/[MITgcm]/MITgcm/model/src/dynamics.F
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revision 1.13 by adcroft, Mon Jun 8 18:45:28 1998 UTC revision 1.54 by heimbach, Mon Nov 13 16:32:57 2000 UTC
# Line 1  Line 1 
1  C $Header$  C $Header$
2    
3  #include "CPP_EEOPTIONS.h"  #include "CPP_OPTIONS.h"
4    
5        SUBROUTINE DYNAMICS(myTime, myIter, myThid)        SUBROUTINE DYNAMICS(myTime, myIter, myThid)
6  C     /==========================================================\  C     /==========================================================\
# Line 20  C     | ===== Line 20  C     | =====
20  C     | C*P* comments indicating place holders for which code is |  C     | C*P* comments indicating place holders for which code is |
21  C     |      presently being developed.                          |  C     |      presently being developed.                          |
22  C     \==========================================================/  C     \==========================================================/
23          IMPLICIT NONE
24    
25  C     == Global variables ===  C     == Global variables ===
26  #include "SIZE.h"  #include "SIZE.h"
# Line 27  C     == Global variables === Line 28  C     == Global variables ===
28  #include "CG2D.h"  #include "CG2D.h"
29  #include "PARAMS.h"  #include "PARAMS.h"
30  #include "DYNVARS.h"  #include "DYNVARS.h"
31    #include "GRID.h"
32    
33    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
34    # include "tamc.h"
35    # include "tamc_keys.h"
36    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
37    
38    #ifdef ALLOW_KPP
39    # include "KPP.h"
40    #endif
41    
42  C     == Routine arguments ==  C     == Routine arguments ==
43  C     myTime - Current time in simulation  C     myTime - Current time in simulation
44  C     myIter - Current iteration number in simulation  C     myIter - Current iteration number in simulation
45  C     myThid - Thread number for this instance of the routine.  C     myThid - Thread number for this instance of the routine.
       INTEGER myThid  
46        _RL myTime        _RL myTime
47        INTEGER myIter        INTEGER myIter
48          INTEGER myThid
49    
50  C     == Local variables  C     == Local variables
51  C     xA, yA                 - Per block temporaries holding face areas  C     xA, yA                 - Per block temporaries holding face areas
52  C     uTrans, vTrans, wTrans - Per block temporaries holding flow transport  C     uTrans, vTrans, rTrans - Per block temporaries holding flow
53  C                              o uTrans: Zonal transport  C                              transport
54    C     rVel                     o uTrans: Zonal transport
55  C                              o vTrans: Meridional transport  C                              o vTrans: Meridional transport
56  C                              o wTrans: Vertical transport  C                              o rTrans: Vertical transport
57    C                              o rVel:   Vertical velocity at upper and
58    C                                        lower cell faces.
59  C     maskC,maskUp             o maskC: land/water mask for tracer cells  C     maskC,maskUp             o maskC: land/water mask for tracer cells
60  C                              o maskUp: land/water mask for W points  C                              o maskUp: land/water mask for W points
61  C     aTerm, xTerm, cTerm    - Work arrays for holding separate terms in  C     aTerm, xTerm, cTerm    - Work arrays for holding separate terms in
# Line 57  C                              o fVer: V Line 71  C                              o fVer: V
71  C                                      is "pipelined" in the vertical  C                                      is "pipelined" in the vertical
72  C                                      so we need an fVer for each  C                                      so we need an fVer for each
73  C                                      variable.  C                                      variable.
74  C     iMin, iMax - Ranges and sub-block indices on which calculations  C     rhoK, rhoKM1   - Density at current level, level above and level
75  C     jMin, jMax   are applied.  C                      below.
76    C     rhoKP1                                                                  
77    C     buoyK, buoyKM1 - Buoyancy at current level and level above.
78    C     phiHyd         - Hydrostatic part of the potential phiHydi.
79    C                      In z coords phiHydiHyd is the hydrostatic
80    C                      pressure anomaly
81    C                      In p coords phiHydiHyd is the geopotential
82    C                      surface height
83    C                      anomaly.
84    C     etaSurfX,      - Holds surface elevation gradient in X and Y.
85    C     etaSurfY
86    C     KappaRT,       - Total diffusion in vertical for T and S.
87    C     KappaRS          (background + spatially varying, isopycnal term).
88    C     iMin, iMax     - Ranges and sub-block indices on which calculations
89    C     jMin, jMax       are applied.
90  C     bi, bj  C     bi, bj
91  C     k, kUp, kDown, kM1 - Index for layer above and below. kUp and kDown  C     k, kup,        - Index for layer above and below. kup and kDown
92  C                          are switched with layer to be the appropriate index  C     kDown, km1       are switched with layer to be the appropriate
93  C                          into fVerTerm  C                      index into fVerTerm.
94        _RS xA    (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RS xA      (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
95        _RS yA    (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RS yA      (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
96        _RL uTrans(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL uTrans  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
97        _RL vTrans(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL vTrans  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
98        _RL wTrans(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL rTrans  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
99        _RS maskC (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL rVel    (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)
100        _RS maskUp(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RS maskC   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
101        _RL aTerm (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RS maskUp  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
102        _RL xTerm (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL aTerm   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
103        _RL cTerm (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL xTerm   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
104        _RL mTerm (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL cTerm   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
105        _RL pTerm (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL mTerm   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
106        _RL fZon  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL pTerm   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
107        _RL fMer  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL fZon    (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
108        _RL fVerT (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)        _RL fMer    (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
109        _RL fVerS (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)        _RL fVerT   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)
110        _RL fVerU (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)        _RL fVerS   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)
111        _RL fVerV (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)        _RL fVerU   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)
112        _RL pH    (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nz)        _RL fVerV   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)
113        _RL rhokm1(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL phiHyd  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)
114        _RL rhokp1(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL rhokm1  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
115        _RL rhotmp(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL rhokp1  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
116        _RL pSurfX(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL rhok    (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
117        _RL pSurfY(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL buoyKM1 (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
118        _RL K13   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nz)        _RL buoyK   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
119        _RL K23   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nz)        _RL rhotmp  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
120        _RL K33   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nz)        _RL etaSurfX(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
121        _RL KapGM (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL etaSurfY(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
122        _RL KappaZT(1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nz)        _RL KappaRT (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)
123          _RL KappaRS (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)
124          _RL KappaRU (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)
125          _RL KappaRV (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)
126          _RL sigmaX  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)
127          _RL sigmaY  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)
128          _RL sigmaR  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)
129    
130    C This is currently also used by IVDC and Diagnostics
131    C #ifdef INCLUDE_CONVECT_CALL
132          _RL ConvectCount (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)
133    C #endif
134    
135        INTEGER iMin, iMax        INTEGER iMin, iMax
136        INTEGER jMin, jMax        INTEGER jMin, jMax
137        INTEGER bi, bj        INTEGER bi, bj
138        INTEGER i, j        INTEGER i, j
139        INTEGER k, kM1, kUp, kDown        INTEGER k, km1, kup, kDown
140          LOGICAL BOTTOM_LAYER
141    
142    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
143          INTEGER    isbyte
144          PARAMETER( isbyte = 4 )
145    
146          INTEGER act1, act2, act3, act4
147          INTEGER max1, max2, max3
148          INTEGER iikey, kkey
149          INTEGER maximpl
150    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
151    
152  C---    The algorithm...  C---    The algorithm...
153  C  C
# Line 113  C       "Calculation of Gs" Line 163  C       "Calculation of Gs"
163  C       ===================  C       ===================
164  C       This is where all the accelerations and tendencies (ie.  C       This is where all the accelerations and tendencies (ie.
165  C       physics, parameterizations etc...) are calculated  C       physics, parameterizations etc...) are calculated
166  C         w = sum_z ( div. u[n] )  C         rVel = sum_r ( div. u[n] )
167  C         rho = rho ( theta[n], salt[n] )  C         rho = rho ( theta[n], salt[n] )
168    C         b   = b(rho, theta)
169  C         K31 = K31 ( rho )  C         K31 = K31 ( rho )
170  C         Gu[n] = Gu( u[n], v[n], w, rho, Ph, ... )  C         Gu[n] = Gu( u[n], v[n], rVel, b, ... )
171  C         Gv[n] = Gv( u[n], v[n], w, rho, Ph, ... )  C         Gv[n] = Gv( u[n], v[n], rVel, b, ... )
172  C         Gt[n] = Gt( theta[n], u[n], v[n], w, K31, ... )  C         Gt[n] = Gt( theta[n], u[n], v[n], rVel, K31, ... )
173  C         Gs[n] = Gs( salt[n], u[n], v[n], w, K31, ... )  C         Gs[n] = Gs( salt[n], u[n], v[n], rVel, K31, ... )
174  C  C
175  C       "Time-stepping" or "Prediction"  C       "Time-stepping" or "Prediction"
176  C       ================================  C       ================================
# Line 143  C         (1 + dt * K * d_zz) theta[n] = Line 194  C         (1 + dt * K * d_zz) theta[n] =
194  C         (1 + dt * K * d_zz) salt[n] = salt*  C         (1 + dt * K * d_zz) salt[n] = salt*
195  C---  C---
196    
197    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
198    C--   dummy statement to end declaration part
199          ikey = 1
200    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
201    
202    
203  C--   Set up work arrays with valid (i.e. not NaN) values  C--   Set up work arrays with valid (i.e. not NaN) values
204  C     These inital values do not alter the numerical results. They  C     These inital values do not alter the numerical results. They
205  C     just ensure that all memory references are to valid floating  C     just ensure that all memory references are to valid floating
# Line 161  C     uninitialised but inert locations. Line 218  C     uninitialised but inert locations.
218          pTerm(i,j)   = 0. _d 0          pTerm(i,j)   = 0. _d 0
219          fZon(i,j)    = 0. _d 0          fZon(i,j)    = 0. _d 0
220          fMer(i,j)    = 0. _d 0          fMer(i,j)    = 0. _d 0
221          DO K=1,nZ          DO k=1,Nr
222           pH (i,j,k)  = 0. _d 0           phiHyd (i,j,k)  = 0. _d 0
223           K13(i,j,k) = 0. _d 0           KappaRU(i,j,k) = 0. _d 0
224           K23(i,j,k) = 0. _d 0           KappaRV(i,j,k) = 0. _d 0
225           K33(i,j,k) = 0. _d 0           sigmaX(i,j,k) = 0. _d 0
226           KappaZT(i,j,k) = 0. _d 0           sigmaY(i,j,k) = 0. _d 0
227             sigmaR(i,j,k) = 0. _d 0
228          ENDDO          ENDDO
229          rhokm1(i,j)  = 0. _d 0          rhoKM1 (i,j) = 0. _d 0
230          rhokp1(i,j)  = 0. _d 0          rhok   (i,j) = 0. _d 0
231          rhotmp(i,j)  = 0. _d 0          rhoKP1 (i,j) = 0. _d 0
232            rhoTMP (i,j) = 0. _d 0
233            buoyKM1(i,j) = 0. _d 0
234            buoyK  (i,j) = 0. _d 0
235            maskC  (i,j) = 0. _d 0
236         ENDDO         ENDDO
237        ENDDO        ENDDO
238    
239    
240    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
241    C--   HPF directive to help TAMC
242    CHPF$ INDEPENDENT
243    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
244    
245        DO bj=myByLo(myThid),myByHi(myThid)        DO bj=myByLo(myThid),myByHi(myThid)
246    
247    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
248    C--    HPF directive to help TAMC
249    CHPF$  INDEPENDENT, NEW (rTrans,rVel,fVerT,fVerS,fVerU,fVerV
250    CHPF$&                  ,phiHyd,utrans,vtrans,maskc,xA,yA
251    CHPF$&                  ,KappaRT,KappaRS,KappaRU,KappaRV
252    CHPF$&                  )
253    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
254    
255         DO bi=myBxLo(myThid),myBxHi(myThid)         DO bi=myBxLo(myThid),myBxHi(myThid)
256    
257    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
258              act1 = bi - myBxLo(myThid)
259              max1 = myBxHi(myThid) - myBxLo(myThid) + 1
260    
261              act2 = bj - myByLo(myThid)
262              max2 = myByHi(myThid) - myByLo(myThid) + 1
263    
264              act3 = myThid - 1
265              max3 = nTx*nTy
266    
267              act4 = ikey_dynamics - 1
268    
269              ikey = (act1 + 1) + act2*max1
270         &                      + act3*max1*max2
271         &                      + act4*max1*max2*max3
272    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
273    
274  C--     Set up work arrays that need valid initial values  C--     Set up work arrays that need valid initial values
275          DO j=1-OLy,sNy+OLy          DO j=1-OLy,sNy+OLy
276           DO i=1-OLx,sNx+OLx           DO i=1-OLx,sNx+OLx
277            wTrans(i,j)  = 0. _d 0            rTrans(i,j)   = 0. _d 0
278            fVerT(i,j,1) = 0. _d 0            rVel  (i,j,1) = 0. _d 0
279            fVerT(i,j,2) = 0. _d 0            rVel  (i,j,2) = 0. _d 0
280            fVerS(i,j,1) = 0. _d 0            fVerT (i,j,1) = 0. _d 0
281            fVerS(i,j,2) = 0. _d 0            fVerT (i,j,2) = 0. _d 0
282            fVerU(i,j,1) = 0. _d 0            fVerS (i,j,1) = 0. _d 0
283            fVerU(i,j,2) = 0. _d 0            fVerS (i,j,2) = 0. _d 0
284            fVerV(i,j,1) = 0. _d 0            fVerU (i,j,1) = 0. _d 0
285            fVerV(i,j,2) = 0. _d 0            fVerU (i,j,2) = 0. _d 0
286            pH(i,j,1) = 0. _d 0            fVerV (i,j,1) = 0. _d 0
287            K13(i,j,1) = 0. _d 0            fVerV (i,j,2) = 0. _d 0
288            K23(i,j,1) = 0. _d 0            phiHyd(i,j,1) = 0. _d 0
289            K33(i,j,1) = 0. _d 0           ENDDO
290            KapGM(i,j) = 0. _d 0          ENDDO
291    
292            DO k=1,Nr
293             DO j=1-OLy,sNy+OLy
294              DO i=1-OLx,sNx+OLx
295    #ifdef INCLUDE_CONVECT_CALL
296               ConvectCount(i,j,k) = 0.
297    #endif
298               KappaRT(i,j,k) = 0. _d 0
299               KappaRS(i,j,k) = 0. _d 0
300              ENDDO
301           ENDDO           ENDDO
302          ENDDO          ENDDO
303    
# Line 202  C--     Set up work arrays that need val Line 306  C--     Set up work arrays that need val
306          jMin = 1-OLy+1          jMin = 1-OLy+1
307          jMax = sNy+OLy          jMax = sNy+OLy
308    
309            k = 1
310            BOTTOM_LAYER = k .EQ. Nr
311    
312    #ifdef DO_PIPELINED_CORRECTION_STEP
313  C--     Calculate gradient of surface pressure  C--     Calculate gradient of surface pressure
314          CALL GRAD_PSURF(          CALL CALC_GRAD_ETA_SURF(
315       I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,       I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,
316       O       pSurfX,pSurfY,       O       etaSurfX,etaSurfY,
317       I       myThid)       I       myThid)
   
318  C--     Update fields in top level according to tendency terms  C--     Update fields in top level according to tendency terms
319          CALL CORRECTION_STEP(          CALL CORRECTION_STEP(
320       I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,1,pSurfX,pSurfY,myThid)       I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,
321         I       etaSurfX,etaSurfY,myTime,myThid)
322    
323    #ifdef ALLOW_OBCS
324            IF (openBoundaries) THEN
325    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
326    CADJ STORE uvel (:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte
327    CADJ STORE vvel (:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte
328    CADJ STORE theta(:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte
329    CADJ STORE salt (:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte
330    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
331               CALL APPLY_OBCS1( bi, bj, k, myThid )
332            END IF
333    #endif
334    
335            IF ( .NOT. BOTTOM_LAYER ) THEN
336    C--      Update fields in layer below according to tendency terms
337             CALL CORRECTION_STEP(
338         I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k+1,
339         I        etaSurfX,etaSurfY,myTime,myThid)
340    #ifdef ALLOW_OBCS
341             IF (openBoundaries) THEN
342    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
343    CADJ STORE uvel (:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte
344    CADJ STORE vvel (:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte
345    CADJ STORE theta(:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte
346    CADJ STORE salt (:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte
347    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
348                CALL APPLY_OBCS1( bi, bj, k+1, myThid )
349             END IF
350    #endif
351            ENDIF
352    #endif
353    
354  C--     Density of 1st level (below W(1)) reference to level 1  C--     Density of 1st level (below W(1)) reference to level 1
355    #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL
356    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
357    CADJ STORE theta(:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte
358    CADJ STORE salt (:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte
359    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
360          CALL FIND_RHO(          CALL FIND_RHO(
361       I     bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, 1, 1, eosType,       I     bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k, k, eosType,
362       O     rhoKm1,       O     rhoKm1,
363       I     myThid )       I     myThid )
364  C--     Integrate hydrostatic balance for pH with BC of pH(z=0)=0  #endif
365          CALL CALC_PH(  
366       I      bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,1,rhoKm1,rhoKm1,          IF (.NOT. BOTTOM_LAYER) THEN
367       U      pH,  
368    C--      Check static stability with layer below
369    C--      and mix as needed.
370    #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL
371    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
372    CADJ STORE theta(:,:,k+1,bi,bj) = comlev1_bibj
373    CADJ &   , key = ikey, byte = isbyte
374    CADJ STORE salt (:,:,k+1,bi,bj) = comlev1_bibj
375    CADJ &   , key = ikey, byte = isbyte
376    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
377             CALL FIND_RHO(
378         I      bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k+1, k, eosType,
379         O      rhoKp1,
380       I      myThid )       I      myThid )
381          DO J=1-Oly,sNy+Oly  #endif
          DO I=1-Olx,sNx+Olx  
           rhoKp1(I,J)=rhoKm1(I,J)  
          ENDDO  
         ENDDO  
382    
383          DO K=2,Nz  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
384  C--     Update fields in Kth level according to tendency terms  CADJ STORE rhoKm1(:,:)  = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte
385          CALL CORRECTION_STEP(  CADJ STORE rhoKp1(:,:)  = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte
386       I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K,pSurfX,pSurfY,myThid)  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
387  C--     Density of K-1 level (above W(K)) reference to K-1 level  
388  copt    CALL FIND_RHO(  #ifdef  INCLUDE_CONVECT_CALL
389  copt I     bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,  K-1, K-1, eosType,  
390  copt O     rhoKm1,           CALL CONVECT(
391  copt I     myThid )       I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k+1,rhoKm1,rhoKp1,
392  C       rhoKm1=rhoKp1       U       ConvectCount,
393          DO J=1-Oly,sNy+Oly       I       myTime,myIter,myThid)
394           DO I=1-Olx,sNx+Olx  
395            rhoKm1(I,J)=rhoKp1(I,J)  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
396           ENDDO  CADJ STORE theta(:,:,k+1,bi,bj),theta(:,:,k,bi,bj)
397          ENDDO  CADJ &     = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte
398  C--     Density of K level (below W(K)) reference to K level  CADJ STORE salt (:,:,k+1,bi,bj),salt (:,:,k,bi,bj)
399          CALL FIND_RHO(  CADJ &     = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte
400       I     bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,  K, K, eosType,  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
401       O     rhoKp1,  
402       I     myThid )  #endif
403  C--     Density of K-1 level (above W(K)) reference to K level  
404          CALL FIND_RHO(  C--      Implicit Vertical Diffusion for Convection
405       I     bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,  K-1, K, eosType,           IF (ivdc_kappa.NE.0.) THEN
406       O     rhotmp,              CALL CALC_IVDC(
407       I     myThid )       I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k+1,rhoKm1,rhoKp1,
408  C--     Calculate iso-neutral slopes for the GM/Redi parameterisation       U       ConvectCount, KappaRT, KappaRS,
409          CALL CALC_ISOSLOPES(       I       myTime,myIter,myThid)
410       I            bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, K,           ENDIF
411       I            rhoKm1, rhoKp1, rhotmp,  
412       O            K13, K23, K33, KapGM,  C--      Recompute density after mixing
413    #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL
414             CALL FIND_RHO(
415         I      bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k, k, eosType,
416         O      rhoKm1,
417         I      myThid )
418    #endif
419            ENDIF
420    
421    C--     Calculate buoyancy
422            CALL CALC_BUOYANCY(
423         I      bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,rhoKm1,
424         O      buoyKm1,
425         I      myThid )
426    
427    C--     Integrate hydrostatic balance for phiHyd with BC of
428    C--     phiHyd(z=0)=0
429            CALL CALC_PHI_HYD(
430         I      bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,buoyKm1,buoyKm1,
431         U      phiHyd,
432         I      myThid )
433    
434    #ifdef ALLOW_GMREDI
435            IF ( useGMRedi ) THEN
436            CALL GRAD_SIGMA(
437         I            bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k,
438         I            rhoKm1, rhoKm1, rhoKm1,
439         O            sigmaX, sigmaY, sigmaR,
440       I            myThid )       I            myThid )
441  C--     Calculate static stability and mix where convectively unstable          ENDIF
442          CALL CONVECT(  #endif
443       I      bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K,rhotmp,rhoKp1,  
444       I      myTime,myIter,myThid)  C--     Start of downward loop
445  C--     Density of K-1 level (above W(K)) reference to K-1 level          DO k=2,Nr
446          CALL FIND_RHO(  
447       I     bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,  K-1, K-1, eosType,  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
448       O     rhoKm1,           kkey = (ikey-1)*(Nr-2+1) + (k-2) + 1
449       I     myThid )  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
450  C--     Density of K level (below W(K)) referenced to K level  
451          CALL FIND_RHO(           BOTTOM_LAYER = k .EQ. Nr
452       I     bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,  K, K, eosType,  
453       O     rhoKp1,  #ifdef DO_PIPELINED_CORRECTION_STEP
454       I     myThid )           IF ( .NOT. BOTTOM_LAYER ) THEN
455  C--     Integrate hydrostatic balance for pH with BC of pH(z=0)=0  C--       Update fields in layer below according to tendency terms
456          CALL CALC_PH(            CALL CORRECTION_STEP(
457       I      bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K,rhoKm1,rhoKp1,       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k+1,
458       U      pH,       I         etaSurfX,etaSurfY,myTime,myThid)
459    #ifdef ALLOW_OBCS
460              IF (openBoundaries) THEN
461    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
462    CADJ STORE uvel (:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k
463    CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte
464    CADJ STORE vvel (:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k
465    CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte
466    CADJ STORE theta(:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k
467    CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte
468    CADJ STORE salt (:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k
469    CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte
470    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
471                 CALL APPLY_OBCS1( bi, bj, k+1, myThid )
472              END IF
473    #endif
474             ENDIF
475    #endif /* DO_PIPELINED_CORRECTION_STEP */
476    
477    C--      Density of k level (below W(k)) reference to k level
478    #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL
479    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
480    CADJ STORE theta(:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k
481    CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte
482    CADJ STORE salt (:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k
483    CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte
484    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
485             CALL FIND_RHO(
486         I      bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,  k, k, eosType,
487         O      rhoK,
488       I      myThid )       I      myThid )
489    
490          ENDDO ! K  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
491    cph(   storing not necessary
492    cphCADJ STORE rhoK(:,:)  = comlev1_bibj_k, key = kkey, byte = isbyte
493    cph)
494    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
495    #endif
496    
497             IF (.NOT. BOTTOM_LAYER) THEN
498    
499    C--       Check static stability with layer below and mix as needed.
500    C--       Density of k+1 level (below W(k+1)) reference to k level.
501    #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL
502    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
503    CADJ STORE theta(:,:,k+1,bi,bj) = comlev1_bibj_k
504    CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte
505    CADJ STORE salt (:,:,k+1,bi,bj) = comlev1_bibj_k
506    CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte
507    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
508              CALL FIND_RHO(
509         I       bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,  k+1, k, eosType,
510         O       rhoKp1,
511         I       myThid )
512    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
513    CADJ STORE rhoKp1(:,:) = comlev1_bibj_k, key = kkey, byte = isbyte
514    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
515    #endif
516    
517    #ifdef  INCLUDE_CONVECT_CALL
518              CALL CONVECT(
519         I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k+1,rhoK,rhoKp1,
520         U        ConvectCount,
521         I        myTime,myIter,myThid)
522    
523    #endif
524    
525    C--      Implicit Vertical Diffusion for Convection
526             IF (ivdc_kappa.NE.0.) THEN
527    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
528    CADJ STORE rhoKm1(:,:) = comlev1_bibj_k, key = kkey, byte = isbyte
529    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
530                CALL CALC_IVDC(
531         I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k+1,rhoKm1,rhoKp1,
532         U       ConvectCount, KappaRT, KappaRS,
533         I       myTime,myIter,myThid)
534             END IF
535    
536    C--       Recompute density after mixing
537    #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL
538    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
539    CADJ STORE theta(:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k
540    CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte
541    CADJ STORE salt (:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k
542    CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte
543    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
544              CALL FIND_RHO(
545         I       bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k, k, eosType,
546         O       rhoK,
547         I       myThid )
548    #endif
549    
550  C--     Initial boundary condition on barotropic divergence integral  C--            IF (.NOT. BOTTOM_LAYER) ends here
551          DO j=1-OLy,sNy+OLy           ENDIF
552           DO i=1-OLx,sNx+OLx  
553            cg2d_b(i,j,bi,bj) = 0. _d 0  C--      Calculate buoyancy
554             CALL CALC_BUOYANCY(
555         I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,rhoK,
556         O       buoyK,
557         I       myThid )
558    
559    C--      Integrate hydrostatic balance for phiHyd with BC of
560    C--      phiHyd(z=0)=0
561             CALL CALC_PHI_HYD(
562         I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,buoyKm1,buoyK,
563         U        phiHyd,
564         I        myThid )
565    
566    #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL
567    C--      Calculate iso-neutral slopes for the GM/Redi parameterisation
568    
569    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
570    CADJ STORE theta(:,:,k-1,bi,bj) = comlev1_bibj_k
571    CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte
572    CADJ STORE salt (:,:,k-1,bi,bj) = comlev1_bibj_k
573    CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte
574    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
575    
576             CALL FIND_RHO(
577         I        bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k-1, k, eosType,
578         O        rhoTmp,
579         I        myThid )
580    #endif
581    
582    
583    #ifdef ALLOW_GMREDI
584             IF ( useGMRedi ) THEN
585             CALL GRAD_SIGMA(
586         I             bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k,
587         I             rhoK, rhotmp, rhoK,
588         O             sigmaX, sigmaY, sigmaR,
589         I             myThid )
590             ENDIF
591    #endif
592    
593             DO J=jMin,jMax
594              DO I=iMin,iMax
595    #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL
596               rhoKm1 (I,J) = rhoK(I,J)
597    #endif
598               buoyKm1(I,J) = buoyK(I,J)
599              ENDDO
600           ENDDO           ENDDO
601    
602    C--     end of k loop
603          ENDDO          ENDDO
604    
605          DO K = Nz, 1, -1  C     Determines forcing terms based on external fields
606           kM1  =max(1,k-1)   ! Points to level above k (=k-1)  C     relaxation terms, etc.
607           kUp  =1+MOD(k+1,2) ! Cycles through 1,2 to point to layer above        CALL EXTERNAL_FORCING_SURF(
608           kDown=1+MOD(k,2)   ! Cycles through 2,1 to point to current layer       I             bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
609         I             myThid )
610    
611    #ifdef ALLOW_GMREDI
612            IF (useGMRedi) THEN
613              DO k=1, Nr
614                CALL GMREDI_CALC_TENSOR(
615         I             bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k,
616         I             sigmaX, sigmaY, sigmaR,
617         I             myThid )
618              ENDDO
619            ENDIF
620    #endif
621    
622    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
623    CADJ STORE KappaRT(:,:,:)     = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte
624    CADJ STORE KappaRS(:,:,:)     = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte
625    
626    CADJ STORE theta(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte
627    CADJ STORE salt (:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte
628    CADJ STORE uvel (:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte
629    CADJ STORE vvel (:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte
630    
631    C--     dummy initialization to break data flow because
632    C--     calc_div_ghat has a condition for initialization
633            DO J=jMin,jMax
634               DO I=iMin,iMax
635                  cg2d_b(i,j,bi,bj) = 0.0
636               ENDDO
637            ENDDO
638    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
639    
640    #ifdef ALLOW_KPP
641    C--   Compute KPP mixing coefficients
642            IF (useKPP) THEN
643    
644              CALL TIMER_START('KPP_CALC               [DYNAMICS]', myThid)
645              CALL KPP_CALC(
646         I                  bi, bj, myTime, myThid )
647              CALL TIMER_STOP ('KPP_CALC               [DYNAMICS]', myThid)
648    
649    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
650            ELSE
651              DO j=1-OLy,sNy+OLy
652                DO i=1-OLx,sNx+OLx
653                  KPPhbl (i,j,bi,bj) = 1.0
654                  KPPfrac(i,j,bi,bj) = 0.0
655                  DO k = 1,Nr
656                     KPPghat   (i,j,k,bi,bj) = 0.0
657                     KPPviscAz (i,j,k,bi,bj) = viscAz
658                     KPPdiffKzT(i,j,k,bi,bj) = diffKzT
659                     KPPdiffKzS(i,j,k,bi,bj) = diffKzS
660                  ENDDO
661                ENDDO
662              ENDDO
663    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
664            ENDIF
665    
666    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
667    CADJ STORE KPPghat   (:,:,:,bi,bj)
668    CADJ &   , KPPviscAz (:,:,:,bi,bj)
669    CADJ &   , KPPdiffKzT(:,:,:,bi,bj)
670    CADJ &   , KPPdiffKzS(:,:,:,bi,bj)
671    CADJ &   , KPPfrac   (:,:  ,bi,bj)
672    CADJ &                 = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte
673    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
674    
675    #endif /* ALLOW_KPP */
676    
677    C--     Start of upward loop
678            DO k = Nr, 1, -1
679    
680    C--      km1    Points to level above k (=k-1)
681    C--      kup    Cycles through 1,2 to point to layer above
682    C--      kDown  Cycles through 2,1 to point to current layer
683    
684             km1  =max(1,k-1)
685             kup  =1+MOD(k+1,2)
686             kDown=1+MOD(k,2)
687    
688           iMin = 1-OLx+2           iMin = 1-OLx+2
689           iMax = sNx+OLx-1           iMax = sNx+OLx-1
690           jMin = 1-OLy+2           jMin = 1-OLy+2
691           jMax = sNy+OLy-1           jMax = sNy+OLy-1
692    
693    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
694             kkey = (ikey-1)*(Nr-1+1) + (k-1) + 1
695    
696    CADJ STORE rvel  (:,:,kDown) = comlev1_bibj_k, key = kkey, byte = isbyte
697    CADJ STORE rTrans(:,:)       = comlev1_bibj_k, key = kkey, byte = isbyte
698    CADJ STORE KappaRT(:,:,:)    = comlev1_bibj_k, key = kkey, byte = isbyte
699    CADJ STORE KappaRS(:,:,:)    = comlev1_bibj_k, key = kkey, byte = isbyte
700    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
701    
702  C--      Get temporary terms used by tendency routines  C--      Get temporary terms used by tendency routines
703           CALL CALC_COMMON_FACTORS (           CALL CALC_COMMON_FACTORS (
704       I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,kM1,kUp,kDown,       I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,km1,kup,kDown,
705       O        xA,yA,uTrans,vTrans,wTrans,maskC,maskUp,       O        xA,yA,uTrans,vTrans,rTrans,rVel,maskC,maskUp,
706       I        myThid)       I        myThid)
707    
708    #ifdef ALLOW_OBCS
709            IF (openBoundaries) THEN
710             CALL APPLY_OBCS3( bi, bj, k, kup, rTrans, rVel, myThid )
711            ENDIF
712    #endif
713    
714    #ifdef  INCLUDE_CALC_DIFFUSIVITY_CALL
715  C--      Calculate the total vertical diffusivity  C--      Calculate the total vertical diffusivity
716           CALL CALC_DIFFUSIVITY(           CALL CALC_DIFFUSIVITY(
717       I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K,       I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,
718       I        maskC,maskUp,KapGM,K33,       I        maskC,maskUp,
719       O        KappaZT,       O        KappaRT,KappaRS,KappaRU,KappaRV,
720       I        myThid)       I        myThid)
721    #endif
   
722  C--      Calculate accelerations in the momentum equations  C--      Calculate accelerations in the momentum equations
723           IF ( momStepping ) THEN           IF ( momStepping ) THEN
724            CALL CALC_MOM_RHS(            CALL CALC_MOM_RHS(
725       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,kM1,kUp,kDown,       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,km1,kup,kDown,
726       I         xA,yA,uTrans,vTrans,wTrans,maskC,       I         xA,yA,uTrans,vTrans,rTrans,rVel,maskC,
727       I         pH,       I         phiHyd,KappaRU,KappaRV,
728       U         aTerm,xTerm,cTerm,mTerm,pTerm,       U         aTerm,xTerm,cTerm,mTerm,pTerm,
729       U         fZon, fMer, fVerU, fVerV,       U         fZon, fMer, fVerU, fVerV,
730       I         myThid)       I         myTime, myThid)
731    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
732    #ifdef INCLUDE_CD_CODE
733             ELSE
734                DO j=1-OLy,sNy+OLy
735                   DO i=1-OLx,sNx+OLx
736                      guCD(i,j,k,bi,bj) = 0.0
737                      gvCD(i,j,k,bi,bj) = 0.0
738                   END DO
739                END DO
740    #endif
741    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
742           ENDIF           ENDIF
   
743  C--      Calculate active tracer tendencies  C--      Calculate active tracer tendencies
744           IF ( tempStepping ) THEN           IF ( tempStepping ) THEN
745            CALL CALC_GT(            CALL CALC_GT(
746       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax, k,kM1,kUp,kDown,       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax, k,km1,kup,kDown,
747       I         xA,yA,uTrans,vTrans,wTrans,maskUp,       I         xA,yA,uTrans,vTrans,rTrans,maskUp,maskC,
748       I         K13,K23,KappaZT,KapGM,       I         KappaRT,
749       U         aTerm,xTerm,fZon,fMer,fVerT,       U         aTerm,xTerm,fZon,fMer,fVerT,
750       I         myThid)       I         myTime, myThid)
751           ENDIF           ENDIF
752  Cdbg     CALL CALC_GS(           IF ( saltStepping ) THEN
753  Cdbg I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax, k,kM1,kUp,kDown,            CALL CALC_GS(
754  Cdbg I        xA,yA,uTrans,vTrans,wTrans,maskUp,       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax, k,km1,kup,kDown,
755  Cdbg I        K13,K23,K33,KapGM,       I         xA,yA,uTrans,vTrans,rTrans,maskUp,maskC,
756  Cdbg U        aTerm,xTerm,fZon,fMer,fVerS,       I         KappaRS,
757  Cdbg I        myThid)       U         aTerm,xTerm,fZon,fMer,fVerS,
758         I         myTime, myThid)
759             ENDIF
760    #ifdef ALLOW_OBCS
761    C--      Calculate future values on open boundaries
762             IF (openBoundaries) THEN
763    Caja      CALL CYCLE_OBCS( k, bi, bj, myThid )
764              CALL SET_OBCS( k, bi, bj, myTime+deltaTclock, myThid )
765             ENDIF
766    #endif
767  C--      Prediction step (step forward all model variables)  C--      Prediction step (step forward all model variables)
768           CALL TIMESTEP(           CALL TIMESTEP(
769       I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K,       I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,
770       I       myThid)       I       myIter, myThid)
771    #ifdef ALLOW_OBCS
772    C--      Apply open boundary conditions
773             IF (openBoundaries) THEN
774    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
775    CADJ STORE gunm1(:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k
776    CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte
777    CADJ STORE gvnm1(:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k
778    CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte
779    CADJ STORE gwnm1(:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k
780    CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte
781    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
782    
783                CALL APPLY_OBCS2( bi, bj, k, myThid )
784             END IF
785    #endif
786    C--      Freeze water
787             IF (allowFreezing) THEN
788    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
789    CADJ STORE gTNm1(:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k
790    CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte
791    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
792                CALL FREEZE( bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k, myThid )
793             END IF
794    
795    #ifdef DIVG_IN_DYNAMICS
796  C--      Diagnose barotropic divergence of predicted fields  C--      Diagnose barotropic divergence of predicted fields
797           CALL DIV_G(           CALL CALC_DIV_GHAT(
798       I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K,       I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,
799       I       xA,yA,       I       xA,yA,
800       I       myThid)       I       myThid)
801    #endif /* DIVG_IN_DYNAMICS */
802    
803    C--      Cumulative diagnostic calculations (ie. time-averaging)
804    #ifdef INCLUDE_DIAGNOSTICS_INTERFACE_CODE
805             IF (taveFreq.GT.0.) THEN
806              CALL DO_TIME_AVERAGES(
807         I                           myTime, myIter, bi, bj, k, kup, kDown,
808         I                           rVel, ConvectCount,
809         I                           myThid )
810             ENDIF
811    #endif
812    
813    
814    C--     k loop
815            ENDDO
816    
817          ENDDO ! K  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
818               maximpl = 6
819               iikey = (ikey-1)*maximpl
820    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
821    
822  C--     Implicit diffusion  C--     Implicit diffusion
823          IF (implicitDiffusion) THEN          IF (implicitDiffusion) THEN
824           CALL IMPLDIFF( bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,  
825       I                  KappaZT,           IF (tempStepping) THEN
826       I                  myThid )  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
827                idkey = iikey + 1
828    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
829                CALL IMPLDIFF(
830         I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
831         I         deltaTtracer, KappaRT,recip_HFacC,
832         U         gTNm1,
833         I         myThid )
834             END IF
835    
836             IF (saltStepping) THEN
837    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
838             idkey = iikey + 2
839    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
840                CALL IMPLDIFF(
841         I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
842         I         deltaTtracer, KappaRS,recip_HFacC,
843         U         gSNm1,
844         I         myThid )
845             END IF
846    
847    C--     implicitDiffusion
848            ENDIF
849    
850    C--     Implicit viscosity
851            IF (implicitViscosity) THEN
852    
853             IF (momStepping) THEN
854    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
855             idkey = iikey + 3
856    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
857              CALL IMPLDIFF(
858         I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
859         I         deltaTmom, KappaRU,recip_HFacW,
860         U         gUNm1,
861         I         myThid )
862    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
863             idkey = iikey + 4
864    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
865              CALL IMPLDIFF(
866         I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
867         I         deltaTmom, KappaRV,recip_HFacS,
868         U         gVNm1,
869         I         myThid )
870    
871    #ifdef INCLUDE_CD_CODE
872    
873    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
874             idkey = iikey + 5
875    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
876              CALL IMPLDIFF(
877         I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
878         I         deltaTmom, KappaRU,recip_HFacW,
879         U         vVelD,
880         I         myThid )
881    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
882            idkey = iikey + 6
883    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
884              CALL IMPLDIFF(
885         I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
886         I         deltaTmom, KappaRV,recip_HFacS,
887         U         uVelD,
888         I         myThid )
889    
890    #endif
891    
892    C--      momStepping
893             ENDIF
894    
895    C--     implicitViscosity
896          ENDIF          ENDIF
897    
898         ENDDO         ENDDO
899        ENDDO        ENDDO
900    
       write(0,*) 'dynamics: pS',minval(cg2d_x),maxval(cg2d_x)  
       write(0,*) 'dynamics: U',minval(uVel(1:sNx,1:sNy,:,:,:)),  
      &                         maxval(uVel(1:sNx,1:sNy,:,:,:))  
       write(0,*) 'dynamics: V',minval(vVel(1:sNx,1:sNy,:,:,:)),  
      &                         maxval(vVel(1:sNx,1:sNy,:,:,:))  
       write(0,*) 'dynamics: K13',minval(K13(1:sNx,1:sNy,:)),  
      &                         maxval(K13(1:sNx,1:sNy,:))  
       write(0,*) 'dynamics: K23',minval(K23(1:sNx,1:sNy,:)),  
      &                         maxval(K23(1:sNx,1:sNy,:))  
       write(0,*) 'dynamics: K33',minval(K33(1:sNx,1:sNy,:)),  
      &                         maxval(K33(1:sNx,1:sNy,:))  
       write(0,*) 'dynamics: gT',minval(gT(1:sNx,1:sNy,:,:,:)),  
      &                         maxval(gT(1:sNx,1:sNy,:,:,:))  
       write(0,*) 'dynamics: T',minval(Theta(1:sNx,1:sNy,:,:,:)),  
      &                         maxval(Theta(1:sNx,1:sNy,:,:,:))  
       write(0,*) 'dynamics: pH',minval(pH/(Gravity*Rhonil)),  
      &                          maxval(pH/(Gravity*Rhonil))  
   
901        RETURN        RETURN
902        END        END
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