/[MITgcm]/MITgcm/model/src/dynamics.F
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revision 1.57 by heimbach, Thu Feb 1 19:32:02 2001 UTC revision 1.164 by jahn, Thu Mar 21 18:15:44 2013 UTC
# Line 1  Line 1 
1  C $Header$  C $Header$
2    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
13    C     !ROUTINE: DYNAMICS
14    C     !INTERFACE:
15        SUBROUTINE DYNAMICS(myTime, myIter, myThid)        SUBROUTINE DYNAMICS(myTime, myIter, myThid)
16  C     /==========================================================\  C     !DESCRIPTION: \bv
17  C     | SUBROUTINE DYNAMICS                                      |  C     *==========================================================*
18  C     | o Controlling routine for the explicit part of the model |  C     | SUBROUTINE DYNAMICS
19  C     |   dynamics.                                              |  C     | o Controlling routine for the explicit part of the model
20  C     |==========================================================|  C     |   dynamics.
21  C     | This routine evaluates the "dynamics" terms for each     |  C     *==========================================================*
22  C     | block of ocean in turn. Because the blocks of ocean have |  C     | This routine evaluates the "dynamics" terms for each
23  C     | overlap regions they are independent of one another.     |  C     | block of ocean in turn. Because the blocks of ocean have
24  C     | If terms involving lateral integrals are needed in this  |  C     | overlap regions they are independent of one another.
25  C     | routine care will be needed. Similarly finite-difference |  C     | If terms involving lateral integrals are needed in this
26  C     | operations with stencils wider than the overlap region   |  C     | routine care will be needed. Similarly finite-difference
27  C     | require special consideration.                           |  C     | operations with stencils wider than the overlap region
28  C     | Notes                                                    |  C     | require special consideration.
29  C     | =====                                                    |  C     | The algorithm...
30  C     | C*P* comments indicating place holders for which code is |  C     |
31  C     |      presently being developed.                          |  C     | "Correction Step"
32  C     \==========================================================/  C     | =================
33    C     | Here we update the horizontal velocities with the surface
34    C     | pressure such that the resulting flow is either consistent
35    C     | with the free-surface evolution or the rigid-lid:
36    C     |   U[n] = U* + dt x d/dx P
37    C     |   V[n] = V* + dt x d/dy P
38    C     |   W[n] = W* + dt x d/dz P  (NH mode)
39    C     |
40    C     | "Calculation of Gs"
41    C     | ===================
42    C     | This is where all the accelerations and tendencies (ie.
43    C     | physics, parameterizations etc...) are calculated
44    C     |   rho = rho ( theta[n], salt[n] )
45    C     |   b   = b(rho, theta)
46    C     |   K31 = K31 ( rho )
47    C     |   Gu[n] = Gu( u[n], v[n], wVel, b, ... )
48    C     |   Gv[n] = Gv( u[n], v[n], wVel, b, ... )
49    C     |   Gt[n] = Gt( theta[n], u[n], v[n], wVel, K31, ... )
50    C     |   Gs[n] = Gs( salt[n], u[n], v[n], wVel, K31, ... )
51    C     |
52    C     | "Time-stepping" or "Prediction"
53    C     | ================================
54    C     | The models variables are stepped forward with the appropriate
55    C     | time-stepping scheme (currently we use Adams-Bashforth II)
56    C     | - For momentum, the result is always *only* a "prediction"
57    C     | in that the flow may be divergent and will be "corrected"
58    C     | later with a surface pressure gradient.
59    C     | - Normally for tracers the result is the new field at time
60    C     | level [n+1} *BUT* in the case of implicit diffusion the result
61    C     | is also *only* a prediction.
62    C     | - We denote "predictors" with an asterisk (*).
63    C     |   U* = U[n] + dt x ( 3/2 Gu[n] - 1/2 Gu[n-1] )
64    C     |   V* = V[n] + dt x ( 3/2 Gv[n] - 1/2 Gv[n-1] )
65    C     |   theta[n+1] = theta[n] + dt x ( 3/2 Gt[n] - 1/2 atG[n-1] )
66    C     |   salt[n+1] = salt[n] + dt x ( 3/2 Gt[n] - 1/2 atG[n-1] )
67    C     | With implicit diffusion:
68    C     |   theta* = theta[n] + dt x ( 3/2 Gt[n] - 1/2 atG[n-1] )
69    C     |   salt* = salt[n] + dt x ( 3/2 Gt[n] - 1/2 atG[n-1] )
70    C     |   (1 + dt * K * d_zz) theta[n] = theta*
71    C     |   (1 + dt * K * d_zz) salt[n] = salt*
72    C     |
73    C     *==========================================================*
74    C     \ev
75    C     !USES:
76        IMPLICIT NONE        IMPLICIT NONE
   
77  C     == Global variables ===  C     == Global variables ===
78  #include "SIZE.h"  #include "SIZE.h"
79  #include "EEPARAMS.h"  #include "EEPARAMS.h"
 #include "CG2D.h"  
80  #include "PARAMS.h"  #include "PARAMS.h"
81  #include "DYNVARS.h"  #include "DYNVARS.h"
82    #ifdef ALLOW_CD_CODE
83    #include "CD_CODE_VARS.h"
84    #endif
85  #include "GRID.h"  #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_GMREDI  # ifdef ALLOW_PTRACERS
95  #  include "GMREDI.h"  #  include "PTRACERS_SIZE.h"
96    #  include "PTRACERS_FIELDS.h"
97    # endif
98    # ifdef ALLOW_OBCS
99    #include "OBCS_PARAMS.h"
100    #  include "OBCS_FIELDS.h"
101    #  ifdef ALLOW_PTRACERS
102    #   include "OBCS_PTRACERS.h"
103    #  endif
104    # endif
105    # ifdef ALLOW_MOM_FLUXFORM
106    #  include "MOM_FLUXFORM.h"
107  # endif  # endif
108  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
109    
110    C     !CALLING SEQUENCE:
111    C     DYNAMICS()
112    C      |
113    C      |-- CALC_EP_FORCING
114    C      |
115    C      |-- CALC_GRAD_PHI_SURF
116    C      |
117    C      |-- CALC_VISCOSITY
118    C      |
119    C      |-- CALC_PHI_HYD
120    C      |
121    C      |-- MOM_FLUXFORM
122    C      |
123    C      |-- MOM_VECINV
124    C      |
125    C      |-- TIMESTEP
126    C      |
127    C      |-- MOM_U_IMPLICIT_R
128    C      |-- MOM_V_IMPLICIT_R
129    C      |
130    C      |-- IMPLDIFF
131    C      |
132    C      |-- OBCS_APPLY_UV
133    C      |
134    C      |-- CALC_GW
135    C      |
136    C      |-- DIAGNOSTICS_FILL
137    C      |-- DEBUG_STATS_RL
138    
139    C     !INPUT/OUTPUT PARAMETERS:
140  C     == Routine arguments ==  C     == Routine arguments ==
141  C     myTime - Current time in simulation  C     myTime :: Current time in simulation
142  C     myIter - Current iteration number in simulation  C     myIter :: Current iteration number in simulation
143  C     myThid - Thread number for this instance of the routine.  C     myThid :: Thread number for this instance of the routine.
144        _RL myTime        _RL myTime
145        INTEGER myIter        INTEGER myIter
146        INTEGER myThid        INTEGER myThid
147    
148    C     !FUNCTIONS:
149    #ifdef ALLOW_DIAGNOSTICS
150          LOGICAL  DIAGNOSTICS_IS_ON
151          EXTERNAL DIAGNOSTICS_IS_ON
152    #endif
153    
154    C     !LOCAL VARIABLES:
155  C     == Local variables  C     == Local variables
156  C     xA, yA                 - Per block temporaries holding face areas  C     fVer[UV]               o fVer: Vertical flux term - note fVer
157  C     uTrans, vTrans, rTrans - Per block temporaries holding flow  C                                    is "pipelined" in the vertical
158  C                              transport  C                                    so we need an fVer for each
159  C     rVel                     o uTrans: Zonal transport  C                                    variable.
160  C                              o vTrans: Meridional transport  C     phiHydC    :: hydrostatic potential anomaly at cell center
161  C                              o rTrans: Vertical transport  C                   In z coords phiHyd is the hydrostatic potential
162  C                              o rVel:   Vertical velocity at upper and  C                      (=pressure/rho0) anomaly
163  C                                        lower cell faces.  C                   In p coords phiHyd is the geopotential height anomaly.
164  C     maskC,maskUp             o maskC: land/water mask for tracer cells  C     phiHydF    :: hydrostatic potential anomaly at middle between 2 centers
165  C                              o maskUp: land/water mask for W points  C     dPhiHydX,Y :: Gradient (X & Y directions) of hydrostatic potential anom.
166  C     aTerm, xTerm, cTerm    - Work arrays for holding separate terms in  C     phiSurfX,  ::  gradient of Surface potential (Pressure/rho, ocean)
167  C     mTerm, pTerm,            tendency equations.  C     phiSurfY             or geopotential (atmos) in X and Y direction
168  C     fZon, fMer, fVer[STUV]   o aTerm: Advection term  C     guDissip   :: dissipation tendency (all explicit terms), u component
169  C                              o xTerm: Mixing term  C     gvDissip   :: dissipation tendency (all explicit terms), v component
170  C                              o cTerm: Coriolis term  C     KappaRU    :: vertical viscosity
171  C                              o mTerm: Metric term  C     KappaRV    :: vertical viscosity
172  C                              o pTerm: Pressure term  C     iMin, iMax :: Ranges and sub-block indices on which calculations
173  C                              o fZon: Zonal flux term  C     jMin, jMax    are applied.
174  C                              o fMer: Meridional flux term  C     bi, bj     :: tile indices
175  C                              o fVer: Vertical flux term - note fVer  C     k          :: current level index
176  C                                      is "pipelined" in the vertical  C     km1, kp1   :: index of level above (k-1) and below (k+1)
177  C                                      so we need an fVer for each  C     kUp, kDown :: Index for interface above and below. kUp and kDown are
178  C                                      variable.  C                   are switched with k to be the appropriate index into fVerU,V
 C     rhoK, rhoKM1   - Density at current level, level above and level  
 C                      below.  
 C     rhoKP1                                                                    
 C     buoyK, buoyKM1 - Buoyancy at current level and level above.  
 C     phiHyd         - Hydrostatic part of the potential phiHydi.  
 C                      In z coords phiHydiHyd is the hydrostatic  
 C                      pressure anomaly  
 C                      In p coords phiHydiHyd is the geopotential  
 C                      surface height  
 C                      anomaly.  
 C     etaSurfX,      - Holds surface elevation gradient in X and Y.  
 C     etaSurfY  
 C     KappaRT,       - Total diffusion in vertical for T and S.  
 C     KappaRS          (background + spatially varying, isopycnal term).  
 C     iMin, iMax     - Ranges and sub-block indices on which calculations  
 C     jMin, jMax       are applied.  
 C     bi, bj  
 C     k, kup,        - Index for layer above and below. kup and kDown  
 C     kDown, km1       are switched with layer to be the appropriate  
 C                      index into fVerTerm.  
       _RS xA      (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)  
       _RS yA      (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)  
       _RL uTrans  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)  
       _RL vTrans  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)  
       _RL rTrans  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)  
       _RL rVel    (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)  
       _RS maskC   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)  
       _RS maskUp  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)  
       _RL aTerm   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)  
       _RL xTerm   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)  
       _RL cTerm   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)  
       _RL mTerm   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)  
       _RL pTerm   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)  
       _RL fZon    (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)  
       _RL fMer    (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)  
       _RL fVerT   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)  
       _RL fVerS   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)  
179        _RL fVerU   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)        _RL fVerU   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)
180        _RL fVerV   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)        _RL fVerV   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)
181        _RL phiHyd  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)        _RL phiHydF (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
182        _RL rhokm1  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL phiHydC (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
183        _RL rhokp1  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL dPhiHydX(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
184        _RL rhok    (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL dPhiHydY(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
185        _RL buoyKM1 (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL phiSurfX(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
186        _RL buoyK   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL phiSurfY(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
187        _RL rhotmp  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL guDissip(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
188        _RL etaSurfX(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL gvDissip(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
189        _RL etaSurfY(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL KappaRU (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)
190        _RL KappaRT (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)        _RL KappaRV (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)
       _RL KappaRS (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)  
       _RL KappaRU (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)  
       _RL KappaRV (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)  
       _RL sigmaX  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)  
       _RL sigmaY  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)  
       _RL sigmaR  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)  
   
 C This is currently also used by IVDC and Diagnostics  
 C #ifdef INCLUDE_CONVECT_CALL  
       _RL ConvectCount (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)  
 C #endif  
191    
192        INTEGER iMin, iMax        INTEGER iMin, iMax
193        INTEGER jMin, jMax        INTEGER jMin, jMax
194        INTEGER bi, bj        INTEGER bi, bj
195        INTEGER i, j        INTEGER i, j
196        INTEGER k, km1, kup, kDown        INTEGER k, km1, kp1, kUp, kDown
       LOGICAL BOTTOM_LAYER  
197    
198  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_DIAGNOSTICS
199        INTEGER    isbyte        LOGICAL dPhiHydDiagIsOn
200        PARAMETER( isbyte = 4 )        _RL tmpFac
201    #endif /* ALLOW_DIAGNOSTICS */
202    
       INTEGER act1, act2, act3, act4  
       INTEGER max1, max2, max3  
       INTEGER iikey, kkey  
       INTEGER maximpl  
 #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  
203    
204  C---    The algorithm...  C---    The algorithm...
205  C  C
# Line 166  C       "Calculation of Gs" Line 215  C       "Calculation of Gs"
215  C       ===================  C       ===================
216  C       This is where all the accelerations and tendencies (ie.  C       This is where all the accelerations and tendencies (ie.
217  C       physics, parameterizations etc...) are calculated  C       physics, parameterizations etc...) are calculated
 C         rVel = sum_r ( div. u[n] )  
218  C         rho = rho ( theta[n], salt[n] )  C         rho = rho ( theta[n], salt[n] )
219  C         b   = b(rho, theta)  C         b   = b(rho, theta)
220  C         K31 = K31 ( rho )  C         K31 = K31 ( rho )
221  C         Gu[n] = Gu( u[n], v[n], rVel, b, ... )  C         Gu[n] = Gu( u[n], v[n], wVel, b, ... )
222  C         Gv[n] = Gv( u[n], v[n], rVel, b, ... )  C         Gv[n] = Gv( u[n], v[n], wVel, b, ... )
223  C         Gt[n] = Gt( theta[n], u[n], v[n], rVel, K31, ... )  C         Gt[n] = Gt( theta[n], u[n], v[n], wVel, K31, ... )
224  C         Gs[n] = Gs( salt[n], u[n], v[n], rVel, K31, ... )  C         Gs[n] = Gs( salt[n], u[n], v[n], wVel, K31, ... )
225  C  C
226  C       "Time-stepping" or "Prediction"  C       "Time-stepping" or "Prediction"
227  C       ================================  C       ================================
# Line 196  C         salt* = salt[n] + dt x ( 3/2 G Line 244  C         salt* = salt[n] + dt x ( 3/2 G
244  C         (1 + dt * K * d_zz) theta[n] = theta*  C         (1 + dt * K * d_zz) theta[n] = theta*
245  C         (1 + dt * K * d_zz) salt[n] = salt*  C         (1 + dt * K * d_zz) salt[n] = salt*
246  C---  C---
247    CEOP
248    
249  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_DEBUG
250  C--   dummy statement to end declaration part        IF (debugMode) CALL DEBUG_ENTER( 'DYNAMICS', myThid )
251        ikey = 1  #endif
 #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  
252    
253    #ifdef ALLOW_DIAGNOSTICS
254          dPhiHydDiagIsOn = .FALSE.
255          IF ( useDiagnostics )
256         &  dPhiHydDiagIsOn = DIAGNOSTICS_IS_ON( 'Um_dPHdx', myThid )
257         &               .OR. DIAGNOSTICS_IS_ON( 'Vm_dPHdy', myThid )
258    #endif
259    
260  C--   Set up work arrays with valid (i.e. not NaN) values  C-- Call to routine for calculation of
261  C     These inital values do not alter the numerical results. They  C   Eliassen-Palm-flux-forced U-tendency,
262  C     just ensure that all memory references are to valid floating  C   if desired:
263  C     point numbers. This prevents spurious hardware signals due to  #ifdef INCLUDE_EP_FORCING_CODE
264  C     uninitialised but inert locations.        CALL CALC_EP_FORCING(myThid)
265        DO j=1-OLy,sNy+OLy  #endif
        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,Nr  
          phiHyd (i,j,k)  = 0. _d 0  
          KappaRU(i,j,k) = 0. _d 0  
          KappaRV(i,j,k) = 0. _d 0  
          sigmaX(i,j,k) = 0. _d 0  
          sigmaY(i,j,k) = 0. _d 0  
          sigmaR(i,j,k) = 0. _d 0  
         ENDDO  
         rhoKM1 (i,j) = 0. _d 0  
         rhok   (i,j) = 0. _d 0  
         rhoKP1 (i,j) = 0. _d 0  
         rhoTMP (i,j) = 0. _d 0  
         buoyKM1(i,j) = 0. _d 0  
         buoyK  (i,j) = 0. _d 0  
         maskC  (i,j) = 0. _d 0  
        ENDDO  
       ENDDO  
266    
267    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_MONITOR_DIAG
268          CALL DUMMY_IN_DYNAMICS( myTime, myIter, myThid )
269    #endif
270    
271  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
272  C--   HPF directive to help TAMC  C--   HPF directive to help TAMC
# Line 249  CHPF$ INDEPENDENT Line 277  CHPF$ INDEPENDENT
277    
278  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
279  C--    HPF directive to help TAMC  C--    HPF directive to help TAMC
280  CHPF$  INDEPENDENT, NEW (rTrans,rVel,fVerT,fVerS,fVerU,fVerV  CHPF$  INDEPENDENT, NEW (fVerU,fVerV
281  CHPF$&                  ,phiHyd,utrans,vtrans,maskc,xA,yA  CHPF$&                  ,phiHydF
282  CHPF$&                  ,KappaRT,KappaRS,KappaRU,KappaRV  CHPF$&                  ,KappaRU,KappaRV
283  CHPF$&                  )  CHPF$&                  )
284  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
285    
# Line 260  CHPF$&                  ) Line 288  CHPF$&                  )
288  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
289            act1 = bi - myBxLo(myThid)            act1 = bi - myBxLo(myThid)
290            max1 = myBxHi(myThid) - myBxLo(myThid) + 1            max1 = myBxHi(myThid) - myBxLo(myThid) + 1
   
291            act2 = bj - myByLo(myThid)            act2 = bj - myByLo(myThid)
292            max2 = myByHi(myThid) - myByLo(myThid) + 1            max2 = myByHi(myThid) - myByLo(myThid) + 1
   
293            act3 = myThid - 1            act3 = myThid - 1
294            max3 = nTx*nTy            max3 = nTx*nTy
   
295            act4 = ikey_dynamics - 1            act4 = ikey_dynamics - 1
296              idynkey = (act1 + 1) + act2*max1
           ikey = (act1 + 1) + act2*max1  
297       &                      + act3*max1*max2       &                      + act3*max1*max2
298       &                      + act4*max1*max2*max3       &                      + act4*max1*max2*max3
299  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
300    
301  C--     Set up work arrays that need valid initial values  C--   Set up work arrays with valid (i.e. not NaN) values
302          DO j=1-OLy,sNy+OLy  C     These initial values do not alter the numerical results. They
303           DO i=1-OLx,sNx+OLx  C     just ensure that all memory references are to valid floating
304            rTrans(i,j)   = 0. _d 0  C     point numbers. This prevents spurious hardware signals due to
305            rVel  (i,j,1) = 0. _d 0  C     uninitialised but inert locations.
           rVel  (i,j,2) = 0. _d 0  
           fVerT (i,j,1) = 0. _d 0  
           fVerT (i,j,2) = 0. _d 0  
           fVerS (i,j,1) = 0. _d 0  
           fVerS (i,j,2) = 0. _d 0  
           fVerU (i,j,1) = 0. _d 0  
           fVerU (i,j,2) = 0. _d 0  
           fVerV (i,j,1) = 0. _d 0  
           fVerV (i,j,2) = 0. _d 0  
           phiHyd(i,j,1) = 0. _d 0  
          ENDDO  
         ENDDO  
306    
307    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
308          DO k=1,Nr          DO k=1,Nr
309           DO j=1-OLy,sNy+OLy           DO j=1-OLy,sNy+OLy
310            DO i=1-OLx,sNx+OLx            DO i=1-OLx,sNx+OLx
311  #ifdef INCLUDE_CONVECT_CALL             KappaRU(i,j,k) = 0. _d 0
312             ConvectCount(i,j,k) = 0.             KappaRV(i,j,k) = 0. _d 0
313  #endif  cph(
314             KappaRT(i,j,k) = 0. _d 0  c--   need some re-initialisation here to break dependencies
315             KappaRS(i,j,k) = 0. _d 0  cph)
316               gU(i,j,k,bi,bj) = 0. _d 0
317               gV(i,j,k,bi,bj) = 0. _d 0
318            ENDDO            ENDDO
319           ENDDO           ENDDO
320          ENDDO          ENDDO
   
         iMin = 1-OLx+1  
         iMax = sNx+OLx  
         jMin = 1-OLy+1  
         jMax = sNy+OLy  
   
         k = 1  
         BOTTOM_LAYER = k .EQ. Nr  
   
 #ifdef DO_PIPELINED_CORRECTION_STEP  
 C--     Calculate gradient of surface pressure  
         CALL CALC_GRAD_ETA_SURF(  
      I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,  
      O       etaSurfX,etaSurfY,  
      I       myThid)  
 C--     Update fields in top level according to tendency terms  
         CALL CORRECTION_STEP(  
      I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,  
      I       etaSurfX,etaSurfY,myTime,myThid)  
   
 #ifdef ALLOW_OBCS  
         IF (openBoundaries) THEN  
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
 CADJ STORE uvel (:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte  
 CADJ STORE vvel (:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte  
 CADJ STORE theta(:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte  
 CADJ STORE salt (:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte  
321  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
322             CALL APPLY_OBCS1( bi, bj, k, myThid )          DO j=1-OLy,sNy+OLy
323          END IF           DO i=1-OLx,sNx+OLx
324              fVerU  (i,j,1) = 0. _d 0
325              fVerU  (i,j,2) = 0. _d 0
326              fVerV  (i,j,1) = 0. _d 0
327              fVerV  (i,j,2) = 0. _d 0
328              phiHydF (i,j)  = 0. _d 0
329              phiHydC (i,j)  = 0. _d 0
330    #ifndef INCLUDE_PHIHYD_CALCULATION_CODE
331              dPhiHydX(i,j)  = 0. _d 0
332              dPhiHydY(i,j)  = 0. _d 0
333    #endif
334              phiSurfX(i,j)  = 0. _d 0
335              phiSurfY(i,j)  = 0. _d 0
336              guDissip(i,j)  = 0. _d 0
337              gvDissip(i,j)  = 0. _d 0
338    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
339              phiHydLow(i,j,bi,bj) = 0. _d 0
340    # if (defined NONLIN_FRSURF) && (defined ALLOW_MOM_FLUXFORM)
341    #  ifndef DISABLE_RSTAR_CODE
342    #   ifndef ALLOW_AUTODIFF_OPENAD
343              dWtransC(i,j,bi,bj) = 0. _d 0
344              dWtransU(i,j,bi,bj) = 0. _d 0
345              dWtransV(i,j,bi,bj) = 0. _d 0
346    #   endif
347    #  endif
348    # endif
349  #endif  #endif
350             ENDDO
351            ENDDO
352    
353          IF ( .NOT. BOTTOM_LAYER ) THEN  C--     Start computation of dynamics
354  C--      Update fields in layer below according to tendency terms          iMin = 0
355           CALL CORRECTION_STEP(          iMax = sNx+1
356       I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k+1,          jMin = 0
357       I        etaSurfX,etaSurfY,myTime,myThid)          jMax = sNy+1
358  #ifdef ALLOW_OBCS  
359           IF (openBoundaries) THEN  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
360  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  CADJ STORE wVel (:,:,:,bi,bj) =
361  CADJ STORE uvel (:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte  CADJ &     comlev1_bibj, key=idynkey, byte=isbyte
362  CADJ STORE vvel (:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
363  CADJ STORE theta(:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte  
364  CADJ STORE salt (:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte  C--     Explicit part of the Surface Potential Gradient (add in TIMESTEP)
365  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  C       (note: this loop will be replaced by CALL CALC_GRAD_ETA)
366              CALL APPLY_OBCS1( bi, bj, k+1, myThid )          IF (implicSurfPress.NE.1.) THEN
367           END IF            CALL CALC_GRAD_PHI_SURF(
368  #endif       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,
369         I         etaN,
370         O         phiSurfX,phiSurfY,
371         I         myThid )
372          ENDIF          ENDIF
 #endif  
   
 C--     Density of 1st level (below W(1)) reference to level 1  
 #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL  
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
 CADJ STORE theta(:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte  
 CADJ STORE salt (:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte  
 #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  
         CALL FIND_RHO(  
      I     bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k, k, eosType,  
      O     rhoKm1,  
      I     myThid )  
 #endif  
   
         IF (.NOT. BOTTOM_LAYER) THEN  
   
 C--      Check static stability with layer below  
 C--      and mix as needed.  
 #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL  
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
 CADJ STORE theta(:,:,k+1,bi,bj) = comlev1_bibj  
 CADJ &   , key = ikey, byte = isbyte  
 CADJ STORE salt (:,:,k+1,bi,bj) = comlev1_bibj  
 CADJ &   , key = ikey, byte = isbyte  
 #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  
          CALL FIND_RHO(  
      I      bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k+1, k, eosType,  
      O      rhoKp1,  
      I      myThid )  
 #endif  
   
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
 CADJ STORE rhoKm1(:,:)  = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte  
 CADJ STORE rhoKp1(:,:)  = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte  
 #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  
   
 #ifdef  INCLUDE_CONVECT_CALL  
   
          CALL CONVECT(  
      I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k+1,rhoKm1,rhoKp1,  
      U       ConvectCount,  
      I       myTime,myIter,myThid)  
373    
374  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
375  CADJ STORE theta(:,:,k+1,bi,bj),theta(:,:,k,bi,bj)  CADJ STORE uVel (:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key=idynkey, byte=isbyte
376  CADJ &     = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte  CADJ STORE vVel (:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key=idynkey, byte=isbyte
377  CADJ STORE salt (:,:,k+1,bi,bj),salt (:,:,k,bi,bj)  #ifdef ALLOW_KPP
378  CADJ &     = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte  CADJ STORE KPPviscAz (:,:,:,bi,bj)
379    CADJ &                 = comlev1_bibj, key=idynkey, byte=isbyte
380    #endif /* ALLOW_KPP */
381  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
382    
383  #endif  #ifdef  INCLUDE_CALC_DIFFUSIVITY_CALL
384    C--     Calculate the total vertical viscosity
385  C--      Implicit Vertical Diffusion for Convection          CALL CALC_VISCOSITY(
386           IF (ivdc_kappa.NE.0.) THEN       I            bi,bj, iMin,iMax,jMin,jMax,
387              CALL CALC_IVDC(       O            KappaRU, KappaRV,
      I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k+1,rhoKm1,rhoKp1,  
      U       ConvectCount, KappaRT, KappaRS,  
      I       myTime,myIter,myThid)  
          ENDIF  
   
 C--      Recompute density after mixing  
 #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL  
          CALL FIND_RHO(  
      I      bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k, k, eosType,  
      O      rhoKm1,  
      I      myThid )  
 #endif  
         ENDIF  
   
 C--     Calculate buoyancy  
         CALL CALC_BUOYANCY(  
      I      bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,rhoKm1,  
      O      buoyKm1,  
      I      myThid )  
   
 C--     Integrate hydrostatic balance for phiHyd with BC of  
 C--     phiHyd(z=0)=0  
         CALL CALC_PHI_HYD(  
      I      bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,buoyKm1,buoyKm1,  
      U      phiHyd,  
      I      myThid )  
   
 #ifdef ALLOW_GMREDI  
         IF ( useGMRedi ) THEN  
         CALL GRAD_SIGMA(  
      I            bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k,  
      I            rhoKm1, rhoKm1, rhoKm1,  
      O            sigmaX, sigmaY, sigmaR,  
388       I            myThid )       I            myThid )
389          ELSE  #else
390            DO k=1,Nr
391           DO j=1-OLy,sNy+OLy           DO j=1-OLy,sNy+OLy
392            DO i=1-OLx,sNx+OLx            DO i=1-OLx,sNx+OLx
393             sigmaX(i,j,k) = 0. _d 0             KappaRU(i,j,k) = 0. _d 0
394             sigmaY(i,j,k) = 0. _d 0             KappaRV(i,j,k) = 0. _d 0
            sigmaR(i,j,k) = 0. _d 0  
395            ENDDO            ENDDO
396           ENDDO           ENDDO
397          ENDIF          ENDDO
398  #endif  #endif
399    
 C--     Start of downward loop  
         DO k=2,Nr  
   
400  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
401           kkey = (ikey-1)*(Nr-2+1) + (k-2) + 1  CADJ STORE KappaRU(:,:,:)
402    CADJ &     = comlev1_bibj, key=idynkey, byte=isbyte
403    CADJ STORE KappaRV(:,:,:)
404    CADJ &     = comlev1_bibj, key=idynkey, byte=isbyte
405  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
406    
          BOTTOM_LAYER = k .EQ. Nr  
   
 #ifdef DO_PIPELINED_CORRECTION_STEP  
          IF ( .NOT. BOTTOM_LAYER ) THEN  
 C--       Update fields in layer below according to tendency terms  
           CALL CORRECTION_STEP(  
      I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k+1,  
      I         etaSurfX,etaSurfY,myTime,myThid)  
407  #ifdef ALLOW_OBCS  #ifdef ALLOW_OBCS
408            IF (openBoundaries) THEN  C--   For Stevens boundary conditions velocities need to be extrapolated
409  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  C     (copied) to a narrow strip outside the domain
410  CADJ STORE uvel (:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k           IF ( useOBCS ) THEN
411  CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte            CALL OBCS_COPY_UV_N(
412  CADJ STORE vvel (:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k       U         uVel(1-OLx,1-OLy,1,bi,bj),
413  CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte       U         vVel(1-OLx,1-OLy,1,bi,bj),
414  CADJ STORE theta(:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k       I         Nr, bi, bj, myThid )
 CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte  
 CADJ STORE salt (:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k  
 CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte  
 #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  
              CALL APPLY_OBCS1( bi, bj, k+1, myThid )  
           END IF  
 #endif  
          ENDIF  
 #endif /* DO_PIPELINED_CORRECTION_STEP */  
   
 C--      Density of k level (below W(k)) reference to k level  
 #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL  
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
 CADJ STORE theta(:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k  
 CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte  
 CADJ STORE salt (:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k  
 CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte  
 #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  
          CALL FIND_RHO(  
      I      bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,  k, k, eosType,  
      O      rhoK,  
      I      myThid )  
   
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
 cph(   storing not necessary  
 cphCADJ STORE rhoK(:,:)  = comlev1_bibj_k, key = kkey, byte = isbyte  
 cph)  
 #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  
 #endif  
   
          IF (.NOT. BOTTOM_LAYER) THEN  
   
 C--       Check static stability with layer below and mix as needed.  
 C--       Density of k+1 level (below W(k+1)) reference to k level.  
 #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL  
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
 CADJ STORE theta(:,:,k+1,bi,bj) = comlev1_bibj_k  
 CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte  
 CADJ STORE salt (:,:,k+1,bi,bj) = comlev1_bibj_k  
 CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte  
 #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  
           CALL FIND_RHO(  
      I       bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,  k+1, k, eosType,  
      O       rhoKp1,  
      I       myThid )  
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
 CADJ STORE rhoKp1(:,:) = comlev1_bibj_k, key = kkey, byte = isbyte  
 #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  
 #endif  
   
 #ifdef  INCLUDE_CONVECT_CALL  
           CALL CONVECT(  
      I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k+1,rhoK,rhoKp1,  
      U        ConvectCount,  
      I        myTime,myIter,myThid)  
   
 #endif  
   
 C--      Implicit Vertical Diffusion for Convection  
          IF (ivdc_kappa.NE.0.) THEN  
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
 CADJ STORE rhoKm1(:,:) = comlev1_bibj_k, key = kkey, byte = isbyte  
 #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  
             CALL CALC_IVDC(  
      I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k+1,rhoKm1,rhoKp1,  
      U       ConvectCount, KappaRT, KappaRS,  
      I       myTime,myIter,myThid)  
          END IF  
   
 C--       Recompute density after mixing  
 #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL  
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
 CADJ STORE theta(:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k  
 CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte  
 CADJ STORE salt (:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k  
 CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte  
 #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  
           CALL FIND_RHO(  
      I       bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k, k, eosType,  
      O       rhoK,  
      I       myThid )  
 #endif  
   
 C--            IF (.NOT. BOTTOM_LAYER) ends here  
415           ENDIF           ENDIF
416    #endif /* ALLOW_OBCS */
417    
418  C--      Calculate buoyancy  C--     Start of dynamics loop
419           CALL CALC_BUOYANCY(          DO k=1,Nr
      I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,rhoK,  
      O       buoyK,  
      I       myThid )  
   
 C--      Integrate hydrostatic balance for phiHyd with BC of  
 C--      phiHyd(z=0)=0  
          CALL CALC_PHI_HYD(  
      I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,buoyKm1,buoyK,  
      U        phiHyd,  
      I        myThid )  
   
 #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL  
 C--      Calculate iso-neutral slopes for the GM/Redi parameterisation  
   
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
 CADJ STORE theta(:,:,k-1,bi,bj) = comlev1_bibj_k  
 CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte  
 CADJ STORE salt (:,:,k-1,bi,bj) = comlev1_bibj_k  
 CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte  
 #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  
   
          CALL FIND_RHO(  
      I        bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k-1, k, eosType,  
      O        rhoTmp,  
      I        myThid )  
 #endif  
   
   
 #ifdef ALLOW_GMREDI  
          IF ( useGMRedi ) THEN  
          CALL GRAD_SIGMA(  
      I             bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k,  
      I             rhoK, rhotmp, rhoK,  
      O             sigmaX, sigmaY, sigmaR,  
      I             myThid )  
          ELSE  
           DO j=1-OLy,sNy+OLy  
            DO i=1-OLx,sNx+OLx  
             sigmaX(i,j,k) = 0. _d 0  
             sigmaY(i,j,k) = 0. _d 0  
             sigmaR(i,j,k) = 0. _d 0  
            ENDDO  
           ENDDO  
          ENDIF  
 #endif  
   
          DO J=jMin,jMax  
           DO I=iMin,iMax  
 #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL  
            rhoKm1 (I,J) = rhoK(I,J)  
 #endif  
            buoyKm1(I,J) = buoyK(I,J)  
           ENDDO  
          ENDDO  
   
 C--     end of k loop  
         ENDDO  
   
 C     Determines forcing terms based on external fields  
 C     relaxation terms, etc.  
       CALL EXTERNAL_FORCING_SURF(  
      I             bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,  
      I             myThid )  
   
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
   
 CADJ STORE surfacetendencyu(:,:,bi,bj)  
 CADJ &   , surfacetendencyv(:,:,bi,bj)  
 CADJ &   , surfacetendencys(:,:,bi,bj)  
 CADJ &   , surfacetendencyt(:,:,bi,bj)  
 CADJ &                        = comlev1_bibj, key=ikey, byte=isbyte  
   
 # ifdef ALLOW_GMREDI  
 CADJ STORE sigmaX(:,:,:) = comlev1, key=ikey, byte=isbyte  
 CADJ STORE sigmaY(:,:,:) = comlev1, key=ikey, byte=isbyte  
 CADJ STORE sigmaR(:,:,:) = comlev1, key=ikey, byte=isbyte  
 # endif /* ALLOW_GMREDI */  
   
 #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  
   
 #ifdef ALLOW_GMREDI  
         IF (useGMRedi) THEN  
           DO k=1, Nr  
             CALL GMREDI_CALC_TENSOR(  
      I             bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k,  
      I             sigmaX, sigmaY, sigmaR,  
      I             myThid )  
           ENDDO  
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
         ELSE  
           DO k=1, Nr  
             CALL GMREDI_CALC_TENSOR_DUMMY(  
      I             bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k,  
      I             sigmaX, sigmaY, sigmaR,  
      I             myThid )  
           ENDDO  
 #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  
         ENDIF  
 #endif  
   
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
 CADJ STORE KappaRT(:,:,:)     = comlev1_bibj, key=ikey, byte=isbyte  
 CADJ STORE KappaRS(:,:,:)     = comlev1_bibj, key=ikey, byte=isbyte  
   
 #ifdef ALLOW_GMREDI  
 C-- R.G. We need to define a new tape since Kw use mythid instead of bi,bj  
 CADJ STORE Kwx(:,:,:,myThid)  = comlev1_bibj, key=ikey, byte=isbyte  
 CADJ STORE Kwy(:,:,:,myThid)  = comlev1_bibj, key=ikey, byte=isbyte  
 CADJ STORE Kwz(:,:,:,myThid)  = comlev1_bibj, key=ikey, byte=isbyte  
 #endif  
   
 CADJ STORE theta(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key=ikey, byte=isbyte  
 CADJ STORE salt (:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key=ikey, byte=isbyte  
 CADJ STORE uvel (:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key=ikey, byte=isbyte  
 CADJ STORE vvel (:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key=ikey, byte=isbyte  
   
 C--     dummy initialization to break data flow because  
 C--     calc_div_ghat has a condition for initialization  
         DO J=jMin,jMax  
            DO I=iMin,iMax  
               cg2d_b(i,j,bi,bj) = 0.0  
            ENDDO  
         ENDDO  
 #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  
   
 #ifdef ALLOW_KPP  
 C--   Compute KPP mixing coefficients  
         IF (useKPP) THEN  
   
           CALL TIMER_START('KPP_CALC               [DYNAMICS]', myThid)  
           CALL KPP_CALC(  
      I                  bi, bj, myTime, myThid )  
           CALL TIMER_STOP ('KPP_CALC               [DYNAMICS]', myThid)  
   
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
         ELSE  
           DO j=1-OLy,sNy+OLy  
             DO i=1-OLx,sNx+OLx  
               KPPhbl (i,j,bi,bj) = 1.0  
               KPPfrac(i,j,bi,bj) = 0.0  
               DO k = 1,Nr  
                  KPPghat   (i,j,k,bi,bj) = 0.0  
                  KPPviscAz (i,j,k,bi,bj) = viscAz  
                  KPPdiffKzT(i,j,k,bi,bj) = diffKzT  
                  KPPdiffKzS(i,j,k,bi,bj) = diffKzS  
               ENDDO  
             ENDDO  
           ENDDO  
 #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  
         ENDIF  
   
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
 CADJ STORE KPPghat   (:,:,:,bi,bj)  
 CADJ &   , KPPviscAz (:,:,:,bi,bj)  
 CADJ &   , KPPdiffKzT(:,:,:,bi,bj)  
 CADJ &   , KPPdiffKzS(:,:,:,bi,bj)  
 CADJ &   , KPPfrac   (:,:  ,bi,bj)  
 CADJ &                 = comlev1_bibj, key=ikey, byte=isbyte  
 #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  
   
 #endif /* ALLOW_KPP */  
   
 C--     Start of upward loop  
         DO k = Nr, 1, -1  
420    
421  C--      km1    Points to level above k (=k-1)  C--       km1    Points to level above k (=k-1)
422  C--      kup    Cycles through 1,2 to point to layer above  C--       kup    Cycles through 1,2 to point to layer above
423  C--      kDown  Cycles through 2,1 to point to current layer  C--       kDown  Cycles through 2,1 to point to current layer
424    
425           km1  =max(1,k-1)            km1  = MAX(1,k-1)
426           kup  =1+MOD(k+1,2)            kp1  = MIN(k+1,Nr)
427           kDown=1+MOD(k,2)            kup  = 1+MOD(k+1,2)
428              kDown= 1+MOD(k,2)
429           iMin = 1-OLx+2  
430           iMax = sNx+OLx-1  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
431           jMin = 1-OLy+2           kkey = (idynkey-1)*Nr + k
432           jMax = sNy+OLy-1  c
433    CADJ STORE totPhiHyd (:,:,k,bi,bj)
434  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
435           kkey = (ikey-1)*(Nr-1+1) + (k-1) + 1  CADJ STORE phiHydLow (:,:,bi,bj)
436  CADJ STORE rvel  (:,:,kdown)  = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte  CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
437  CADJ STORE rTrans(:,:)        = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte  CADJ STORE theta (:,:,k,bi,bj)
438  CADJ STORE KappaRT(:,:,k)     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte  CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
439  CADJ STORE KappaRS(:,:,k)     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte  CADJ STORE salt  (:,:,k,bi,bj)
440    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
441    CADJ STORE gT(:,:,k,bi,bj)
442    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
443    CADJ STORE gS(:,:,k,bi,bj)
444    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
445    # ifdef NONLIN_FRSURF
446    cph-test
447    CADJ STORE  phiHydC (:,:)
448    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
449    CADJ STORE  phiHydF (:,:)
450    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
451    CADJ STORE  guDissip (:,:)
452    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
453    CADJ STORE  gvDissip (:,:)
454    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
455    CADJ STORE  fVerU (:,:,:)
456    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
457    CADJ STORE  fVerV (:,:,:)
458    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
459    CADJ STORE gU(:,:,k,bi,bj)
460    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
461    CADJ STORE gV(:,:,k,bi,bj)
462    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
463    #  ifndef ALLOW_ADAMSBASHFORTH_3
464    CADJ STORE guNm1(:,:,k,bi,bj)
465    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
466    CADJ STORE gvNm1(:,:,k,bi,bj)
467    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
468    #  else
469    CADJ STORE guNm(:,:,k,bi,bj,1)
470    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
471    CADJ STORE guNm(:,:,k,bi,bj,2)
472    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
473    CADJ STORE gvNm(:,:,k,bi,bj,1)
474    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
475    CADJ STORE gvNm(:,:,k,bi,bj,2)
476    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
477    #  endif
478    #  ifdef ALLOW_CD_CODE
479    CADJ STORE uNM1(:,:,k,bi,bj)
480    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
481    CADJ STORE vNM1(:,:,k,bi,bj)
482    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
483    CADJ STORE uVelD(:,:,k,bi,bj)
484    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
485    CADJ STORE vVelD(:,:,k,bi,bj)
486    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
487    #  endif
488    # endif
489    # ifdef ALLOW_DEPTH_CONTROL
490    CADJ STORE  fVerU (:,:,:)
491    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
492    CADJ STORE  fVerV (:,:,:)
493    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
494    # endif
495  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
496    
497  C--      Get temporary terms used by tendency routines  C--      Integrate hydrostatic balance for phiHyd with BC of
498           CALL CALC_COMMON_FACTORS (  C        phiHyd(z=0)=0
499       I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,km1,kup,kDown,           IF ( implicitIntGravWave ) THEN
500       O        xA,yA,uTrans,vTrans,rTrans,rVel,maskC,maskUp,             CALL CALC_PHI_HYD(
      I        myThid)  
   
 #ifdef ALLOW_OBCS  
         IF (openBoundaries) THEN  
          CALL APPLY_OBCS3( bi, bj, k, kup, rTrans, rVel, myThid )  
         ENDIF  
 #endif  
   
 #ifdef  INCLUDE_CALC_DIFFUSIVITY_CALL  
 C--      Calculate the total vertical diffusivity  
          CALL CALC_DIFFUSIVITY(  
501       I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,       I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,
502       I        maskC,maskUp,       I        gT, gS,
503       O        KappaRT,KappaRS,KappaRU,KappaRV,       U        phiHydF,
504       I        myThid)       O        phiHydC, dPhiHydX, dPhiHydY,
505  #endif       I        myTime, myIter, myThid )
 C--      Calculate accelerations in the momentum equations  
          IF ( momStepping ) THEN  
           CALL CALC_MOM_RHS(  
      I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,km1,kup,kDown,  
      I         xA,yA,uTrans,vTrans,rTrans,rVel,maskC,  
      I         phiHyd,KappaRU,KappaRV,  
      U         aTerm,xTerm,cTerm,mTerm,pTerm,  
      U         fZon, fMer, fVerU, fVerV,  
      I         myTime, myThid)  
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
 #ifdef INCLUDE_CD_CODE  
506           ELSE           ELSE
507              DO j=1-OLy,sNy+OLy             CALL CALC_PHI_HYD(
508                 DO i=1-OLx,sNx+OLx       I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,
509                    guCD(i,j,k,bi,bj) = 0.0       I        theta, salt,
510                    gvCD(i,j,k,bi,bj) = 0.0       U        phiHydF,
511                 END DO       O        phiHydC, dPhiHydX, dPhiHydY,
512              END DO       I        myTime, myIter, myThid )
 #endif  
 #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  
          ENDIF  
 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,rTrans,maskUp,maskC,  
      I         KappaRT,  
      U         aTerm,xTerm,fZon,fMer,fVerT,  
      I         myTime, myThid)  
          ENDIF  
          IF ( saltStepping ) THEN  
           CALL CALC_GS(  
      I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax, k,km1,kup,kDown,  
      I         xA,yA,uTrans,vTrans,rTrans,maskUp,maskC,  
      I         KappaRS,  
      U         aTerm,xTerm,fZon,fMer,fVerS,  
      I         myTime, myThid)  
513           ENDIF           ENDIF
514  #ifdef ALLOW_OBCS  #ifdef ALLOW_DIAGNOSTICS
515  C--      Calculate future values on open boundaries           IF ( dPhiHydDiagIsOn ) THEN
516           IF (openBoundaries) THEN             tmpFac = -1. _d 0
517  Caja      CALL CYCLE_OBCS( k, bi, bj, myThid )             CALL DIAGNOSTICS_SCALE_FILL( dPhiHydX, tmpFac, 1,
518            CALL SET_OBCS( k, bi, bj, myTime+deltaTclock, myThid )       &                           'Um_dPHdx', k, 1, 2, bi, bj, myThid )
519               CALL DIAGNOSTICS_SCALE_FILL( dPhiHydY, tmpFac, 1,
520         &                           'Vm_dPHdy', k, 1, 2, bi, bj, myThid )
521           ENDIF           ENDIF
522  #endif  #endif /* ALLOW_DIAGNOSTICS */
 C--      Prediction step (step forward all model variables)  
          CALL TIMESTEP(  
      I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,  
      I       myIter, myThid)  
 #ifdef ALLOW_OBCS  
 C--      Apply open boundary conditions  
          IF (openBoundaries) THEN  
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
 CADJ STORE gunm1(:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte  
 CADJ STORE gvnm1(:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte  
 CADJ STORE gwnm1(:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte  
 #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  
523    
524              CALL APPLY_OBCS2( bi, bj, k, myThid )  C--      Calculate accelerations in the momentum equations (gU, gV, ...)
525           END IF  C        and step forward storing the result in gU, gV, etc...
526  #endif           IF ( momStepping ) THEN
 C--      Freeze water  
          IF (allowFreezing) THEN  
527  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
528  CADJ STORE gTNm1(:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte  # ifdef NONLIN_FRSURF
529  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  #  if (defined ALLOW_MOM_FLUXFORM) && !(defined DISABLE_RSTAR_CODE)
530              CALL FREEZE( bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k, myThid )  CADJ STORE dWtransC(:,:,bi,bj)
531           END IF  CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
532    CADJ STORE dWtransU(:,:,bi,bj)
533  #ifdef DIVG_IN_DYNAMICS  CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
534  C--      Diagnose barotropic divergence of predicted fields  CADJ STORE dWtransV(:,:,bi,bj)
535           CALL CALC_DIV_GHAT(  CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
536       I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,  #  endif
537       I       xA,yA,  CADJ STORE fVerU(:,:,:)
538       I       myThid)  CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
539  #endif /* DIVG_IN_DYNAMICS */  CADJ STORE fVerV(:,:,:)
540    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
541  C--      Cumulative diagnostic calculations (ie. time-averaging)  # endif /* NONLIN_FRSURF */
542  #ifdef INCLUDE_DIAGNOSTICS_INTERFACE_CODE  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
543           IF (taveFreq.GT.0.) THEN             IF (.NOT. vectorInvariantMomentum) THEN
544            CALL DO_TIME_AVERAGES(  #ifdef ALLOW_MOM_FLUXFORM
545       I                           myTime, myIter, bi, bj, k, kup, kDown,                CALL MOM_FLUXFORM(
546       I                           rVel, ConvectCount,       I         bi,bj,k,iMin,iMax,jMin,jMax,
547       I                           myThid )       I         KappaRU, KappaRV,
548           ENDIF       U         fVerU(1-OLx,1-OLy,kUp),   fVerV(1-OLx,1-OLy,kUp),
549         O         fVerU(1-OLx,1-OLy,kDown), fVerV(1-OLx,1-OLy,kDown),
550         O         guDissip, gvDissip,
551         I         myTime, myIter, myThid)
552    #endif
553               ELSE
554    #ifdef ALLOW_MOM_VECINV
555                 CALL MOM_VECINV(
556         I         bi,bj,k,iMin,iMax,jMin,jMax,
557         I         KappaRU, KappaRV,
558         I         fVerU(1-OLx,1-OLy,kUp),   fVerV(1-OLx,1-OLy,kUp),
559         O         fVerU(1-OLx,1-OLy,kDown), fVerV(1-OLx,1-OLy,kDown),
560         O         guDissip, gvDissip,
561         I         myTime, myIter, myThid)
562  #endif  #endif
563               ENDIF
564    C
565               CALL TIMESTEP(
566         I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,
567         I         dPhiHydX,dPhiHydY, phiSurfX, phiSurfY,
568         I         guDissip, gvDissip,
569         I         myTime, myIter, myThid)
570    
571             ENDIF
572    
573  C--     k loop  C--     end of dynamics k loop (1:Nr)
574          ENDDO          ENDDO
575    
576  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  C--     Implicit Vertical advection & viscosity
577             maximpl = 6  #if (defined (INCLUDE_IMPLVERTADV_CODE) && \
578             iikey = (ikey-1)*maximpl       defined (ALLOW_MOM_COMMON) && !(defined ALLOW_AUTODIFF_TAMC))
579  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */          IF ( momImplVertAdv ) THEN
580              CALL MOM_U_IMPLICIT_R( kappaRU,
581  C--     Implicit diffusion       I                           bi, bj, myTime, myIter, myThid )
582          IF (implicitDiffusion) THEN            CALL MOM_V_IMPLICIT_R( kappaRV,
583         I                           bi, bj, myTime, myIter, myThid )
584           IF (tempStepping) THEN          ELSEIF ( implicitViscosity ) THEN
585  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #else /* INCLUDE_IMPLVERTADV_CODE */
586              idkey = iikey + 1          IF     ( implicitViscosity ) THEN
587  CADJ STORE gTNm1(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=ikey, byte=isbyte  #endif /* INCLUDE_IMPLVERTADV_CODE */
588  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  #ifdef    ALLOW_AUTODIFF_TAMC
589              CALL IMPLDIFF(  CADJ STORE KappaRU(:,:,:) = comlev1_bibj , key=idynkey, byte=isbyte
590       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,  CADJ STORE gU(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=idynkey, byte=isbyte
591       I         deltaTtracer, KappaRT,recip_HFacC,  #endif    /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
      U         gTNm1,  
      I         myThid )  
          END IF  
   
          IF (saltStepping) THEN  
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
          idkey = iikey + 2  
 CADJ STORE gSNm1(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=ikey, byte=isbyte  
 #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  
             CALL IMPLDIFF(  
      I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,  
      I         deltaTtracer, KappaRS,recip_HFacC,  
      U         gSNm1,  
      I         myThid )  
          END IF  
   
 C--     implicitDiffusion  
         ENDIF  
   
 C--     Implicit viscosity  
         IF (implicitViscosity) THEN  
   
          IF (momStepping) THEN  
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
          idkey = iikey + 3  
 CADJ STORE gUNm1(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=ikey, byte=isbyte  
 #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  
592            CALL IMPLDIFF(            CALL IMPLDIFF(
593       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
594       I         deltaTmom, KappaRU,recip_HFacW,       I         -1, KappaRU, recip_hFacW(1-OLx,1-OLy,1,bi,bj),
595       U         gUNm1,       U         gU,
596       I         myThid )       I         myThid )
597  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef    ALLOW_AUTODIFF_TAMC
598           idkey = iikey + 4  CADJ STORE KappaRV(:,:,:) = comlev1_bibj , key=idynkey, byte=isbyte
599  CADJ STORE gVNm1(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=ikey, byte=isbyte  CADJ STORE gV(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=idynkey, byte=isbyte
600  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  #endif    /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
601            CALL IMPLDIFF(            CALL IMPLDIFF(
602       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
603       I         deltaTmom, KappaRV,recip_HFacS,       I         -2, KappaRV, recip_hFacS(1-OLx,1-OLy,1,bi,bj),
604       U         gVNm1,       U         gV,
605       I         myThid )       I         myThid )
606            ENDIF
607    
608  #ifdef INCLUDE_CD_CODE  #ifdef ALLOW_OBCS
609    C--      Apply open boundary conditions
610            IF ( useOBCS ) THEN
611    C--      but first save intermediate velocities to be used in the
612    C        next time step for the Stevens boundary conditions
613              CALL OBCS_SAVE_UV_N(
614         I        bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, 0,
615         I        gU, gV, myThid )
616              CALL OBCS_APPLY_UV( bi, bj, 0, gU, gV, myThid )
617            ENDIF
618    #endif /* ALLOW_OBCS */
619    
620  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef    ALLOW_CD_CODE
621           idkey = iikey + 5          IF (implicitViscosity.AND.useCDscheme) THEN
622  CADJ STORE vVelD(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=ikey, byte=isbyte  #ifdef    ALLOW_AUTODIFF_TAMC
623  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  CADJ STORE vVelD(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=idynkey, byte=isbyte
624    #endif    /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
625            CALL IMPLDIFF(            CALL IMPLDIFF(
626       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
627       I         deltaTmom, KappaRU,recip_HFacW,       I         0, KappaRU, recip_hFacW(1-OLx,1-OLy,1,bi,bj),
628       U         vVelD,       U         vVelD,
629       I         myThid )       I         myThid )
630  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef    ALLOW_AUTODIFF_TAMC
631          idkey = iikey + 6  CADJ STORE uVelD(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=idynkey, byte=isbyte
632  CADJ STORE uVelD(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=ikey, byte=isbyte  #endif    /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
 #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  
633            CALL IMPLDIFF(            CALL IMPLDIFF(
634       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
635       I         deltaTmom, KappaRV,recip_HFacS,       I         0, KappaRV, recip_hFacS(1-OLx,1-OLy,1,bi,bj),
636       U         uVelD,       U         uVelD,
637       I         myThid )       I         myThid )
638            ENDIF
639    #endif    /* ALLOW_CD_CODE */
640    C--     End implicit Vertical advection & viscosity
641    
642    C---+----1----+----2----+----3----+----4----+----5----+----6----+----7-|--+----|
643    
644    #ifdef ALLOW_NONHYDROSTATIC
645    C--   Step forward W field in N-H algorithm
646            IF ( nonHydrostatic ) THEN
647    #ifdef ALLOW_DEBUG
648             IF (debugMode) CALL DEBUG_CALL('CALC_GW', myThid )
649    #endif
650             CALL TIMER_START('CALC_GW          [DYNAMICS]',myThid)
651             CALL CALC_GW(
652         I                 bi,bj, KappaRU, KappaRV,
653         I                 myTime, myIter, myThid )
654            ENDIF
655            IF ( nonHydrostatic.OR.implicitIntGravWave )
656         &   CALL TIMESTEP_WVEL( bi,bj, myTime, myIter, myThid )
657            IF ( nonHydrostatic )
658         &   CALL TIMER_STOP ('CALC_GW          [DYNAMICS]',myThid)
659  #endif  #endif
660    
661  C--      momStepping  C---+----1----+----2----+----3----+----4----+----5----+----6----+----7-|--+----|
          ENDIF  
662    
663  C--     implicitViscosity  C-    end of bi,bj loops
         ENDIF  
   
664         ENDDO         ENDDO
665        ENDDO        ENDDO
666    
667    #ifdef ALLOW_OBCS
668          IF (useOBCS) THEN
669            CALL OBCS_EXCHANGES( myThid )
670          ENDIF
671    #endif
672    
673    Cml(
674    C     In order to compare the variance of phiHydLow of a p/z-coordinate
675    C     run with etaH of a z/p-coordinate run the drift of phiHydLow
676    C     has to be removed by something like the following subroutine:
677    C      CALL REMOVE_MEAN_RL( 1, phiHydLow, maskInC, maskInC, rA, drF,
678    C     &                     'phiHydLow', myTime, myThid )
679    Cml)
680    
681    #ifdef ALLOW_DIAGNOSTICS
682          IF ( useDiagnostics ) THEN
683    
684           CALL DIAGNOSTICS_FILL(totPhihyd,'PHIHYD  ',0,Nr,0,1,1,myThid)
685           CALL DIAGNOSTICS_FILL(phiHydLow,'PHIBOT  ',0, 1,0,1,1,myThid)
686    
687           tmpFac = 1. _d 0
688           CALL DIAGNOSTICS_SCALE_FILL(totPhihyd,tmpFac,2,
689         &                                 'PHIHYDSQ',0,Nr,0,1,1,myThid)
690    
691           CALL DIAGNOSTICS_SCALE_FILL(phiHydLow,tmpFac,2,
692         &                                 'PHIBOTSQ',0, 1,0,1,1,myThid)
693    
694          ENDIF
695    #endif /* ALLOW_DIAGNOSTICS */
696    
697    #ifdef ALLOW_DEBUG
698          IF ( debugLevel .GE. debLevD ) THEN
699           CALL DEBUG_STATS_RL(1,EtaN,'EtaN (DYNAMICS)',myThid)
700           CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,uVel,'Uvel (DYNAMICS)',myThid)
701           CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,vVel,'Vvel (DYNAMICS)',myThid)
702           CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,wVel,'Wvel (DYNAMICS)',myThid)
703           CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,theta,'Theta (DYNAMICS)',myThid)
704           CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,salt,'Salt (DYNAMICS)',myThid)
705           CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,gU,'Gu (DYNAMICS)',myThid)
706           CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,gV,'Gv (DYNAMICS)',myThid)
707           CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,gT,'Gt (DYNAMICS)',myThid)
708           CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,gS,'Gs (DYNAMICS)',myThid)
709    #ifndef ALLOW_ADAMSBASHFORTH_3
710           CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,guNm1,'GuNm1 (DYNAMICS)',myThid)
711           CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,gvNm1,'GvNm1 (DYNAMICS)',myThid)
712           CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,gtNm1,'GtNm1 (DYNAMICS)',myThid)
713           CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,gsNm1,'GsNm1 (DYNAMICS)',myThid)
714    #endif
715          ENDIF
716    #endif
717    
718    #ifdef DYNAMICS_GUGV_EXCH_CHECK
719    C- jmc: For safety checking only: This Exchange here should not change
720    C       the solution. If solution changes, it means something is wrong,
721    C       but it does not mean that it is less wrong with this exchange.
722          IF ( debugLevel .GE. debLevE ) THEN
723           CALL EXCH_UV_XYZ_RL(gU,gV,.TRUE.,myThid)
724          ENDIF
725    #endif
726    
727    #ifdef ALLOW_DEBUG
728          IF (debugMode) CALL DEBUG_LEAVE( 'DYNAMICS', myThid )
729    #endif
730    
731        RETURN        RETURN
732        END        END
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