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revision 1.124 by jmc, Sun Sep 11 20:52:09 2005 UTC revision 1.137 by heimbach, Tue Jan 30 03:18:13 2007 UTC
# Line 3  C $Name$ Line 3  C $Name$
3    
4  #include "PACKAGES_CONFIG.h"  #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 86  C     == Global variables === Line 91  C     == Global variables ===
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 */
108    
109  C     !CALLING SEQUENCE:  C     !CALLING SEQUENCE:
# Line 97  C      |-- CALC_GRAD_PHI_SURF Line 115  C      |-- CALC_GRAD_PHI_SURF
115  C      |  C      |
116  C      |-- CALC_VISCOSITY  C      |-- CALC_VISCOSITY
117  C      |  C      |
118  C      |-- CALC_PHI_HYD    C      |-- CALC_PHI_HYD
119  C      |  C      |
120  C      |-- MOM_FLUXFORM    C      |-- MOM_FLUXFORM
121  C      |  C      |
122  C      |-- MOM_VECINV      C      |-- MOM_VECINV
123  C      |  C      |
124  C      |-- TIMESTEP        C      |-- TIMESTEP
125  C      |  C      |
126  C      |-- OBCS_APPLY_UV  C      |-- OBCS_APPLY_UV
127  C      |  C      |
128  C      |-- MOM_U_IMPLICIT_R        C      |-- MOM_U_IMPLICIT_R
129  C      |-- MOM_V_IMPLICIT_R        C      |-- MOM_V_IMPLICIT_R
130  C      |  C      |
131  C      |-- IMPLDIFF        C      |-- IMPLDIFF
132  C      |  C      |
133  C      |-- OBCS_APPLY_UV  C      |-- OBCS_APPLY_UV
134  C      |  C      |
# Line 144  C     phiSurfX,  ::  gradient of Surface Line 162  C     phiSurfX,  ::  gradient of Surface
162  C     phiSurfY             or geopotential (atmos) in X and Y direction  C     phiSurfY             or geopotential (atmos) in X and Y direction
163  C     guDissip   :: dissipation tendency (all explicit terms), u component  C     guDissip   :: dissipation tendency (all explicit terms), u component
164  C     gvDissip   :: dissipation tendency (all explicit terms), v component  C     gvDissip   :: dissipation tendency (all explicit terms), v component
165    C     KappaRU:: vertical viscosity
166    C     KappaRV:: vertical viscosity
167  C     iMin, iMax     - Ranges and sub-block indices on which calculations  C     iMin, iMax     - Ranges and sub-block indices on which calculations
168  C     jMin, jMax       are applied.  C     jMin, jMax       are applied.
169  C     bi, bj  C     bi, bj
# Line 173  C                      index into fVerTe Line 193  C                      index into fVerTe
193        _RL tmpFac        _RL tmpFac
194  #endif /* ALLOW_DIAGNOSTICS */  #endif /* ALLOW_DIAGNOSTICS */
195    
196    
197  C---    The algorithm...  C---    The algorithm...
198  C  C
199  C       "Correction Step"  C       "Correction Step"
# Line 288  cph) Line 308  cph)
308            fVerU  (i,j,2) = 0. _d 0            fVerU  (i,j,2) = 0. _d 0
309            fVerV  (i,j,1) = 0. _d 0            fVerV  (i,j,1) = 0. _d 0
310            fVerV  (i,j,2) = 0. _d 0            fVerV  (i,j,2) = 0. _d 0
311            phiHydF (i,j)  = 0. _d 0            phiHydF (i,j)  = 0. _d 0
312            phiHydC (i,j)  = 0. _d 0            phiHydC (i,j)  = 0. _d 0
313            dPhiHydX(i,j)  = 0. _d 0            dPhiHydX(i,j)  = 0. _d 0
314            dPhiHydY(i,j)  = 0. _d 0            dPhiHydY(i,j)  = 0. _d 0
315            phiSurfX(i,j)  = 0. _d 0            phiSurfX(i,j)  = 0. _d 0
316            phiSurfY(i,j)  = 0. _d 0            phiSurfY(i,j)  = 0. _d 0
317            guDissip(i,j)  = 0. _d 0            guDissip(i,j)  = 0. _d 0
# Line 317  C       (note: this loop will be replace Line 337  C       (note: this loop will be replace
337       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,
338       I         etaN,       I         etaN,
339       O         phiSurfX,phiSurfY,       O         phiSurfX,phiSurfY,
340       I         myThid )                               I         myThid )
341          ENDIF          ENDIF
342    
343  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
# Line 341  C--      Calculate the total vertical di Line 361  C--      Calculate the total vertical di
361    
362  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
363  CADJ STORE KappaRU(:,:,:)  CADJ STORE KappaRU(:,:,:)
364  CADJ &                 = comlev1_bibj, key=idynkey, byte=isbyte  CADJ &     = comlev1_bibj, key=idynkey, byte=isbyte
365  CADJ STORE KappaRV(:,:,:)  CADJ STORE KappaRV(:,:,:)
366  CADJ &                 = comlev1_bibj, key=idynkey, byte=isbyte  CADJ &     = comlev1_bibj, key=idynkey, byte=isbyte
367  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
368    
369  C--     Start of dynamics loop  C--     Start of dynamics loop
# Line 367  CADJ STORE theta (:,:,k,bi,bj) Line 387  CADJ STORE theta (:,:,k,bi,bj)
387  CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte  CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
388  CADJ STORE salt  (:,:,k,bi,bj)  CADJ STORE salt  (:,:,k,bi,bj)
389  CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte  CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
390    CADJ STORE gt(:,:,k,bi,bj)
391    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
392    CADJ STORE gs(:,:,k,bi,bj)
393    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
394    # ifdef NONLIN_FRSURF
395    cph-test
396    CADJ STORE  phiHydC (:,:)
397    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
398    CADJ STORE  phiHydF (:,:)
399    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
400    CADJ STORE  gudissip (:,:)
401    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
402    CADJ STORE  gvdissip (:,:)
403    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
404    CADJ STORE  fVerU (:,:,:)
405    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
406    CADJ STORE  fVerV (:,:,:)
407    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
408    CADJ STORE gu(:,:,k,bi,bj)
409    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
410    CADJ STORE gv(:,:,k,bi,bj)
411    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
412    CADJ STORE gunm1(:,:,k,bi,bj)
413    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
414    CADJ STORE gvnm1(:,:,k,bi,bj)
415    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
416    #  ifdef ALLOW_CD_CODE
417    CADJ STORE unm1(:,:,k,bi,bj)
418    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
419    CADJ STORE vnm1(:,:,k,bi,bj)
420    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
421    CADJ STORE uVelD(:,:,k,bi,bj)
422    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
423    CADJ STORE vVelD(:,:,k,bi,bj)
424    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
425    #  endif
426    # endif
427    # ifdef ALLOW_DEPTH_CONTROL
428    CADJ STORE  fVerU (:,:,:)
429    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
430    CADJ STORE  fVerV (:,:,:)
431    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
432    # endif
433  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
434    
435  C--      Integrate hydrostatic balance for phiHyd with BC of  C--      Integrate hydrostatic balance for phiHyd with BC of
436  C        phiHyd(z=0)=0  C        phiHyd(z=0)=0
437           CALL CALC_PHI_HYD(           IF ( implicitIntGravWave ) THEN
438               CALL CALC_PHI_HYD(
439         I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,
440         I        gT, gS,
441         U        phiHydF,
442         O        phiHydC, dPhiHydX, dPhiHydY,
443         I        myTime, myIter, myThid )
444             ELSE
445               CALL CALC_PHI_HYD(
446       I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,       I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,
447       I        theta, salt,       I        theta, salt,
448       U        phiHydF,       U        phiHydF,
449       O        phiHydC, dPhiHydX, dPhiHydY,       O        phiHydC, dPhiHydX, dPhiHydY,
450       I        myTime, myIter, myThid )       I        myTime, myIter, myThid )
451             ENDIF
452    
453  C--      Calculate accelerations in the momentum equations (gU, gV, ...)  C--      Calculate accelerations in the momentum equations (gU, gV, ...)
454  C        and step forward storing the result in gU, gV, etc...  C        and step forward storing the result in gU, gV, etc...
455           IF ( momStepping ) THEN           IF ( momStepping ) THEN
456               IF (.NOT. vectorInvariantMomentum) THEN
457  #ifdef ALLOW_MOM_FLUXFORM  #ifdef ALLOW_MOM_FLUXFORM
458             IF (.NOT. vectorInvariantMomentum) CALL MOM_FLUXFORM(  C
459                  CALL MOM_FLUXFORM(
460       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,kup,kDown,       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,kup,kDown,
461       I         KappaRU, KappaRV,       I         KappaRU, KappaRV,
462       U         fVerU, fVerV,       U         fVerU, fVerV,
463       O         guDissip, gvDissip,       O         guDissip, gvDissip,
464       I         myTime, myIter, myThid)       I         myTime, myIter, myThid)
465  #endif  #endif
466               ELSE
467  #ifdef ALLOW_MOM_VECINV  #ifdef ALLOW_MOM_VECINV
468             IF (vectorInvariantMomentum) CALL MOM_VECINV(  C
469    # ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
470    #  ifdef NONLIN_FRSURF
471    CADJ STORE fVerU(:,:,:)
472    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
473    CADJ STORE fVerV(:,:,:)
474    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
475    #  endif
476    # endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
477    C
478                 CALL MOM_VECINV(
479       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,kup,kDown,       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,kup,kDown,
480       I         KappaRU, KappaRV,       I         KappaRU, KappaRV,
481       U         fVerU, fVerV,       U         fVerU, fVerV,
482       O         guDissip, gvDissip,       O         guDissip, gvDissip,
483       I         myTime, myIter, myThid)       I         myTime, myIter, myThid)
484  #endif  #endif
485               ENDIF
486    C
487             CALL TIMESTEP(             CALL TIMESTEP(
488       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,
489       I         dPhiHydX,dPhiHydY, phiSurfX, phiSurfY,       I         dPhiHydX,dPhiHydY, phiSurfX, phiSurfY,
# Line 417  C--     end of dynamics k loop (1:Nr) Line 504  C--     end of dynamics k loop (1:Nr)
504          ENDDO          ENDDO
505    
506  C--     Implicit Vertical advection & viscosity  C--     Implicit Vertical advection & viscosity
507  #ifdef INCLUDE_IMPLVERTADV_CODE  #if (defined (INCLUDE_IMPLVERTADV_CODE) && defined (ALLOW_MOM_COMMON))
508          IF ( momImplVertAdv ) THEN          IF ( momImplVertAdv ) THEN
509            CALL MOM_U_IMPLICIT_R( kappaRU,            CALL MOM_U_IMPLICIT_R( kappaRU,
510       I                           bi, bj, myTime, myIter, myThid )       I                           bi, bj, myTime, myIter, myThid )
511            CALL MOM_V_IMPLICIT_R( kappaRV,            CALL MOM_V_IMPLICIT_R( kappaRV,
512       I                           bi, bj, myTime, myIter, myThid )       I                           bi, bj, myTime, myIter, myThid )
# Line 477  CADJ STORE uVelD(:,:,:,bi,bj) = comlev1_ Line 564  CADJ STORE uVelD(:,:,:,bi,bj) = comlev1_
564          ENDIF          ENDIF
565  #endif    /* ALLOW_CD_CODE */  #endif    /* ALLOW_CD_CODE */
566  C--     End implicit Vertical advection & viscosity  C--     End implicit Vertical advection & viscosity
   
        ENDDO  
       ENDDO  
   
 #ifdef ALLOW_OBCS  
       IF (useOBCS) THEN  
        CALL OBCS_PRESCRIBE_EXCHANGES(myThid)  
       ENDIF  
 #endif  
567    
568  C---+----1----+----2----+----3----+----4----+----5----+----6----+----7-|--+----|  C---+----1----+----2----+----3----+----4----+----5----+----6----+----7-|--+----|
569    
570  #ifdef ALLOW_NONHYDROSTATIC  #ifdef ALLOW_NONHYDROSTATIC
571  C--   Step forward W field in N-H algorithm  C--   Step forward W field in N-H algorithm
572        IF ( momStepping .AND. nonHydrostatic ) THEN          IF ( nonHydrostatic ) THEN
573  #ifdef ALLOW_DEBUG  #ifdef ALLOW_DEBUG
574           IF ( debugLevel .GE. debLevB )           IF ( debugLevel .GE. debLevB )
575       &     CALL DEBUG_CALL('CALC_GW', myThid )       &     CALL DEBUG_CALL('CALC_GW', myThid )
576  #endif  #endif
577           CALL TIMER_START('CALC_GW          [DYNAMICS]',myThid)           CALL TIMER_START('CALC_GW          [DYNAMICS]',myThid)
578           CALL CALC_GW( myTime, myIter, myThid )           CALL CALC_GW(
579           CALL TIMER_STOP ('CALC_GW          [DYNAMICS]',myThid)       I                 bi,bj, KappaRU, KappaRV,
580        ENDIF       I                 myTime, myIter, myThid )
581            ENDIF
582            IF ( nonHydrostatic.OR.implicitIntGravWave )
583         &   CALL TIMESTEP_WVEL( bi,bj, myTime, myIter, myThid )
584            IF ( nonHydrostatic )
585         &   CALL TIMER_STOP ('CALC_GW          [DYNAMICS]',myThid)
586  #endif  #endif
587    
588  C---+----1----+----2----+----3----+----4----+----5----+----6----+----7-|--+----|  C---+----1----+----2----+----3----+----4----+----5----+----6----+----7-|--+----|
589    
590    C-    end of bi,bj loops
591           ENDDO
592          ENDDO
593    
594    #ifdef ALLOW_OBCS
595          IF (useOBCS) THEN
596           CALL OBCS_PRESCRIBE_EXCHANGES(myThid)
597          ENDIF
598    #endif
599    
600  Cml(  Cml(
601  C     In order to compare the variance of phiHydLow of a p/z-coordinate  C     In order to compare the variance of phiHydLow of a p/z-coordinate
602  C     run with etaH of a z/p-coordinate run the drift of phiHydLow  C     run with etaH of a z/p-coordinate run the drift of phiHydLow
# Line 513  C     &                'phiHydLow', myTh Line 606  C     &                'phiHydLow', myTh
606  Cml)  Cml)
607    
608  #ifdef ALLOW_DIAGNOSTICS  #ifdef ALLOW_DIAGNOSTICS
609        IF ( usediagnostics ) THEN        IF ( useDiagnostics ) THEN
610    
611         CALL DIAGNOSTICS_FILL(totPhihyd,'PHIHYD  ',0,Nr,0,1,1,myThid)         CALL DIAGNOSTICS_FILL(totPhihyd,'PHIHYD  ',0,Nr,0,1,1,myThid)
612         CALL DIAGNOSTICS_FILL(phiHydLow,'PHIBOT  ',0, 1,0,1,1,myThid)         CALL DIAGNOSTICS_FILL(phiHydLow,'PHIBOT  ',0, 1,0,1,1,myThid)
# Line 527  Cml) Line 620  Cml)
620    
621        ENDIF        ENDIF
622  #endif /* ALLOW_DIAGNOSTICS */  #endif /* ALLOW_DIAGNOSTICS */
623          
624  #ifdef ALLOW_DEBUG  #ifdef ALLOW_DEBUG
625        If ( debugLevel .GE. debLevB ) THEN        If ( debugLevel .GE. debLevB ) THEN
626         CALL DEBUG_STATS_RL(1,EtaN,'EtaN (DYNAMICS)',myThid)         CALL DEBUG_STATS_RL(1,EtaN,'EtaN (DYNAMICS)',myThid)
# Line 549  Cml) Line 642  Cml)
642        ENDIF        ENDIF
643  #endif  #endif
644    
645    #ifdef DYNAMICS_GUGV_EXCH_CHECK
646    C- jmc: For safety checking only: This Exchange here should not change
647    C       the solution. If solution changes, it means something is wrong,
648    C       but it does not mean that it is less wrong with this exchange.
649          IF ( debugLevel .GT. debLevB ) THEN
650           CALL EXCH_UV_XYZ_RL(gU,gV,.TRUE.,myThid)
651          ENDIF
652    #endif
653    
654  #ifdef ALLOW_DEBUG  #ifdef ALLOW_DEBUG
655        IF ( debugLevel .GE. debLevB )        IF ( debugLevel .GE. debLevB )
656       &   CALL DEBUG_LEAVE( 'DYNAMICS', myThid )       &   CALL DEBUG_LEAVE( 'DYNAMICS', myThid )
Legend:
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changed lines
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