj, key=ikey, byte=isbyte  CADJ &                 = comlev1_bibj, key=idynkey, byte=isbyte
359  #endif /* ALLOW_KPP */  #endif /* ALLOW_KPP */
360  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
361    
# Line 313  C--      Calculate the total vertical di Line 369  C--      Calculate the total vertical di
369         ENDDO         ENDDO
370  #endif  #endif
371    
372    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
373    CADJ STORE KappaRU(:,:,:)
374    CADJ &     = comlev1_bibj, key=idynkey, byte=isbyte
375    CADJ STORE KappaRV(:,:,:)
376    CADJ &     = comlev1_bibj, key=idynkey, byte=isbyte
377    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
378    
379  C--     Start of dynamics loop  C--     Start of dynamics loop
380          DO k=1,Nr          DO k=1,Nr
381    
# Line 326  C--       kDown  Cycles through 2,1 to p Line 389  C--       kDown  Cycles through 2,1 to p
389            kDown= 1+MOD(k,2)            kDown= 1+MOD(k,2)
390    
391  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
392           kkey = (ikey-1)*Nr + k           kkey = (idynkey-1)*Nr + k
393    c
394    CADJ STORE totphihyd (:,:,k,bi,bj)
395    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
396    CADJ STORE theta (:,:,k,bi,bj)
397    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
398    CADJ STORE salt  (:,:,k,bi,bj)
399    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
400    CADJ STORE gt(:,:,k,bi,bj)
401    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
402    CADJ STORE gs(:,:,k,bi,bj)
403    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
404    # ifdef NONLIN_FRSURF
405    cph-test
406    CADJ STORE  phiHydC (:,:)
407    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
408    CADJ STORE  phiHydF (:,:)
409    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
410    CADJ STORE  gudissip (:,:)
411    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
412    CADJ STORE  gvdissip (:,:)
413    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
414    CADJ STORE  fVerU (:,:,:)
415    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
416    CADJ STORE  fVerV (:,:,:)
417    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
418    CADJ STORE gu(:,:,k,bi,bj)
419    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
420    CADJ STORE gv(:,:,k,bi,bj)
421    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
422    CADJ STORE gunm1(:,:,k,bi,bj)
423    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
424    CADJ STORE gvnm1(:,:,k,bi,bj)
425    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
426    #   ifndef DISABLE_RSTAR_CODE
427    CADJ STORE dwtransc(:,:,bi,bj)
428    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
429    CADJ STORE dwtransu(:,:,bi,bj)
430    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
431    CADJ STORE dwtransv(:,:,bi,bj)
432    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
433    #   endif
434    #  ifdef ALLOW_CD_CODE
435    CADJ STORE unm1(:,:,k,bi,bj)
436    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
437    CADJ STORE vnm1(:,:,k,bi,bj)
438    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
439    CADJ STORE uVelD(:,:,k,bi,bj)
440    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
441    CADJ STORE vVelD(:,:,k,bi,bj)
442    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
443    #  endif
444    # endif
445  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
446    
447  C--      Integrate hydrostatic balance for phiHyd with BC of  C--      Integrate hydrostatic balance for phiHyd with BC of
448  C        phiHyd(z=0)=0  C        phiHyd(z=0)=0
449  C        distinguishe between Stagger and Non Stagger time stepping           IF ( implicitIntGravWave ) THEN
          IF (staggerTimeStep) THEN  
450             CALL CALC_PHI_HYD(             CALL CALC_PHI_HYD(
451       I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,       I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,
452       I        gT, gS,       I        gT, gS,
453       U        phiHyd,       U        phiHydF,
454       I        myThid )       O        phiHydC, dPhiHydX, dPhiHydY,
455         I        myTime, myIter, myThid )
456           ELSE           ELSE
457             CALL CALC_PHI_HYD(             CALL CALC_PHI_HYD(
458       I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,       I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,
459       I        theta, salt,       I        theta, salt,
460       U        phiHyd,       U        phiHydF,
461       I        myThid )       O        phiHydC, dPhiHydX, dPhiHydY,
462         I        myTime, myIter, myThid )
463           ENDIF           ENDIF
464    
465  C--      Calculate accelerations in the momentum equations (gU, gV, ...)  C--      Calculate accelerations in the momentum equations (gU, gV, ...)
466  C        and step forward storing the result in gUnm1, gVnm1, etc...  C        and step forward storing the result in gU, gV, etc...
467           IF ( momStepping ) THEN           IF ( momStepping ) THEN
468  #ifndef DISABLE_MOM_FLUXFORM             IF (.NOT. vectorInvariantMomentum) THEN
469             IF (.NOT. vectorInvariantMomentum) CALL MOM_FLUXFORM(  #ifdef ALLOW_MOM_FLUXFORM
470    C
471    # ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
472    #  ifdef NONLIN_FRSURF
473    #   ifndef DISABLE_RSTAR_CODE
474    CADJ STORE dwtransc(:,:,bi,bj)
475    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
476    CADJ STORE dwtransu(:,:,bi,bj)
477    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
478    CADJ STORE dwtransv(:,:,bi,bj)
479    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
480    #   endif
481    #  endif
482    # endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
483    C
484                  CALL MOM_FLUXFORM(
485       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,kup,kDown,       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,kup,kDown,
486       I         phiHyd,KappaRU,KappaRV,       I         KappaRU, KappaRV,
487       U         fVerU, fVerV,       U         fVerU, fVerV,
488         O         guDissip, gvDissip,
489       I         myTime, myIter, myThid)       I         myTime, myIter, myThid)
490  #endif  #endif
491  #ifndef DISABLE_MOM_VECINV             ELSE
492             IF (vectorInvariantMomentum) CALL MOM_VECINV(  #ifdef ALLOW_MOM_VECINV
493    C
494    # ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
495    #  ifdef NONLIN_FRSURF
496    CADJ STORE fVerU(:,:,:)
497    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
498    CADJ STORE fVerV(:,:,:)
499    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
500    #  endif
501    # endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
502    C
503                 CALL MOM_VECINV(
504       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,kup,kDown,       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,kup,kDown,
505       I         phiHyd,KappaRU,KappaRV,       I         KappaRU, KappaRV,
506       U         fVerU, fVerV,       U         fVerU, fVerV,
507         O         guDissip, gvDissip,
508       I         myTime, myIter, myThid)       I         myTime, myIter, myThid)
509  #endif  #endif
510               ENDIF
511    C
512             CALL TIMESTEP(             CALL TIMESTEP(
513       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,
514       I         phiHyd, phiSurfX, phiSurfY,       I         dPhiHydX,dPhiHydY, phiSurfX, phiSurfY,
515       I         myIter, myThid)       I         guDissip, gvDissip,
516         I         myTime, myIter, myThid)
517    
518  #ifdef   ALLOW_OBCS  #ifdef   ALLOW_OBCS
519  C--      Apply open boundary conditions  C--      Apply open boundary conditions
520           IF (useOBCS) THEN             IF (useOBCS) THEN
521             CALL OBCS_APPLY_UV( bi, bj, k, gUnm1, gVnm1, myThid )               CALL OBCS_APPLY_UV( bi, bj, k, gU, gV, myThid )
522           END IF             ENDIF
523  #endif   /* ALLOW_OBCS */  #endif   /* ALLOW_OBCS */
524    
 #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  
 #endif   /* INCLUDE_CD_CODE */  
 #endif   /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  
525           ENDIF           ENDIF
526    
527    
528  C--     end of dynamics k loop (1:Nr)  C--     end of dynamics k loop (1:Nr)
529          ENDDO          ENDDO
530    
531  C--     Implicit viscosity  C--     Implicit Vertical advection & viscosity
532          IF (implicitViscosity.AND.momStepping) THEN  #if (defined (INCLUDE_IMPLVERTADV_CODE) && defined (ALLOW_MOM_COMMON))
533            IF ( momImplVertAdv ) THEN
534              CALL MOM_U_IMPLICIT_R( kappaRU,
535         I                           bi, bj, myTime, myIter, myThid )
536              CALL MOM_V_IMPLICIT_R( kappaRV,
537         I                           bi, bj, myTime, myIter, myThid )
538            ELSEIF ( implicitViscosity ) THEN
539    #else /* INCLUDE_IMPLVERTADV_CODE */
540            IF     ( implicitViscosity ) THEN
541    #endif /* INCLUDE_IMPLVERTADV_CODE */
542  #ifdef    ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef    ALLOW_AUTODIFF_TAMC
543  CADJ STORE gUNm1(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=ikey, byte=isbyte  CADJ STORE KappaRU(:,:,:) = comlev1_bibj , key=idynkey, byte=isbyte
544    CADJ STORE gU(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=idynkey, byte=isbyte
545  #endif    /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  #endif    /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
546            CALL IMPLDIFF(            CALL IMPLDIFF(
547       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
548       I         deltaTmom, KappaRU,recip_HFacW,       I         -1, KappaRU,recip_HFacW,
549       U         gUNm1,       U         gU,
550       I         myThid )       I         myThid )
551  #ifdef    ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef    ALLOW_AUTODIFF_TAMC
552  CADJ STORE gVNm1(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=ikey, byte=isbyte  CADJ STORE KappaRV(:,:,:) = comlev1_bibj , key=idynkey, byte=isbyte
553    CADJ STORE gV(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=idynkey, byte=isbyte
554  #endif    /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  #endif    /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
555            CALL IMPLDIFF(            CALL IMPLDIFF(
556       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
557       I         deltaTmom, KappaRV,recip_HFacS,       I         -2, KappaRV,recip_HFacS,
558       U         gVNm1,       U         gV,
559       I         myThid )       I         myThid )
560            ENDIF
561    
562  #ifdef   ALLOW_OBCS  #ifdef   ALLOW_OBCS
563  C--      Apply open boundary conditions  C--      Apply open boundary conditions
564           IF (useOBCS) THEN          IF ( useOBCS .AND.(implicitViscosity.OR.momImplVertAdv) ) THEN
565             DO K=1,Nr             DO K=1,Nr
566               CALL OBCS_APPLY_UV( bi, bj, k, gUnm1, gVnm1, myThid )               CALL OBCS_APPLY_UV( bi, bj, k, gU, gV, myThid )
567             ENDDO             ENDDO
568           END IF          ENDIF
569  #endif   /* ALLOW_OBCS */  #endif   /* ALLOW_OBCS */
570    
571  #ifdef    INCLUDE_CD_CODE  #ifdef    ALLOW_CD_CODE
572            IF (implicitViscosity.AND.useCDscheme) THEN
573  #ifdef    ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef    ALLOW_AUTODIFF_TAMC
574  CADJ STORE vVelD(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=ikey, byte=isbyte  CADJ STORE vVelD(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=idynkey, byte=isbyte
575  #endif    /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  #endif    /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
576            CALL IMPLDIFF(            CALL IMPLDIFF(
577       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
578       I         deltaTmom, KappaRU,recip_HFacW,       I         0, KappaRU,recip_HFacW,
579       U         vVelD,       U         vVelD,
580       I         myThid )       I         myThid )
581  #ifdef    ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef    ALLOW_AUTODIFF_TAMC
582  CADJ STORE uVelD(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=ikey, byte=isbyte  CADJ STORE uVelD(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=idynkey, byte=isbyte
583  #endif    /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  #endif    /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
584            CALL IMPLDIFF(            CALL IMPLDIFF(
585       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
586       I         deltaTmom, KappaRV,recip_HFacS,       I         0, KappaRV,recip_HFacS,
587       U         uVelD,       U         uVelD,
588       I         myThid )       I         myThid )
 #endif    /* INCLUDE_CD_CODE */  
 C--     End If implicitViscosity.AND.momStepping  
589          ENDIF          ENDIF
590    #endif    /* ALLOW_CD_CODE */
591    C--     End implicit Vertical advection & viscosity
592    
 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 */  
   
593         ENDDO         ENDDO
594        ENDDO        ENDDO
595    
596  #ifndef DISABLE_DEBUGMODE  #ifdef ALLOW_OBCS
597        If (debugMode) THEN        IF (useOBCS) THEN
598           CALL OBCS_PRESCRIBE_EXCHANGES(myThid)
599          ENDIF
600    #endif
601    
602    C---+----1----+----2----+----3----+----4----+----5----+----6----+----7-|--+----|
603    
604    #ifdef ALLOW_NONHYDROSTATIC
605    C--   Step forward W field in N-H algorithm
606          IF ( nonHydrostatic ) THEN
607    #ifdef ALLOW_DEBUG
608             IF ( debugLevel .GE. debLevB )
609         &     CALL DEBUG_CALL('CALC_GW', myThid )
610    #endif
611             CALL TIMER_START('CALC_GW          [DYNAMICS]',myThid)
612             CALL CALC_GW( myTime, myIter, myThid )
613          ENDIF
614          IF ( nonHydrostatic.OR.implicitIntGravWave )
615         &   CALL TIMESTEP_WVEL( myTime, myIter, myThid )
616          IF ( nonHydrostatic )
617         &   CALL TIMER_STOP ('CALC_GW          [DYNAMICS]',myThid)
618    #endif
619    
620    C---+----1----+----2----+----3----+----4----+----5----+----6----+----7-|--+----|
621    
622    Cml(
623    C     In order to compare the variance of phiHydLow of a p/z-coordinate
624    C     run with etaH of a z/p-coordinate run the drift of phiHydLow
625    C     has to be removed by something like the following subroutine:
626    C      CALL REMOVE_MEAN_RL( 1, phiHydLow, maskH, maskH, rA, drF,
627    C     &                'phiHydLow', myThid )
628    Cml)
629    
630    #ifdef ALLOW_DIAGNOSTICS
631          IF ( useDiagnostics ) THEN
632    
633           CALL DIAGNOSTICS_FILL(totPhihyd,'PHIHYD  ',0,Nr,0,1,1,myThid)
634           CALL DIAGNOSTICS_FILL(phiHydLow,'PHIBOT  ',0, 1,0,1,1,myThid)
635    
636           tmpFac = 1. _d 0
637           CALL DIAGNOSTICS_SCALE_FILL(totPhihyd,tmpFac,2,
638         &                                 'PHIHYDSQ',0,Nr,0,1,1,myThid)
639    
640           CALL DIAGNOSTICS_SCALE_FILL(phiHydLow,tmpFac,2,
641         &                                 'PHIBOTSQ',0, 1,0,1,1,myThid)
642    
643          ENDIF
644    #endif /* ALLOW_DIAGNOSTICS */
645          
646    #ifdef ALLOW_DEBUG
647          If ( debugLevel .GE. debLevB ) THEN
648         CALL DEBUG_STATS_RL(1,EtaN,'EtaN (DYNAMICS)',myThid)         CALL DEBUG_STATS_RL(1,EtaN,'EtaN (DYNAMICS)',myThid)
649         CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,uVel,'Uvel (DYNAMICS)',myThid)         CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,uVel,'Uvel (DYNAMICS)',myThid)
650         CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,vVel,'Vvel (DYNAMICS)',myThid)         CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,vVel,'Vvel (DYNAMICS)',myThid)
651         CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,wVel,'Wvel (DYNAMICS)',myThid)         CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,wVel,'Wvel (DYNAMICS)',myThid)
652         CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,theta,'Theta (DYNAMICS)',myThid)         CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,theta,'Theta (DYNAMICS)',myThid)
653         CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,salt,'Salt (DYNAMICS)',myThid)         CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,salt,'Salt (DYNAMICS)',myThid)
654         CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,Gu,'Gu (DYNAMICS)',myThid)         CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,gU,'Gu (DYNAMICS)',myThid)
655         CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,Gv,'Gv (DYNAMICS)',myThid)         CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,gV,'Gv (DYNAMICS)',myThid)
656         CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,Gt,'Gt (DYNAMICS)',myThid)         CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,gT,'Gt (DYNAMICS)',myThid)
657         CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,Gs,'Gs (DYNAMICS)',myThid)         CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,gS,'Gs (DYNAMICS)',myThid)
658         CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,GuNm1,'GuNm1 (DYNAMICS)',myThid)  #ifndef ALLOW_ADAMSBASHFORTH_3
659         CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,GvNm1,'GvNm1 (DYNAMICS)',myThid)         CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,guNm1,'GuNm1 (DYNAMICS)',myThid)
660         CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,GtNm1,'GtNm1 (DYNAMICS)',myThid)         CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,gvNm1,'GvNm1 (DYNAMICS)',myThid)
661         CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,GsNm1,'GsNm1 (DYNAMICS)',myThid)         CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,gtNm1,'GtNm1 (DYNAMICS)',myThid)
662           CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,gsNm1,'GsNm1 (DYNAMICS)',myThid)
663    #endif
664          ENDIF
665    #endif
666    
667    #ifdef DYNAMICS_GUGV_EXCH_CHECK
668    C- jmc: For safety checking only: This Exchange here should not change
669    C       the solution. If solution changes, it means something is wrong,
670    C       but it does not mean that it is less wrong with this exchange.
671          IF ( debugLevel .GT. debLevB ) THEN
672           CALL EXCH_UV_XYZ_RL(gU,gV,.TRUE.,myThid)
673        ENDIF        ENDIF
674  #endif  #endif
675    
676    #ifdef ALLOW_DEBUG
677          IF ( debugLevel .GE. debLevB )
678         &   CALL DEBUG_LEAVE( 'DYNAMICS', myThid )
679    #endif
680    
681        RETURN        RETURN
682        END        END
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