/[MITgcm]/MITgcm/model/src/dynamics.F
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revision 1.11 by adcroft, Mon Jun 1 20:36:13 1998 UTC revision 1.75 by adcroft, Fri Aug 3 19:06:11 2001 UTC
# Line 1  Line 1 
1  C $Header$  C $Header$
2    C $Name$
3    
4  #include "CPP_EEOPTIONS.h"  #include "CPP_OPTIONS.h"
5    
6        SUBROUTINE DYNAMICS(myTime, myIter, myThid)        SUBROUTINE DYNAMICS(myTime, myIter, myThid)
7  C     /==========================================================\  C     /==========================================================\
# Line 20  C     | ===== Line 21  C     | =====
21  C     | C*P* comments indicating place holders for which code is |  C     | C*P* comments indicating place holders for which code is |
22  C     |      presently being developed.                          |  C     |      presently being developed.                          |
23  C     \==========================================================/  C     \==========================================================/
24          IMPLICIT NONE
25    
26  C     == Global variables ===  C     == Global variables ===
27  #include "SIZE.h"  #include "SIZE.h"
28  #include "EEPARAMS.h"  #include "EEPARAMS.h"
 #include "CG2D.h"  
29  #include "PARAMS.h"  #include "PARAMS.h"
30  #include "DYNVARS.h"  #include "DYNVARS.h"
31    #include "GRID.h"
32    #ifdef ALLOW_PASSIVE_TRACER
33    #include "TR1.h"
34    #endif
35    
36    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
37    # include "tamc.h"
38    # include "tamc_keys.h"
39    # include "FFIELDS.h"
40    # ifdef ALLOW_KPP
41    #  include "KPP.h"
42    # endif
43    # ifdef ALLOW_GMREDI
44    #  include "GMREDI.h"
45    # endif
46    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
47    
48    #ifdef ALLOW_TIMEAVE
49    #include "TIMEAVE_STATV.h"
50    #endif
51    
52  C     == Routine arguments ==  C     == Routine arguments ==
53  C     myTime - Current time in simulation  C     myTime - Current time in simulation
54  C     myIter - Current iteration number in simulation  C     myIter - Current iteration number in simulation
55  C     myThid - Thread number for this instance of the routine.  C     myThid - Thread number for this instance of the routine.
       INTEGER myThid  
56        _RL myTime        _RL myTime
57        INTEGER myIter        INTEGER myIter
58          INTEGER myThid
59    
60  C     == Local variables  C     == Local variables
61  C     xA, yA                 - Per block temporaries holding face areas  C     xA, yA                 - Per block temporaries holding face areas
62  C     uTrans, vTrans, wTrans - Per block temporaries holding flow transport  C     uTrans, vTrans, rTrans - Per block temporaries holding flow
63    C                              transport
64  C                              o uTrans: Zonal transport  C                              o uTrans: Zonal transport
65  C                              o vTrans: Meridional transport  C                              o vTrans: Meridional transport
66  C                              o wTrans: Vertical transport  C                              o rTrans: Vertical transport
67  C     maskC,maskUp             o maskC: land/water mask for tracer cells  C     maskUp                   o maskUp: land/water mask for W points
68  C                              o maskUp: land/water mask for W points  C     fVer[STUV]               o fVer: Vertical flux term - note fVer
 C     aTerm, xTerm, cTerm    - Work arrays for holding separate terms in  
 C     mTerm, pTerm,            tendency equations.  
 C     fZon, fMer, fVer[STUV]   o aTerm: Advection term  
 C                              o xTerm: Mixing term  
 C                              o cTerm: Coriolis term  
 C                              o mTerm: Metric term  
 C                              o pTerm: Pressure term  
 C                              o fZon: Zonal flux term  
 C                              o fMer: Meridional flux term  
 C                              o fVer: Vertical flux term - note fVer  
69  C                                      is "pipelined" in the vertical  C                                      is "pipelined" in the vertical
70  C                                      so we need an fVer for each  C                                      so we need an fVer for each
71  C                                      variable.  C                                      variable.
72  C     iMin, iMax - Ranges and sub-block indices on which calculations  C     rhoK, rhoKM1   - Density at current level, and level above
73  C     jMin, jMax   are applied.  C     phiHyd         - Hydrostatic part of the potential phiHydi.
74    C                      In z coords phiHydiHyd is the hydrostatic
75    C                      Potential (=pressure/rho0) anomaly
76    C                      In p coords phiHydiHyd is the geopotential
77    C                      surface height anomaly.
78    C     phiSurfX, - gradient of Surface potentiel (Pressure/rho, ocean)
79    C     phiSurfY             or geopotentiel (atmos) in X and Y direction
80    C     KappaRT,       - Total diffusion in vertical for T and S.
81    C     KappaRS          (background + spatially varying, isopycnal term).
82    C     iMin, iMax     - Ranges and sub-block indices on which calculations
83    C     jMin, jMax       are applied.
84  C     bi, bj  C     bi, bj
85  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
86  C                          are switched with layer to be the appropriate index  C     kDown, km1       are switched with layer to be the appropriate
87  C                          into fVerTerm  C                      index into fVerTerm.
88        _RS xA    (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)  C     tauAB - Adams-Bashforth timestepping weight: 0=forward ; 1/2=Adams-Bashf.
89        _RS yA    (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RS xA      (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
90        _RL uTrans(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RS yA      (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
91        _RL vTrans(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL uTrans  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
92        _RL wTrans(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL vTrans  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
93        _RS maskC (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL rTrans  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
94        _RS maskUp(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RS maskUp  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
95        _RL aTerm (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL fVerT   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)
96        _RL xTerm (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL fVerS   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)
97        _RL cTerm (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL fVerTr1 (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)
98        _RL mTerm (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL fVerU   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)
99        _RL pTerm (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL fVerV   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)
100        _RL fZon  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL phiHyd  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)
101        _RL fMer  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL rhokm1  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
102        _RL fVerT (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)        _RL rhok    (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
103        _RL fVerS (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)        _RL phiSurfX(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
104        _RL fVerU (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)        _RL phiSurfY(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
105        _RL fVerV (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)        _RL KappaRT (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)
106        _RL pH    (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nz)        _RL KappaRS (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)
107        _RL rhokm1(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL KappaRU (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)
108        _RL rhokp1(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL KappaRV (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)
109        _RL rhotmp(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL sigmaX  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)
110        _RL pSurfX(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL sigmaY  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)
111        _RL pSurfY(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL sigmaR  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)
112        _RL K13   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nz)        _RL tauAB
113        _RL K23   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nz)  
114        _RL K33   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nz)  C This is currently used by IVDC and Diagnostics
115        _RL KapGM (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL ConvectCount (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)
116    
117        INTEGER iMin, iMax        INTEGER iMin, iMax
118        INTEGER jMin, jMax        INTEGER jMin, jMax
119        INTEGER bi, bj        INTEGER bi, bj
120        INTEGER i, j        INTEGER i, j
121        INTEGER k, kM1, kUp, kDown        INTEGER k, km1, kup, kDown
122    
123    Cjmc : add for phiHyd output <- but not working if multi tile per CPU
124    c     CHARACTER*(MAX_LEN_MBUF) suff
125    c     LOGICAL  DIFFERENT_MULTIPLE
126    c     EXTERNAL DIFFERENT_MULTIPLE
127    Cjmc(end)
128    
129  C---    The algorithm...  C---    The algorithm...
130  C  C
131  C       "Correction Step"  C       "Correction Step"
# Line 106  C       pressure such that the resulting Line 135  C       pressure such that the resulting
135  C       with the free-surface evolution or the rigid-lid:  C       with the free-surface evolution or the rigid-lid:
136  C         U[n] = U* + dt x d/dx P  C         U[n] = U* + dt x d/dx P
137  C         V[n] = V* + dt x d/dy P  C         V[n] = V* + dt x d/dy P
 C       With implicit diffusion, the tracers must also be "finalized"  
 C         (1 + dt * K * d_zz) theta[n] = theta*  
 C         (1 + dt * K * d_zz) salt[n] = salt*  
138  C  C
139  C       "Calculation of Gs"  C       "Calculation of Gs"
140  C       ===================  C       ===================
141  C       This is where all the accelerations and tendencies (ie.  C       This is where all the accelerations and tendencies (ie.
142  C       physics, parameterizations etc...) are calculated  C       physics, parameterizations etc...) are calculated
 C         w = sum_z ( div. u[n] )  
143  C         rho = rho ( theta[n], salt[n] )  C         rho = rho ( theta[n], salt[n] )
144    C         b   = b(rho, theta)
145  C         K31 = K31 ( rho )  C         K31 = K31 ( rho )
146  C         Gu[n] = Gu( u[n], v[n], w, rho, Ph, ... )  C         Gu[n] = Gu( u[n], v[n], wVel, b, ... )
147  C         Gv[n] = Gv( u[n], v[n], w, rho, Ph, ... )  C         Gv[n] = Gv( u[n], v[n], wVel, b, ... )
148  C         Gt[n] = Gt( theta[n], u[n], v[n], w, K31, ... )  C         Gt[n] = Gt( theta[n], u[n], v[n], wVel, K31, ... )
149  C         Gs[n] = Gs( salt[n], u[n], v[n], w, K31, ... )  C         Gs[n] = Gs( salt[n], u[n], v[n], wVel, K31, ... )
150  C  C
151  C       "Time-stepping" or "Predicition"  C       "Time-stepping" or "Prediction"
152  C       ================================  C       ================================
153  C       The models variables are stepped forward with the appropriate  C       The models variables are stepped forward with the appropriate
154  C       time-stepping scheme (currently we use Adams-Bashforth II)  C       time-stepping scheme (currently we use Adams-Bashforth II)
# Line 137  C         U* = U[n] + dt x ( 3/2 Gu[n] - Line 163  C         U* = U[n] + dt x ( 3/2 Gu[n] -
163  C         V* = V[n] + dt x ( 3/2 Gv[n] - 1/2 Gv[n-1] )  C         V* = V[n] + dt x ( 3/2 Gv[n] - 1/2 Gv[n-1] )
164  C         theta[n+1] = theta[n] + dt x ( 3/2 Gt[n] - 1/2 atG[n-1] )  C         theta[n+1] = theta[n] + dt x ( 3/2 Gt[n] - 1/2 atG[n-1] )
165  C         salt[n+1] = salt[n] + dt x ( 3/2 Gt[n] - 1/2 atG[n-1] )  C         salt[n+1] = salt[n] + dt x ( 3/2 Gt[n] - 1/2 atG[n-1] )
166  C       or with implicit diffusion  C       With implicit diffusion:
167  C         theta* = theta[n] + dt x ( 3/2 Gt[n] - 1/2 atG[n-1] )  C         theta* = theta[n] + dt x ( 3/2 Gt[n] - 1/2 atG[n-1] )
 C  
168  C         salt* = salt[n] + dt x ( 3/2 Gt[n] - 1/2 atG[n-1] )  C         salt* = salt[n] + dt x ( 3/2 Gt[n] - 1/2 atG[n-1] )
169    C         (1 + dt * K * d_zz) theta[n] = theta*
170    C         (1 + dt * K * d_zz) salt[n] = salt*
171  C---  C---
172    
   
 C--   Set up work arrays with valid (i.e. not NaN) values  
 C     These inital values do not alter the numerical results. They  
 C     just ensure that all memory references are to valid floating  
 C     point numbers. This prevents spurious hardware signals due to  
 C     uninitialised but inert locations.  
       DO j=1-OLy,sNy+OLy  
        DO i=1-OLx,sNx+OLx  
         xA(i,j)      = 0. _d 0  
         yA(i,j)      = 0. _d 0  
         uTrans(i,j)  = 0. _d 0  
         vTrans(i,j)  = 0. _d 0  
         aTerm(i,j)   = 0. _d 0  
         xTerm(i,j)   = 0. _d 0  
         cTerm(i,j)   = 0. _d 0  
         mTerm(i,j)   = 0. _d 0  
         pTerm(i,j)   = 0. _d 0  
         fZon(i,j)    = 0. _d 0  
         fMer(i,j)    = 0. _d 0  
         DO K=1,nZ  
          pH (i,j,k)  = 0. _d 0  
          K13(i,j,k) = 0. _d 0  
          K23(i,j,k) = 0. _d 0  
          K33(i,j,k) = 0. _d 0  
         ENDDO  
         rhokm1(i,j)  = 0. _d 0  
         rhokp1(i,j)  = 0. _d 0  
         rhotmp(i,j)  = 0. _d 0  
        ENDDO  
       ENDDO  
   
173        DO bj=myByLo(myThid),myByHi(myThid)        DO bj=myByLo(myThid),myByHi(myThid)
174         DO bi=myBxLo(myThid),myBxHi(myThid)         DO bi=myBxLo(myThid),myBxHi(myThid)
175    Ccs-
176    
177  C--     Set up work arrays that need valid initial values  C--     Start computation of dynamics
178          DO j=1-OLy,sNy+OLy          iMin = 1-OLx+2
179           DO i=1-OLx,sNx+OLx          iMax = sNx+OLx-1
180            wTrans(i,j)  = 0. _d 0          jMin = 1-OLy+2
181            fVerT(i,j,1) = 0. _d 0          jMax = sNy+OLy-1
182            fVerT(i,j,2) = 0. _d 0  
183            fVerS(i,j,1) = 0. _d 0  C--     Explicit part of the Surface Potentiel Gradient (add in TIMESTEP)
184            fVerS(i,j,2) = 0. _d 0  C       (note: this loop will be replaced by CALL CALC_GRAD_ETA)
185            fVerU(i,j,1) = 0. _d 0          IF (implicSurfPress.NE.1.) THEN
186            fVerU(i,j,2) = 0. _d 0            CALL CALC_GRAD_PHI_SURF(
187            fVerV(i,j,1) = 0. _d 0       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,
188            fVerV(i,j,2) = 0. _d 0       I         etaN,
189            pH(i,j,1) = 0. _d 0       O         phiSurfX,phiSurfY,
190            K13(i,j,1) = 0. _d 0       I         myThid )                        
191            K23(i,j,1) = 0. _d 0          ENDIF
192            K33(i,j,1) = 0. _d 0  
193            KapGM(i,j) = 0. _d 0  C--     Start of dynamics loop
194           ENDDO          DO k=1,Nr
195          ENDDO  
196    C--       km1    Points to level above k (=k-1)
197          iMin = 1-OLx+1  C--       kup    Cycles through 1,2 to point to layer above
198          iMax = sNx+OLx  C--       kDown  Cycles through 2,1 to point to current layer
199          jMin = 1-OLy+1  
200          jMax = sNy+OLy            km1  = MAX(1,k-1)
201              kup  = 1+MOD(k+1,2)
202  C--     Calculate gradient of surface pressure            kDown= 1+MOD(k,2)
203          CALL GRAD_PSURF(  
204       I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,  C--      Integrate hydrostatic balance for phiHyd with BC of
205       O       pSurfX,pSurfY,  C        phiHyd(z=0)=0
206       I       myThid)  C        distinguishe between Stagger and Non Stagger time stepping
207             IF (staggerTimeStep) THEN
208  C--     Update fields in top level according to tendency terms             CALL CALC_PHI_HYD(
209          CALL CORRECTION_STEP(       I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,
210       I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,1,pSurfX,pSurfY,myThid)       I        gTnm1, gSnm1,
211         U        phiHyd,
212  C--     Density of 1st level (below W(1)) reference to level 1       I        myThid )
213          CALL FIND_RHO(           ELSE
214       I     bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, 1, 1, eosType,             CALL CALC_PHI_HYD(
215       O     rhoKm1,       I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,
216       I     myThid )       I        theta, salt,
217  C--     Integrate hydrostatic balance for pH with BC of pH(z=0)=0       U        phiHyd,
218          CALL CALC_PH(       I        myThid )
219       I      bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,1,rhoKm1,rhoKm1,           ENDIF
      U      pH,  
      I      myThid )  
         DO J=1-Oly,sNy+Oly  
          DO I=1-Olx,sNx+Olx  
           rhoKp1(I,J)=rhoKm1(I,J)  
          ENDDO  
         ENDDO  
   
         DO K=2,Nz  
 C--     Update fields in Kth level according to tendency terms  
         CALL CORRECTION_STEP(  
      I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K,pSurfX,pSurfY,myThid)  
 C--     Density of K-1 level (above W(K)) reference to K-1 level  
 copt    CALL FIND_RHO(  
 copt I     bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,  K-1, K-1, eosType,  
 copt O     rhoKm1,  
 copt I     myThid )  
 C       rhoKm1=rhoKp1  
         DO J=1-Oly,sNy+Oly  
          DO I=1-Olx,sNx+Olx  
           rhoKm1(I,J)=rhoKp1(I,J)  
          ENDDO  
         ENDDO  
 C--     Density of K level (below W(K)) reference to K level  
         CALL FIND_RHO(  
      I     bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,  K, K, eosType,  
      O     rhoKp1,  
      I     myThid )  
 C--     Density of K-1 level (above W(K)) reference to K level  
         CALL FIND_RHO(  
      I     bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,  K-1, K, eosType,  
      O     rhotmp,  
      I     myThid )  
 C--     Calculate iso-neutral slopes for the GM/Redi parameterisation  
         CALL CALC_ISOSLOPES(  
      I            bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, K,  
      I            rhoKm1, rhoKp1, rhotmp,  
      O            K13, K23, K33, KapGM,  
      I            myThid )  
 C--     Calculate static stability and mix where convectively unstable  
         CALL CONVECT(  
      I      bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K,rhoKm1,rhoKp1,  
      I      myTime,myIter,myThid)  
 C--     Density of K-1 level (above W(K)) reference to K-1 level  
         CALL FIND_RHO(  
      I     bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,  K-1, K-1, eosType,  
      O     rhoKm1,  
      I     myThid )  
 C--     Density of K level (below W(K)) referenced to K level  
         CALL FIND_RHO(  
      I     bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,  K, K, eosType,  
      O     rhoKp1,  
      I     myThid )  
 C--     Integrate hydrostatic balance for pH with BC of pH(z=0)=0  
         CALL CALC_PH(  
      I      bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K,rhoKm1,rhoKp1,  
      U      pH,  
      I      myThid )  
   
         ENDDO ! K  
   
 C--     Initial boundary condition on barotropic divergence integral  
         DO j=1-OLy,sNy+OLy  
          DO i=1-OLx,sNx+OLx  
           cg2d_b(i,j,bi,bj) = 0. _d 0  
          ENDDO  
         ENDDO  
220    
221          DO K = Nz, 1, -1  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
222           kM1  =max(1,k-1)   ! Points to level above k (=k-1)  CADJ STORE KappaRT(:,:,k)    = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
223           kUp  =1+MOD(k+1,2) ! Cycles through 1,2 to point to layer above  CADJ STORE KappaRS(:,:,k)    = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
224           kDown=1+MOD(k,2)   ! Cycles through 2,1 to point to current layer  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
225           iMin = 1-OLx+2  
226           iMax = sNx+OLx-1  #ifdef  INCLUDE_CALC_DIFFUSIVITY_CALL
227           jMin = 1-OLy+2  C--      Calculate the total vertical diffusivity
228           jMax = sNy+OLy-1           CALL CALC_DIFFUSIVITY(
229         I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,
230  C--      Get temporary terms used by tendency routines       I        maskUp,
231           CALL CALC_COMMON_FACTORS (       O        KappaRT,KappaRS,KappaRU,KappaRV,
      I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,kM1,kUp,kDown,  
      O        xA,yA,uTrans,vTrans,wTrans,maskC,maskUp,  
232       I        myThid)       I        myThid)
233    #endif
234    
235  C--      Calculate accelerations in the momentum equations  C--      Calculate accelerations in the momentum equations (gU, gV, ...)
236    C        and step forward storing the result in gUnm1, gVnm1, etc...
237           IF ( momStepping ) THEN           IF ( momStepping ) THEN
238            CALL CALC_MOM_RHS(             CALL CALC_MOM_RHS(
239       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,kM1,kUp,kDown,       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,kup,kDown,
240       I         xA,yA,uTrans,vTrans,wTrans,maskC,       I         phiHyd,KappaRU,KappaRV,
241       I         pH,       U         fVerU, fVerV,
242       U         aTerm,xTerm,cTerm,mTerm,pTerm,       I         myTime, myThid)
243       U         fZon, fMer, fVerU, fVerV,             CALL TIMESTEP(
244       I         myThid)       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,
245         I         phiHyd, phiSurfX, phiSurfY,
246         I         myIter, myThid)
247    
248    #ifdef   ALLOW_OBCS
249    C--      Apply open boundary conditions
250             IF (useOBCS) THEN
251               CALL OBCS_APPLY_UV( bi, bj, k, gUnm1, gVnm1, myThid )
252             END IF
253    #endif   /* ALLOW_OBCS */
254    
255    #ifdef   ALLOW_AUTODIFF_TAMC
256    #ifdef   INCLUDE_CD_CODE
257             ELSE
258               DO j=1-OLy,sNy+OLy
259                 DO i=1-OLx,sNx+OLx
260                   guCD(i,j,k,bi,bj) = 0.0
261                   gvCD(i,j,k,bi,bj) = 0.0
262                 END DO
263               END DO
264    #endif   /* INCLUDE_CD_CODE */
265    #endif   /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
266           ENDIF           ENDIF
267    
 C--      Calculate active tracer tendencies  
          IF ( tempStepping ) THEN  
           CALL CALC_GT(  
      I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax, k,kM1,kUp,kDown,  
      I         xA,yA,uTrans,vTrans,wTrans,maskUp,  
      I         K13,K23,K33,KapGM,  
      U         aTerm,xTerm,fZon,fMer,fVerT,  
      I         myThid)  
          ENDIF  
 Cdbg     CALL CALC_GS(  
 Cdbg I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax, k,kM1,kUp,kDown,  
 Cdbg I        xA,yA,uTrans,vTrans,wTrans,maskUp,  
 Cdbg I        K13,K23,K33,KapGM,  
 Cdbg U        aTerm,xTerm,fZon,fMer,fVerS,  
 Cdbg I        myThid)  
   
 C--      Prediction step (step forward all model variables)  
          CALL TIMESTEP(  
      I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K,  
      I       myThid)  
   
 C--      Diagnose barotropic divergence of predicted fields  
          CALL DIV_G(  
      I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K,  
      I       xA,yA,  
      I       myThid)  
268    
269          ENDDO ! K  C--     end of dynamics k loop (1:Nr)
270            ENDDO
271    
272    
273    
274    C--     Implicit viscosity
275            IF (implicitViscosity.AND.momStepping) THEN
276    #ifdef    ALLOW_AUTODIFF_TAMC
277              idkey = iikey + 3
278    CADJ STORE gUNm1(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=ikey, byte=isbyte
279    #endif    /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
280              CALL IMPLDIFF(
281         I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
282         I         deltaTmom, KappaRU,recip_HFacW,
283         U         gUNm1,
284         I         myThid )
285    #ifdef    ALLOW_AUTODIFF_TAMC
286              idkey = iikey + 4
287    CADJ STORE gVNm1(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=ikey, byte=isbyte
288    #endif    /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
289              CALL IMPLDIFF(
290         I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
291         I         deltaTmom, KappaRV,recip_HFacS,
292         U         gVNm1,
293         I         myThid )
294    
295    #ifdef   ALLOW_OBCS
296    C--      Apply open boundary conditions
297             IF (useOBCS) THEN
298               DO K=1,Nr
299                 CALL OBCS_APPLY_UV( bi, bj, k, gUnm1, gVnm1, myThid )
300               ENDDO
301             END IF
302    #endif   /* ALLOW_OBCS */
303    
304    #ifdef    INCLUDE_CD_CODE
305    #ifdef    ALLOW_AUTODIFF_TAMC
306              idkey = iikey + 5
307    CADJ STORE vVelD(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=ikey, byte=isbyte
308    #endif    /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
309              CALL IMPLDIFF(
310         I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
311         I         deltaTmom, KappaRU,recip_HFacW,
312         U         vVelD,
313         I         myThid )
314    #ifdef    ALLOW_AUTODIFF_TAMC
315              idkey = iikey + 6
316    CADJ STORE uVelD(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=ikey, byte=isbyte
317    #endif    /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
318              CALL IMPLDIFF(
319         I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
320         I         deltaTmom, KappaRV,recip_HFacS,
321         U         uVelD,
322         I         myThid )
323    #endif    /* INCLUDE_CD_CODE */
324    C--     End If implicitViscosity.AND.momStepping
325            ENDIF
326    
327    Cjmc : add for phiHyd output <- but not working if multi tile per CPU
328    c       IF ( DIFFERENT_MULTIPLE(dumpFreq,myTime+deltaTClock,myTime)
329    c    &  .AND. buoyancyRelation .eq. 'ATMOSPHERIC' ) THEN
330    c         WRITE(suff,'(I10.10)') myIter+1
331    c         CALL WRITE_FLD_XYZ_RL('PH.',suff,phiHyd,myIter+1,myThid)
332    c       ENDIF
333    Cjmc(end)
334    
335    #ifdef ALLOW_TIMEAVE
336            IF (taveFreq.GT.0.) THEN
337              CALL TIMEAVE_CUMUL_1T(phiHydtave, phiHyd, Nr,
338         I                              deltaTclock, bi, bj, myThid)
339              IF (ivdc_kappa.NE.0.) THEN
340                CALL TIMEAVE_CUMULATE(ConvectCountTave, ConvectCount, Nr,
341         I                              deltaTclock, bi, bj, myThid)
342              ENDIF
343            ENDIF
344    #endif /* ALLOW_TIMEAVE */
345    
346         ENDDO         ENDDO
347        ENDDO        ENDDO
348    
349  !dbg  write(0,*) 'dynamics: pS',minval(cg2d_x),maxval(cg2d_x)  #ifndef EXCLUDE_DEBUGMODE
350  !dbg  write(0,*) 'dynamics: U',minval(uVel(1:sNx,1:sNy,:,:,:)),        If (debugMode) THEN
351  !dbg &                         maxval(uVel(1:sNx,1:sNy,:,:,:))         CALL DEBUG_STATS_RL(1,EtaN,'EtaN (DYNAMICS)',myThid)
352  !dbg  write(0,*) 'dynamics: V',minval(vVel(1:sNx,1:sNy,:,:,:)),         CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,uVel,'Uvel (DYNAMICS)',myThid)
353  !dbg &                         maxval(vVel(1:sNx,1:sNy,:,:,:))         CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,vVel,'Vvel (DYNAMICS)',myThid)
354  !dbg  write(0,*) 'dynamics: K13',minval(K13(1:sNx,1:sNy,:)),         CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,wVel,'Wvel (DYNAMICS)',myThid)
355  !dbg &                         maxval(K13(1:sNx,1:sNy,:))         CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,theta,'Theta (DYNAMICS)',myThid)
356  !dbg  write(0,*) 'dynamics: K23',minval(K23(1:sNx,1:sNy,:)),         CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,salt,'Salt (DYNAMICS)',myThid)
357  !dbg &                         maxval(K23(1:sNx,1:sNy,:))         CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,Gu,'Gu (DYNAMICS)',myThid)
358  !dbg  write(0,*) 'dynamics: K33',minval(K33(1:sNx,1:sNy,:)),         CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,Gv,'Gv (DYNAMICS)',myThid)
359  !dbg &                         maxval(K33(1:sNx,1:sNy,:))         CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,Gt,'Gt (DYNAMICS)',myThid)
360  !dbg  write(0,*) 'dynamics: gT',minval(gT(1:sNx,1:sNy,:,:,:)),         CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,Gs,'Gs (DYNAMICS)',myThid)
361  !dbg &                         maxval(gT(1:sNx,1:sNy,:,:,:))         CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,GuNm1,'GuNm1 (DYNAMICS)',myThid)
362  !dbg  write(0,*) 'dynamics: T',minval(Theta(1:sNx,1:sNy,:,:,:)),         CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,GvNm1,'GvNm1 (DYNAMICS)',myThid)
363  !dbg &                         maxval(Theta(1:sNx,1:sNy,:,:,:))         CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,GtNm1,'GtNm1 (DYNAMICS)',myThid)
364  !dbg  write(0,*) 'dynamics: pH',minval(pH/(Gravity*Rhonil)),         CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,GsNm1,'GsNm1 (DYNAMICS)',myThid)
365  !dbg &                          maxval(pH/(Gravity*Rhonil))        ENDIF
366    #endif
367    
368        RETURN        RETURN
369        END        END
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