/[MITgcm]/MITgcm/model/src/dynamics.F
ViewVC logotype

Diff of /MITgcm/model/src/dynamics.F

Parent Directory Parent Directory | Revision Log Revision Log | View Revision Graph Revision Graph | View Patch Patch

revision 1.43 by adcroft, Mon May 24 15:42:23 1999 UTC revision 1.162 by jmc, Sun Mar 18 22:19:45 2012 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  #include "GRID.h"  #ifdef ALLOW_CD_CODE
83  #ifdef ALLOW_KPP  #include "CD_CODE_VARS.h"
 #include "KPPMIX.h"  
84  #endif  #endif
85    #include "GRID.h"
86    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
87    # include "tamc.h"
88    # include "tamc_keys.h"
89    # include "FFIELDS.h"
90    # include "EOS.h"
91    # ifdef ALLOW_KPP
92    #  include "KPP.h"
93    # endif
94    # ifdef ALLOW_PTRACERS
95    #  include "PTRACERS_SIZE.h"
96    #  include "PTRACERS_FIELDS.h"
97    # endif
98    # ifdef ALLOW_OBCS
99    #  include "OBCS_FIELDS.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 */
108    
109    C     !CALLING SEQUENCE:
110    C     DYNAMICS()
111    C      |
112    C      |-- CALC_EP_FORCING
113    C      |
114    C      |-- CALC_GRAD_PHI_SURF
115    C      |
116    C      |-- CALC_VISCOSITY
117    C      |
118    C      |-- CALC_PHI_HYD
119    C      |
120    C      |-- MOM_FLUXFORM
121    C      |
122    C      |-- MOM_VECINV
123    C      |
124    C      |-- TIMESTEP
125    C      |
126    C      |-- MOM_U_IMPLICIT_R
127    C      |-- MOM_V_IMPLICIT_R
128    C      |
129    C      |-- IMPLDIFF
130    C      |
131    C      |-- OBCS_APPLY_UV
132    C      |
133    C      |-- CALC_GW
134    C      |
135    C      |-- DIAGNOSTICS_FILL
136    C      |-- DEBUG_STATS_RL
137    
138    C     !INPUT/OUTPUT PARAMETERS:
139  C     == Routine arguments ==  C     == Routine arguments ==
140  C     myTime - Current time in simulation  C     myTime :: Current time in simulation
141  C     myIter - Current iteration number in simulation  C     myIter :: Current iteration number in simulation
142  C     myThid - Thread number for this instance of the routine.  C     myThid :: Thread number for this instance of the routine.
       INTEGER myThid  
143        _RL myTime        _RL myTime
144        INTEGER myIter        INTEGER myIter
145          INTEGER myThid
146    
147    C     !FUNCTIONS:
148    #ifdef ALLOW_DIAGNOSTICS
149          LOGICAL  DIAGNOSTICS_IS_ON
150          EXTERNAL DIAGNOSTICS_IS_ON
151    #endif
152    
153    C     !LOCAL VARIABLES:
154  C     == Local variables  C     == Local variables
155  C     xA, yA                 - Per block temporaries holding face areas  C     fVer[UV]               o fVer: Vertical flux term - note fVer
156  C     uTrans, vTrans, rTrans - Per block temporaries holding flow  C                                    is "pipelined" in the vertical
157  C                              transport  C                                    so we need an fVer for each
158  C     rVel                     o uTrans: Zonal transport  C                                    variable.
159  C                              o vTrans: Meridional transport  C     phiHydC    :: hydrostatic potential anomaly at cell center
160  C                              o rTrans: Vertical transport  C                   In z coords phiHyd is the hydrostatic potential
161  C                              o rVel:   Vertical velocity at upper and  C                      (=pressure/rho0) anomaly
162  C                                        lower cell faces.  C                   In p coords phiHyd is the geopotential height anomaly.
163  C     maskC,maskUp             o maskC: land/water mask for tracer cells  C     phiHydF    :: hydrostatic potential anomaly at middle between 2 centers
164  C                              o maskUp: land/water mask for W points  C     dPhiHydX,Y :: Gradient (X & Y directions) of hydrostatic potential anom.
165  C     aTerm, xTerm, cTerm    - Work arrays for holding separate terms in  C     phiSurfX,  ::  gradient of Surface potential (Pressure/rho, ocean)
166  C     mTerm, pTerm,            tendency equations.  C     phiSurfY             or geopotential (atmos) in X and Y direction
167  C     fZon, fMer, fVer[STUV]   o aTerm: Advection term  C     guDissip   :: dissipation tendency (all explicit terms), u component
168  C                              o xTerm: Mixing term  C     gvDissip   :: dissipation tendency (all explicit terms), v component
169  C                              o cTerm: Coriolis term  C     KappaRU    :: vertical viscosity
170  C                              o mTerm: Metric term  C     KappaRV    :: vertical viscosity
171  C                              o pTerm: Pressure term  C     iMin, iMax :: Ranges and sub-block indices on which calculations
172  C                              o fZon: Zonal flux term  C     jMin, jMax    are applied.
173  C                              o fMer: Meridional flux term  C     bi, bj     :: tile indices
174  C                              o fVer: Vertical flux term - note fVer  C     k          :: current level index
175  C                                      is "pipelined" in the vertical  C     km1, kp1   :: index of level above (k-1) and below (k+1)
176  C                                      so we need an fVer for each  C     kUp, kDown :: Index for interface above and below. kUp and kDown are
177  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     K13, K23, K33  - Non-zero elements of small-angle approximation  
 C                      diffusion tensor.  
 C     KapGM          - Spatially varying Visbeck et. al mixing coeff.  
 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)  
178        _RL fVerU   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)        _RL fVerU   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)
179        _RL fVerV   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)        _RL fVerV   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)
180        _RL phiHyd  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)        _RL phiHydF (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
181        _RL rhokm1  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL phiHydC (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
182        _RL rhokp1  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL dPhiHydX(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
183        _RL rhok    (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL dPhiHydY(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
184        _RL buoyKM1 (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL phiSurfX(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
185        _RL buoyK   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL phiSurfY(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
186        _RL rhotmp  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL guDissip(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
187        _RL etaSurfX(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL gvDissip(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
188        _RL etaSurfY(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL KappaRU (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)
189        _RL K13     (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)        _RL KappaRV (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)
       _RL K23     (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)  
       _RL K33     (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)  
       _RL KapGM   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)  
       _RL KappaRT (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)  
190    
191        INTEGER iMin, iMax        INTEGER iMin, iMax
192        INTEGER jMin, jMax        INTEGER jMin, jMax
193        INTEGER bi, bj        INTEGER bi, bj
194        INTEGER i, j        INTEGER i, j
195        INTEGER k, kM1, kUp, kDown        INTEGER k, km1, kp1, kUp, kDown
196        LOGICAL BOTTOM_LAYER  
197    #ifdef ALLOW_DIAGNOSTICS
198          LOGICAL dPhiHydDiagIsOn
199          _RL tmpFac
200    #endif /* ALLOW_DIAGNOSTICS */
201    
202    
203  C---    The algorithm...  C---    The algorithm...
204  C  C
# Line 145  C Line 213  C
213  C       "Calculation of Gs"  C       "Calculation of Gs"
214  C       ===================  C       ===================
215  C       This is where all the accelerations and tendencies (ie.  C       This is where all the accelerations and tendencies (ie.
216  C       phiHydysics, parameterizations etc...) are calculated  C       physics, parameterizations etc...) are calculated
 C         rVel = sum_r ( div. u[n] )  
217  C         rho = rho ( theta[n], salt[n] )  C         rho = rho ( theta[n], salt[n] )
218  C         b   = b(rho, theta)  C         b   = b(rho, theta)
219  C         K31 = K31 ( rho )  C         K31 = K31 ( rho )
220  C         Gu[n] = Gu( u[n], v[n], rVel, b, ... )  C         Gu[n] = Gu( u[n], v[n], wVel, b, ... )
221  C         Gv[n] = Gv( u[n], v[n], rVel, b, ... )  C         Gv[n] = Gv( u[n], v[n], wVel, b, ... )
222  C         Gt[n] = Gt( theta[n], u[n], v[n], rVel, K31, ... )  C         Gt[n] = Gt( theta[n], u[n], v[n], wVel, K31, ... )
223  C         Gs[n] = Gs( salt[n], u[n], v[n], rVel, K31, ... )  C         Gs[n] = Gs( salt[n], u[n], v[n], wVel, K31, ... )
224  C  C
225  C       "Time-stepping" or "Prediction"  C       "Time-stepping" or "Prediction"
226  C       ================================  C       ================================
# Line 176  C         salt* = salt[n] + dt x ( 3/2 G Line 243  C         salt* = salt[n] + dt x ( 3/2 G
243  C         (1 + dt * K * d_zz) theta[n] = theta*  C         (1 + dt * K * d_zz) theta[n] = theta*
244  C         (1 + dt * K * d_zz) salt[n] = salt*  C         (1 + dt * K * d_zz) salt[n] = salt*
245  C---  C---
246    CEOP
247    
248  C--   Set up work arrays with valid (i.e. not NaN) values  #ifdef ALLOW_DEBUG
249  C     These inital values do not alter the numerical results. They        IF (debugMode) CALL DEBUG_ENTER( 'DYNAMICS', myThid )
250  C     just ensure that all memory references are to valid floating  #endif
251  C     point numbers. This prevents spurious hardware signals due to  
252  C     uninitialised but inert locations.  #ifdef ALLOW_DIAGNOSTICS
253        DO j=1-OLy,sNy+OLy        dPhiHydDiagIsOn = .FALSE.
254         DO i=1-OLx,sNx+OLx        IF ( useDiagnostics )
255          xA(i,j)      = 0. _d 0       &  dPhiHydDiagIsOn = DIAGNOSTICS_IS_ON( 'Um_dPHdx', myThid )
256          yA(i,j)      = 0. _d 0       &               .OR. DIAGNOSTICS_IS_ON( 'Vm_dPHdy', myThid )
257          uTrans(i,j)  = 0. _d 0  #endif
         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  
          K13(i,j,k)  = 0. _d 0  
          K23(i,j,k)  = 0. _d 0  
          K33(i,j,k)  = 0. _d 0  
          KappaRT(i,j,k) = 0. _d 0  
          KappaRS(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  
258    
259    C-- Call to routine for calculation of
260    C   Eliassen-Palm-flux-forced U-tendency,
261    C   if desired:
262    #ifdef INCLUDE_EP_FORCING_CODE
263          CALL CALC_EP_FORCING(myThid)
264    #endif
265    
266    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_MONITOR_DIAG
267          CALL DUMMY_IN_DYNAMICS( myTime, myIter, myThid )
268    #endif
269    
270    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
271    C--   HPF directive to help TAMC
272    CHPF$ INDEPENDENT
273    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
274    
275        DO bj=myByLo(myThid),myByHi(myThid)        DO bj=myByLo(myThid),myByHi(myThid)
276    
277    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
278    C--    HPF directive to help TAMC
279    CHPF$  INDEPENDENT, NEW (fVerU,fVerV
280    CHPF$&                  ,phiHydF
281    CHPF$&                  ,KappaRU,KappaRV
282    CHPF$&                  )
283    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
284    
285         DO bi=myBxLo(myThid),myBxHi(myThid)         DO bi=myBxLo(myThid),myBxHi(myThid)
286    
287  C--     Set up work arrays that need valid initial values  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
288              act1 = bi - myBxLo(myThid)
289              max1 = myBxHi(myThid) - myBxLo(myThid) + 1
290              act2 = bj - myByLo(myThid)
291              max2 = myByHi(myThid) - myByLo(myThid) + 1
292              act3 = myThid - 1
293              max3 = nTx*nTy
294              act4 = ikey_dynamics - 1
295              idynkey = (act1 + 1) + act2*max1
296         &                      + act3*max1*max2
297         &                      + act4*max1*max2*max3
298    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
299    
300    C--   Set up work arrays with valid (i.e. not NaN) values
301    C     These initial values do not alter the numerical results. They
302    C     just ensure that all memory references are to valid floating
303    C     point numbers. This prevents spurious hardware signals due to
304    C     uninitialised but inert locations.
305    
306    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
307            DO k=1,Nr
308             DO j=1-OLy,sNy+OLy
309              DO i=1-OLx,sNx+OLx
310               KappaRU(i,j,k) = 0. _d 0
311               KappaRV(i,j,k) = 0. _d 0
312    cph(
313    c--   need some re-initialisation here to break dependencies
314    cph)
315               gU(i,j,k,bi,bj) = 0. _d 0
316               gV(i,j,k,bi,bj) = 0. _d 0
317              ENDDO
318             ENDDO
319            ENDDO
320    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
321          DO j=1-OLy,sNy+OLy          DO j=1-OLy,sNy+OLy
322           DO i=1-OLx,sNx+OLx           DO i=1-OLx,sNx+OLx
323            rTrans(i,j)   = 0. _d 0            fVerU  (i,j,1) = 0. _d 0
324            rVel  (i,j,1) = 0. _d 0            fVerU  (i,j,2) = 0. _d 0
325            rVel  (i,j,2) = 0. _d 0            fVerV  (i,j,1) = 0. _d 0
326            fVerT (i,j,1) = 0. _d 0            fVerV  (i,j,2) = 0. _d 0
327            fVerT (i,j,2) = 0. _d 0            phiHydF (i,j)  = 0. _d 0
328            fVerS (i,j,1) = 0. _d 0            phiHydC (i,j)  = 0. _d 0
329            fVerS (i,j,2) = 0. _d 0  #ifndef INCLUDE_PHIHYD_CALCULATION_CODE
330            fVerU (i,j,1) = 0. _d 0            dPhiHydX(i,j)  = 0. _d 0
331            fVerU (i,j,2) = 0. _d 0            dPhiHydY(i,j)  = 0. _d 0
332            fVerV (i,j,1) = 0. _d 0  #endif
333            fVerV (i,j,2) = 0. _d 0            phiSurfX(i,j)  = 0. _d 0
334            phiHyd(i,j,1) = 0. _d 0            phiSurfY(i,j)  = 0. _d 0
335            K13   (i,j,1) = 0. _d 0            guDissip(i,j)  = 0. _d 0
336            K23   (i,j,1) = 0. _d 0            gvDissip(i,j)  = 0. _d 0
337            K33   (i,j,1) = 0. _d 0  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
338            KapGM (i,j)   = GMkbackground            phiHydLow(i,j,bi,bj) = 0. _d 0
339    # if (defined NONLIN_FRSURF) && (defined ALLOW_MOM_FLUXFORM)
340    #  ifndef DISABLE_RSTAR_CODE
341              dWtransC(i,j,bi,bj) = 0. _d 0
342              dWtransU(i,j,bi,bj) = 0. _d 0
343              dWtransV(i,j,bi,bj) = 0. _d 0
344    #  endif
345    # endif
346    #endif
347           ENDDO           ENDDO
348          ENDDO          ENDDO
349    
350          iMin = 1-OLx+1  C--     Start computation of dynamics
351          iMax = sNx+OLx          iMin = 0
352          jMin = 1-OLy+1          iMax = sNx+1
353          jMax = sNy+OLy          jMin = 0
354            jMax = sNy+1
355    
356          K = 1  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
357          BOTTOM_LAYER = K .EQ. Nr  CADJ STORE wVel (:,:,:,bi,bj) =
358    CADJ &     comlev1_bibj, key=idynkey, byte=isbyte
359  #ifdef DO_PIPELINED_CORRECTION_STEP  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
360  C--     Calculate gradient of surface pressure  
361          CALL CALC_GRAD_ETA_SURF(  C--     Explicit part of the Surface Potential Gradient (add in TIMESTEP)
362       I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,  C       (note: this loop will be replaced by CALL CALC_GRAD_ETA)
363       O       etaSurfX,etaSurfY,          IF (implicSurfPress.NE.1.) THEN
364       I       myThid)            CALL CALC_GRAD_PHI_SURF(
365  C--     Update fields in top level according to tendency terms       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,
366          CALL CORRECTION_STEP(       I         etaN,
367       I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K,       O         phiSurfX,phiSurfY,
368       I       etaSurfX,etaSurfY,myTime,myThid)       I         myThid )
 #ifdef ALLOW_OBCS  
         IF (openBoundaries) CALL APPLY_OBCS1( bi, bj, K, myThid )  
 #endif  
         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)  
 #ifdef ALLOW_OBCS  
          IF (openBoundaries) CALL APPLY_OBCS1( bi, bj, K+1, myThid )  
 #endif  
369          ENDIF          ENDIF
 #endif  
 C--     Density of 1st level (below W(1)) reference to level 1  
 #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL  
         CALL FIND_RHO(  
      I     bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, K, K, eosType,  
      O     rhoKm1,  
      I     myThid )  
 #endif  
370    
371          IF (       (.NOT. BOTTOM_LAYER)  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
372  #ifdef ALLOW_KPP  CADJ STORE uVel (:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key=idynkey, byte=isbyte
373       &       .AND. (.NOT.usingKPPmixing) ! CONVECT not needed with KPP mixing  CADJ STORE vVel (:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key=idynkey, byte=isbyte
 #endif  
      &     ) THEN  
 C--      Check static stability with layer below  
 C--      and mix as needed.  
 #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL  
          CALL FIND_RHO(  
      I      bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, K+1, K, eosType,  
      O      rhoKp1,  
      I      myThid )  
 #endif  
 #ifdef  INCLUDE_CONVECT_CALL  
          CALL CONVECT(  
      I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K+1,rhoKm1,rhoKp1,  
      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 )  
   
         DO K=2,Nr  
          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)  
 #ifdef ALLOW_OBCS  
           IF (openBoundaries) CALL APPLY_OBCS1( bi, bj, K+1, myThid )  
 #endif  
          ENDIF  
 #endif  
 C--      Density of K level (below W(K)) reference to K level  
 #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL  
          CALL FIND_RHO(  
      I      bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,  K, K, eosType,  
      O      rhoK,  
      I      myThid )  
 #endif  
          IF (       (.NOT. BOTTOM_LAYER)  
374  #ifdef ALLOW_KPP  #ifdef ALLOW_KPP
375       &       .AND. (.NOT.usingKPPmixing) ! CONVECT not needed with KPP mixing  CADJ STORE KPPviscAz (:,:,:,bi,bj)
376  #endif  CADJ &                 = comlev1_bibj, key=idynkey, byte=isbyte
377       &      ) THEN  #endif /* ALLOW_KPP */
378  C--       Check static stability with layer below and mix as needed.  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
379  C--       Density of K+1 level (below W(K+1)) reference to K level.  
380  #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL  #ifdef  INCLUDE_CALC_DIFFUSIVITY_CALL
381            CALL FIND_RHO(  C--     Calculate the total vertical viscosity
382       I       bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,  K+1, K, eosType,          CALL CALC_VISCOSITY(
383       O       rhoKp1,       I            bi,bj, iMin,iMax,jMin,jMax,
384       I       myThid )       O            KappaRU, KappaRV,
385  #endif       I            myThid )
386  #ifdef  INCLUDE_CONVECT_CALL  #else
387            CALL CONVECT(          DO k=1,Nr
388       I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K+1,rhoK,rhoKp1,           DO j=1-OLy,sNy+OLy
389       I        myTime,myIter,myThid)            DO i=1-OLx,sNx+OLx
390  #endif             KappaRU(i,j,k) = 0. _d 0
391  C--       Recompute density after mixing             KappaRV(i,j,k) = 0. _d 0
 #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL  
           CALL FIND_RHO(  
      I       bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, K, K, eosType,  
      O       rhoK,  
      I       myThid )  
 #endif  
          ENDIF  
 C--      Calculate buoyancy  
          CALL CALC_BUOYANCY(  
      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 )  
 C--      Calculate iso-neutral slopes for the GM/Redi parameterisation  
 #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL  
          CALL FIND_RHO(  
      I        bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, K-1, K, eosType,  
      O        rhoTmp,  
      I        myThid )  
 #endif  
 #ifdef  INCLUDE_CALC_ISOSLOPES_CALL  
          CALL CALC_ISOSLOPES(  
      I        bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, K,  
      I        rhoKm1, rhoK, rhotmp,  
      O        K13, K23, K33, KapGM,  
      I        myThid )  
 #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)  
392            ENDDO            ENDDO
393           ENDDO           ENDDO
394          ENDDO ! K          ENDDO
   
 #ifdef ALLOW_KPP  
 C--     Compute KPP mixing coefficients  
         IF (usingKPPmixing) THEN  
          CALL TIMER_START('KVMIX (FIND KPP COEFFICIENTS) [DYNAMICS]'  
      I          , myThid)  
          CALL KVMIX(  
      I               bi, bj, myTime, myThid )  
          CALL TIMER_STOP ('KVMIX (FIND KPP COEFFICIENTS) [DYNAMICS]'  
      I        , myThid)  
         ENDIF  
395  #endif  #endif
396    
397          DO K = Nr, 1, -1  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
398    CADJ STORE KappaRU(:,:,:)
399    CADJ &     = comlev1_bibj, key=idynkey, byte=isbyte
400    CADJ STORE KappaRV(:,:,:)
401    CADJ &     = comlev1_bibj, key=idynkey, byte=isbyte
402    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
403    
404           kM1  =max(1,k-1)   ! Points to level above k (=k-1)  #ifdef ALLOW_OBCS
405           kUp  =1+MOD(k+1,2) ! Cycles through 1,2 to point to layer above  C--   For Stevens boundary conditions velocities need to be extrapolated
406           kDown=1+MOD(k,2)   ! Cycles through 2,1 to point to current layer  C     (copied) to a narrow strip outside the domain
407           iMin = 1-OLx+2           IF ( useOBCS ) THEN
408           iMax = sNx+OLx-1            CALL OBCS_COPY_UV_N(
409           jMin = 1-OLy+2       U         uVel(1-OLx,1-OLy,1,bi,bj),
410           jMax = sNy+OLy-1       U         vVel(1-OLx,1-OLy,1,bi,bj),
411         I         Nr, bi, bj, myThid )
 C--      Get temporary terms used by tendency routines  
          CALL CALC_COMMON_FACTORS (  
      I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,kM1,kUp,kDown,  
      O        xA,yA,uTrans,vTrans,rTrans,rVel,maskC,maskUp,  
      I        myThid)  
 #ifdef  INCLUDE_CALC_DIFFUSIVITY_CALL  
 C--      Calculate the total vertical diffusivity  
          CALL CALC_DIFFUSIVITY(  
      I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K,  
      I        maskC,maskUp,KapGM,K33,  
      O        KappaRT,KappaRS,KappaRU,KappaRV,  
      I        myThid)  
 #endif  
 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)  
412           ENDIF           ENDIF
413  C--      Calculate active tracer tendencies  #endif /* ALLOW_OBCS */
414           IF ( tempStepping ) THEN  
415            CALL CALC_GT(  C--     Start of dynamics loop
416       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax, k,kM1,kUp,kDown,          DO k=1,Nr
417       I         xA,yA,uTrans,vTrans,rTrans,maskUp,maskC,  
418       I         K13,K23,KappaRT,KapGM,  C--       km1    Points to level above k (=k-1)
419       U         aTerm,xTerm,fZon,fMer,fVerT,  C--       kup    Cycles through 1,2 to point to layer above
420       I         myTime, myThid)  C--       kDown  Cycles through 2,1 to point to current layer
421    
422              km1  = MAX(1,k-1)
423              kp1  = MIN(k+1,Nr)
424              kup  = 1+MOD(k+1,2)
425              kDown= 1+MOD(k,2)
426    
427    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
428             kkey = (idynkey-1)*Nr + k
429    c
430    CADJ STORE totPhiHyd (:,:,k,bi,bj)
431    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
432    CADJ STORE phiHydLow (:,:,bi,bj)
433    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
434    CADJ STORE theta (:,:,k,bi,bj)
435    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
436    CADJ STORE salt  (:,:,k,bi,bj)
437    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
438    CADJ STORE gT(:,:,k,bi,bj)
439    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
440    CADJ STORE gS(:,:,k,bi,bj)
441    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
442    # ifdef NONLIN_FRSURF
443    cph-test
444    CADJ STORE  phiHydC (:,:)
445    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
446    CADJ STORE  phiHydF (:,:)
447    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
448    CADJ STORE  guDissip (:,:)
449    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
450    CADJ STORE  gvDissip (:,:)
451    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
452    CADJ STORE  fVerU (:,:,:)
453    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
454    CADJ STORE  fVerV (:,:,:)
455    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
456    CADJ STORE gU(:,:,k,bi,bj)
457    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
458    CADJ STORE gV(:,:,k,bi,bj)
459    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
460    #  ifndef ALLOW_ADAMSBASHFORTH_3
461    CADJ STORE guNm1(:,:,k,bi,bj)
462    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
463    CADJ STORE gvNm1(:,:,k,bi,bj)
464    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
465    #  else
466    CADJ STORE guNm(:,:,k,bi,bj,1)
467    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
468    CADJ STORE guNm(:,:,k,bi,bj,2)
469    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
470    CADJ STORE gvNm(:,:,k,bi,bj,1)
471    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
472    CADJ STORE gvNm(:,:,k,bi,bj,2)
473    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
474    #  endif
475    #  ifdef ALLOW_CD_CODE
476    CADJ STORE uNM1(:,:,k,bi,bj)
477    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
478    CADJ STORE vNM1(:,:,k,bi,bj)
479    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
480    CADJ STORE uVelD(:,:,k,bi,bj)
481    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
482    CADJ STORE vVelD(:,:,k,bi,bj)
483    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
484    #  endif
485    # endif
486    # ifdef ALLOW_DEPTH_CONTROL
487    CADJ STORE  fVerU (:,:,:)
488    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
489    CADJ STORE  fVerV (:,:,:)
490    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
491    # endif
492    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
493    
494    C--      Integrate hydrostatic balance for phiHyd with BC of
495    C        phiHyd(z=0)=0
496             IF ( implicitIntGravWave ) THEN
497               CALL CALC_PHI_HYD(
498         I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,
499         I        gT, gS,
500         U        phiHydF,
501         O        phiHydC, dPhiHydX, dPhiHydY,
502         I        myTime, myIter, myThid )
503             ELSE
504               CALL CALC_PHI_HYD(
505         I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,
506         I        theta, salt,
507         U        phiHydF,
508         O        phiHydC, dPhiHydX, dPhiHydY,
509         I        myTime, myIter, myThid )
510           ENDIF           ENDIF
511           IF ( saltStepping ) THEN  #ifdef ALLOW_DIAGNOSTICS
512            CALL CALC_GS(           IF ( dPhiHydDiagIsOn ) THEN
513       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax, k,kM1,kUp,kDown,             tmpFac = -1. _d 0
514       I         xA,yA,uTrans,vTrans,rTrans,maskUp,maskC,             CALL DIAGNOSTICS_SCALE_FILL( dPhiHydX, tmpFac, 1,
515       I         K13,K23,KappaRS,KapGM,       &                           'Um_dPHdx', k, 1, 2, bi, bj, myThid )
516       U         aTerm,xTerm,fZon,fMer,fVerS,             CALL DIAGNOSTICS_SCALE_FILL( dPhiHydY, tmpFac, 1,
517       I         myTime, myThid)       &                           'Vm_dPHdy', k, 1, 2, bi, bj, myThid )
518           ENDIF           ENDIF
519  C--      Prediction step (step forward all model variables)  #endif /* ALLOW_DIAGNOSTICS */
520           CALL TIMESTEP(  
521       I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K,  C--      Calculate accelerations in the momentum equations (gU, gV, ...)
522       I       myThid)  C        and step forward storing the result in gU, gV, etc...
523  #ifdef ALLOW_OBCS           IF ( momStepping ) THEN
524  C--      Apply open boundary conditions  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
525           IF (openBoundaries) CALL APPLY_OBCS2( bi, bj, K, myThid )  # ifdef NONLIN_FRSURF
526    #  if (defined ALLOW_MOM_FLUXFORM) && !(defined DISABLE_RSTAR_CODE)
527    CADJ STORE dWtransC(:,:,bi,bj)
528    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
529    CADJ STORE dWtransU(:,:,bi,bj)
530    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
531    CADJ STORE dWtransV(:,:,bi,bj)
532    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
533    #  endif
534    CADJ STORE fVerU(:,:,:)
535    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
536    CADJ STORE fVerV(:,:,:)
537    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
538    # endif /* NONLIN_FRSURF */
539    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
540               IF (.NOT. vectorInvariantMomentum) THEN
541    #ifdef ALLOW_MOM_FLUXFORM
542                  CALL MOM_FLUXFORM(
543         I         bi,bj,k,iMin,iMax,jMin,jMax,
544         I         KappaRU, KappaRV,
545         U         fVerU(1-OLx,1-OLy,kUp),   fVerV(1-OLx,1-OLy,kUp),
546         O         fVerU(1-OLx,1-OLy,kDown), fVerV(1-OLx,1-OLy,kDown),
547         O         guDissip, gvDissip,
548         I         myTime, myIter, myThid)
549    #endif
550               ELSE
551    #ifdef ALLOW_MOM_VECINV
552                 CALL MOM_VECINV(
553         I         bi,bj,k,iMin,iMax,jMin,jMax,
554         I         KappaRU, KappaRV,
555         I         fVerU(1-OLx,1-OLy,kUp),   fVerV(1-OLx,1-OLy,kUp),
556         O         fVerU(1-OLx,1-OLy,kDown), fVerV(1-OLx,1-OLy,kDown),
557         O         guDissip, gvDissip,
558         I         myTime, myIter, myThid)
559  #endif  #endif
560  C--      Freeze water             ENDIF
561           IF (allowFreezing)  C
562       &   CALL FREEZE( bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, K, myThid )             CALL TIMESTEP(
563  C--      Diagnose barotropic divergence of predicted fields       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,
564           CALL CALC_DIV_GHAT(       I         dPhiHydX,dPhiHydY, phiSurfX, phiSurfY,
565       I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K,       I         guDissip, gvDissip,
566       I       xA,yA,       I         myTime, myIter, myThid)
567       I       myThid)  
   
 C--      Cumulative diagnostic calculations (ie. time-averaging)  
 #ifdef INCLUDE_DIAGNOSTICS_INTERFACE_CODE  
          IF (taveFreq.GT.0.) THEN  
           CALL DO_TIME_AVERAGES(  
      I                           myTime, myIter, bi, bj, K, kUp, kDown,  
      I                           K13, K23, rVel, KapGM,  
      I                           myThid )  
568           ENDIF           ENDIF
 #endif  
569    
570          ENDDO ! K  C--     end of dynamics k loop (1:Nr)
571            ENDDO
572    
573  C--     Implicit diffusion  C--     Implicit Vertical advection & viscosity
574          IF (implicitDiffusion) THEN  #if (defined (INCLUDE_IMPLVERTADV_CODE) && \
575           IF (tempStepping) CALL IMPLDIFF(       defined (ALLOW_MOM_COMMON) && !(defined ALLOW_AUTODIFF_TAMC))
576       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,          IF ( momImplVertAdv ) THEN
577       I         deltaTtracer, KappaRT,recip_HFacC,            CALL MOM_U_IMPLICIT_R( kappaRU,
578       U         gTNm1,       I                           bi, bj, myTime, myIter, myThid )
579       I         myThid )            CALL MOM_V_IMPLICIT_R( kappaRV,
580           IF (saltStepping) CALL IMPLDIFF(       I                           bi, bj, myTime, myIter, myThid )
581       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,          ELSEIF ( implicitViscosity ) THEN
582       I         deltaTtracer, KappaRS,recip_HFacC,  #else /* INCLUDE_IMPLVERTADV_CODE */
583       U         gSNm1,          IF     ( implicitViscosity ) THEN
584       I         myThid )  #endif /* INCLUDE_IMPLVERTADV_CODE */
585           IF (momStepping) THEN  #ifdef    ALLOW_AUTODIFF_TAMC
586    CADJ STORE KappaRU(:,:,:) = comlev1_bibj , key=idynkey, byte=isbyte
587    CADJ STORE gU(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=idynkey, byte=isbyte
588    #endif    /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
589            CALL IMPLDIFF(            CALL IMPLDIFF(
590       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
591       I         deltaTmom, KappaRU,recip_HFacW,       I         -1, KappaRU, recip_hFacW(1-OLx,1-OLy,1,bi,bj),
592       U         gUNm1,       U         gU,
593       I         myThid )       I         myThid )
594    #ifdef    ALLOW_AUTODIFF_TAMC
595    CADJ STORE KappaRV(:,:,:) = comlev1_bibj , key=idynkey, byte=isbyte
596    CADJ STORE gV(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=idynkey, byte=isbyte
597    #endif    /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
598            CALL IMPLDIFF(            CALL IMPLDIFF(
599       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
600       I         deltaTmom, KappaRV,recip_HFacS,       I         -2, KappaRV, recip_hFacS(1-OLx,1-OLy,1,bi,bj),
601       U         gVNm1,       U         gV,
602       I         myThid )       I         myThid )
603  #ifdef INCLUDE_CD_CODE          ENDIF
604    
605    #ifdef ALLOW_OBCS
606    C--      Apply open boundary conditions
607            IF ( useOBCS ) THEN
608    C--      but first save intermediate velocities to be used in the
609    C        next time step for the Stevens boundary conditions
610              CALL OBCS_SAVE_UV_N(
611         I        bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, 0,
612         I        gU, gV, myThid )
613              CALL OBCS_APPLY_UV( bi, bj, 0, gU, gV, myThid )
614            ENDIF
615    #endif /* ALLOW_OBCS */
616    
617    #ifdef    ALLOW_CD_CODE
618            IF (implicitViscosity.AND.useCDscheme) THEN
619    #ifdef    ALLOW_AUTODIFF_TAMC
620    CADJ STORE vVelD(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=idynkey, byte=isbyte
621    #endif    /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
622            CALL IMPLDIFF(            CALL IMPLDIFF(
623       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
624       I         deltaTmom, KappaRU,recip_HFacW,       I         0, KappaRU, recip_hFacW(1-OLx,1-OLy,1,bi,bj),
625       U         vVelD,       U         vVelD,
626       I         myThid )       I         myThid )
627    #ifdef    ALLOW_AUTODIFF_TAMC
628    CADJ STORE uVelD(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=idynkey, byte=isbyte
629    #endif    /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
630            CALL IMPLDIFF(            CALL IMPLDIFF(
631       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
632       I         deltaTmom, KappaRV,recip_HFacS,       I         0, KappaRV, recip_hFacS(1-OLx,1-OLy,1,bi,bj),
633       U         uVelD,       U         uVelD,
634       I         myThid )       I         myThid )
635            ENDIF
636    #endif    /* ALLOW_CD_CODE */
637    C--     End implicit Vertical advection & viscosity
638    
639    C---+----1----+----2----+----3----+----4----+----5----+----6----+----7-|--+----|
640    
641    #ifdef ALLOW_NONHYDROSTATIC
642    C--   Step forward W field in N-H algorithm
643            IF ( nonHydrostatic ) THEN
644    #ifdef ALLOW_DEBUG
645             IF (debugMode) CALL DEBUG_CALL('CALC_GW', myThid )
646    #endif
647             CALL TIMER_START('CALC_GW          [DYNAMICS]',myThid)
648             CALL CALC_GW(
649         I                 bi,bj, KappaRU, KappaRV,
650         I                 myTime, myIter, myThid )
651            ENDIF
652            IF ( nonHydrostatic.OR.implicitIntGravWave )
653         &   CALL TIMESTEP_WVEL( bi,bj, myTime, myIter, myThid )
654            IF ( nonHydrostatic )
655         &   CALL TIMER_STOP ('CALC_GW          [DYNAMICS]',myThid)
656  #endif  #endif
657           ENDIF ! momStepping  
658          ENDIF ! implicitDiffusion  C---+----1----+----2----+----3----+----4----+----5----+----6----+----7-|--+----|
659    
660    C-    end of bi,bj loops
661         ENDDO         ENDDO
662        ENDDO        ENDDO
663    
664  C     write(0,*) 'dynamics: pS ',minval(cg2d_x(1:sNx,1:sNy,:,:)),  #ifdef ALLOW_OBCS
665  C    &                           maxval(cg2d_x(1:sNx,1:sNy,:,:))        IF (useOBCS) THEN
666  C     write(0,*) 'dynamics: U  ',minval(uVel(1:sNx,1:sNy,1,:,:),mask=uVel(1:sNx,1:sNy,1,:,:).NE.0.),          CALL OBCS_EXCHANGES( myThid )
667  C    &                           maxval(uVel(1:sNx,1:sNy,1,:,:),mask=uVel(1:sNx,1:sNy,1,:,:).NE.0.)        ENDIF
668  C     write(0,*) 'dynamics: V  ',minval(vVel(1:sNx,1:sNy,1,:,:),mask=vVel(1:sNx,1:sNy,1,:,:).NE.0.),  #endif
669  C    &                           maxval(vVel(1:sNx,1:sNy,1,:,:),mask=vVel(1:sNx,1:sNy,1,:,:).NE.0.)  
670  C     write(0,*) 'dynamics: rVel(1) ',  Cml(
671  C    &            minval(rVel(1:sNx,1:sNy,1),mask=rVel(1:sNx,1:sNy,1).NE.0.),  C     In order to compare the variance of phiHydLow of a p/z-coordinate
672  C    &            maxval(rVel(1:sNx,1:sNy,1),mask=rVel(1:sNx,1:sNy,1).NE.0.)  C     run with etaH of a z/p-coordinate run the drift of phiHydLow
673  C     write(0,*) 'dynamics: rVel(2) ',  C     has to be removed by something like the following subroutine:
674  C    &            minval(rVel(1:sNx,1:sNy,2),mask=rVel(1:sNx,1:sNy,2).NE.0.),  C      CALL REMOVE_MEAN_RL( 1, phiHydLow, maskInC, maskInC, rA, drF,
675  C    &            maxval(rVel(1:sNx,1:sNy,2),mask=rVel(1:sNx,1:sNy,2).NE.0.)  C     &                     'phiHydLow', myTime, myThid )
676  cblk  write(0,*) 'dynamics: K13',minval(K13(1:sNx,1:sNy,:)),  Cml)
677  cblk &                           maxval(K13(1:sNx,1:sNy,:))  
678  cblk  write(0,*) 'dynamics: K23',minval(K23(1:sNx,1:sNy,:)),  #ifdef ALLOW_DIAGNOSTICS
679  cblk &                           maxval(K23(1:sNx,1:sNy,:))        IF ( useDiagnostics ) THEN
680  cblk  write(0,*) 'dynamics: K33',minval(K33(1:sNx,1:sNy,:)),  
681  cblk &                           maxval(K33(1:sNx,1:sNy,:))         CALL DIAGNOSTICS_FILL(totPhihyd,'PHIHYD  ',0,Nr,0,1,1,myThid)
682  C     write(0,*) 'dynamics: gT ',minval(gT(1:sNx,1:sNy,:,:,:)),         CALL DIAGNOSTICS_FILL(phiHydLow,'PHIBOT  ',0, 1,0,1,1,myThid)
683  C    &                           maxval(gT(1:sNx,1:sNy,:,:,:))  
684  C     write(0,*) 'dynamics: T  ',minval(Theta(1:sNx,1:sNy,:,:,:)),         tmpFac = 1. _d 0
685  C    &                           maxval(Theta(1:sNx,1:sNy,:,:,:))         CALL DIAGNOSTICS_SCALE_FILL(totPhihyd,tmpFac,2,
686  C     write(0,*) 'dynamics: gS ',minval(gS(1:sNx,1:sNy,:,:,:)),       &                                 'PHIHYDSQ',0,Nr,0,1,1,myThid)
687  C    &                           maxval(gS(1:sNx,1:sNy,:,:,:))  
688  C     write(0,*) 'dynamics: S  ',minval(salt(1:sNx,1:sNy,:,:,:)),         CALL DIAGNOSTICS_SCALE_FILL(phiHydLow,tmpFac,2,
689  C    &                           maxval(salt(1:sNx,1:sNy,:,:,:))       &                                 'PHIBOTSQ',0, 1,0,1,1,myThid)
690  C     write(0,*) 'dynamics: phiHyd ',minval(phiHyd/(Gravity*Rhonil),mask=phiHyd.NE.0.),  
691  C    &                           maxval(phiHyd/(Gravity*Rhonil))        ENDIF
692  C     CALL PLOT_FIELD_XYZRL( gU, ' GU exiting dyanmics ' ,  #endif /* ALLOW_DIAGNOSTICS */
693  C    &Nr, 1, myThid )  
694  C     CALL PLOT_FIELD_XYZRL( gV, ' GV exiting dyanmics ' ,  #ifdef ALLOW_DEBUG
695  C    &Nr, 1, myThid )        IF ( debugLevel .GE. debLevD ) THEN
696  C     CALL PLOT_FIELD_XYZRL( gS, ' GS exiting dyanmics ' ,         CALL DEBUG_STATS_RL(1,EtaN,'EtaN (DYNAMICS)',myThid)
697  C    &Nr, 1, myThid )         CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,uVel,'Uvel (DYNAMICS)',myThid)
698  C     CALL PLOT_FIELD_XYZRL( gT, ' GT exiting dyanmics ' ,         CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,vVel,'Vvel (DYNAMICS)',myThid)
699  C    &Nr, 1, myThid )         CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,wVel,'Wvel (DYNAMICS)',myThid)
700  C     CALL PLOT_FIELD_XYZRL( phiHyd, ' phiHyd exiting dyanmics ' ,         CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,theta,'Theta (DYNAMICS)',myThid)
701  C    &Nr, 1, myThid )         CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,salt,'Salt (DYNAMICS)',myThid)
702           CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,gU,'Gu (DYNAMICS)',myThid)
703           CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,gV,'Gv (DYNAMICS)',myThid)
704           CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,gT,'Gt (DYNAMICS)',myThid)
705           CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,gS,'Gs (DYNAMICS)',myThid)
706    #ifndef ALLOW_ADAMSBASHFORTH_3
707           CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,guNm1,'GuNm1 (DYNAMICS)',myThid)
708           CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,gvNm1,'GvNm1 (DYNAMICS)',myThid)
709           CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,gtNm1,'GtNm1 (DYNAMICS)',myThid)
710           CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,gsNm1,'GsNm1 (DYNAMICS)',myThid)
711    #endif
712          ENDIF
713    #endif
714    
715    #ifdef DYNAMICS_GUGV_EXCH_CHECK
716    C- jmc: For safety checking only: This Exchange here should not change
717    C       the solution. If solution changes, it means something is wrong,
718    C       but it does not mean that it is less wrong with this exchange.
719          IF ( debugLevel .GE. debLevE ) THEN
720           CALL EXCH_UV_XYZ_RL(gU,gV,.TRUE.,myThid)
721          ENDIF
722    #endif
723    
724    #ifdef ALLOW_DEBUG
725          IF (debugMode) CALL DEBUG_LEAVE( 'DYNAMICS', myThid )
726    #endif
727    
728        RETURN        RETURN
729        END        END
Legend:
Removed from v.1.43  
changed lines
  Added in v.1.162
  ViewVC Help
Powered by ViewVC 1.1.22