/[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 1.54.2.9 by adcroft, Fri Jan 12 21:02:46 2001 UTC
# Line 29  C     == Global variables === Line 29  C     == Global variables ===
29  #include "PARAMS.h"  #include "PARAMS.h"
30  #include "DYNVARS.h"  #include "DYNVARS.h"
31  #include "GRID.h"  #include "GRID.h"
32    
33    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
34    # include "tamc.h"
35    # include "tamc_keys.h"
36    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
37    
38  #ifdef ALLOW_KPP  #ifdef ALLOW_KPP
39  #include "KPPMIX.h"  # include "KPP.h"
40  #endif  #endif
41    
42  C     == Routine arguments ==  C     == Routine arguments ==
43  C     myTime - Current time in simulation  C     myTime - Current time in simulation
44  C     myIter - Current iteration number in simulation  C     myIter - Current iteration number in simulation
45  C     myThid - Thread number for this instance of the routine.  C     myThid - Thread number for this instance of the routine.
       INTEGER myThid  
46        _RL myTime        _RL myTime
47        INTEGER myIter        INTEGER myIter
48          INTEGER myThid
49    
50  C     == Local variables  C     == Local variables
51  C     xA, yA                 - Per block temporaries holding face areas  C     xA, yA                 - Per block temporaries holding face areas
# Line 52  C                              o rVel: Line 58  C                              o rVel:
58  C                                        lower cell faces.  C                                        lower cell faces.
59  C     maskC,maskUp             o maskC: land/water mask for tracer cells  C     maskC,maskUp             o maskC: land/water mask for tracer cells
60  C                              o maskUp: land/water mask for W points  C                              o maskUp: land/water mask for W points
61  C     aTerm, xTerm, cTerm    - Work arrays for holding separate terms in  C     fVer[STUV]               o fVer: Vertical flux term - note fVer
 C     mTerm, pTerm,            tendency equations.  
 C     fZon, fMer, fVer[STUV]   o aTerm: Advection term  
 C                              o xTerm: Mixing term  
 C                              o cTerm: Coriolis term  
 C                              o mTerm: Metric term  
 C                              o pTerm: Pressure term  
 C                              o fZon: Zonal flux term  
 C                              o fMer: Meridional flux term  
 C                              o fVer: Vertical flux term - note fVer  
62  C                                      is "pipelined" in the vertical  C                                      is "pipelined" in the vertical
63  C                                      so we need an fVer for each  C                                      so we need an fVer for each
64  C                                      variable.  C                                      variable.
65  C     rhoK, rhoKM1   - Density at current level, level above and level  C     rhoK, rhoKM1   - Density at current level, and level above
 C                      below.  
 C     rhoKP1                                                                    
 C     buoyK, buoyKM1 - Buoyancy at current level and level above.  
66  C     phiHyd         - Hydrostatic part of the potential phiHydi.  C     phiHyd         - Hydrostatic part of the potential phiHydi.
67  C                      In z coords phiHydiHyd is the hydrostatic  C                      In z coords phiHydiHyd is the hydrostatic
68  C                      pressure anomaly  C                      pressure anomaly
# Line 77  C                      surface height Line 71  C                      surface height
71  C                      anomaly.  C                      anomaly.
72  C     etaSurfX,      - Holds surface elevation gradient in X and Y.  C     etaSurfX,      - Holds surface elevation gradient in X and Y.
73  C     etaSurfY  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.  
74  C     KappaRT,       - Total diffusion in vertical for T and S.  C     KappaRT,       - Total diffusion in vertical for T and S.
75  C     KappaRS          (background + spatially varying, isopycnal term).  C     KappaRS          (background + spatially varying, isopycnal term).
76  C     iMin, iMax     - Ranges and sub-block indices on which calculations  C     iMin, iMax     - Ranges and sub-block indices on which calculations
77  C     jMin, jMax       are applied.  C     jMin, jMax       are applied.
78  C     bi, bj  C     bi, bj
79  C     k, kUp,        - Index for layer above and below. kUp and kDown  C     k, kup,        - Index for layer above and below. kup and kDown
80  C     kDown, kM1       are switched with layer to be the appropriate  C     kDown, km1       are switched with layer to be the appropriate
81  C                      index into fVerTerm.  C                      index into fVerTerm.
82        _RS xA      (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RS xA      (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
83        _RS yA      (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RS yA      (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
# Line 96  C                      index into fVerTe Line 87  C                      index into fVerTe
87        _RL rVel    (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)        _RL rVel    (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)
88        _RS maskC   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RS maskC   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
89        _RS maskUp  (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)  
90        _RL fVerT   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)        _RL fVerT   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)
91        _RL fVerS   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)        _RL fVerS   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)
92        _RL fVerU   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)        _RL fVerU   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)
93        _RL fVerV   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)        _RL fVerV   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)
94        _RL phiHyd  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)        _RL phiHyd  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)
95          _RL phiHydInterface(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
96        _RL rhokm1  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL rhokm1  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
       _RL rhokp1  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)  
97        _RL rhok    (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL rhok    (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
       _RL buoyKM1 (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)  
       _RL buoyK   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)  
       _RL rhotmp  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)  
       _RL etaSurfX(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)  
       _RL etaSurfY(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)  
       _RL K13     (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)  
98        _RL KappaRT (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)        _RL KappaRT (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)
99        _RL KappaRS (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)        _RL KappaRS (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)
100        _RL KappaRU (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)        _RL KappaRU (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)
101        _RL KappaRV (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)        _RL KappaRV (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)
102          _RL sigmaX  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)
103          _RL sigmaY  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)
104          _RL sigmaR  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)
105    
106    C This is currently also used by IVDC and Diagnostics
107    C #ifdef INCLUDE_CONVECT_CALL
108          _RL ConvectCount (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)
109    C #endif
110    
111        INTEGER iMin, iMax        INTEGER iMin, iMax
112        INTEGER jMin, jMax        INTEGER jMin, jMax
113        INTEGER bi, bj        INTEGER bi, bj
114        INTEGER i, j        INTEGER i, j
115        INTEGER k, kM1, kUp, kDown        INTEGER k, km1, kup, kDown
116        LOGICAL BOTTOM_LAYER  
117    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
118          INTEGER    isbyte
119          PARAMETER( isbyte = 4 )
120    
121          INTEGER act1, act2, act3, act4
122          INTEGER max1, max2, max3
123          INTEGER iikey, kkey
124          INTEGER maximpl
125    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
126    
127  C---    The algorithm...  C---    The algorithm...
128  C  C
# Line 145  C Line 137  C
137  C       "Calculation of Gs"  C       "Calculation of Gs"
138  C       ===================  C       ===================
139  C       This is where all the accelerations and tendencies (ie.  C       This is where all the accelerations and tendencies (ie.
140  C       phiHydysics, parameterizations etc...) are calculated  C       physics, parameterizations etc...) are calculated
141  C         rVel = sum_r ( div. u[n] )  C         rVel = sum_r ( div. u[n] )
142  C         rho = rho ( theta[n], salt[n] )  C         rho = rho ( theta[n], salt[n] )
143  C         b   = b(rho, theta)  C         b   = b(rho, theta)
# Line 177  C         (1 + dt * K * d_zz) theta[n] = Line 169  C         (1 + dt * K * d_zz) theta[n] =
169  C         (1 + dt * K * d_zz) salt[n] = salt*  C         (1 + dt * K * d_zz) salt[n] = salt*
170  C---  C---
171    
172    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
173    C--   dummy statement to end declaration part
174          ikey = 1
175    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
176    
177  C--   Set up work arrays with valid (i.e. not NaN) values  C--   Set up work arrays with valid (i.e. not NaN) values
178  C     These inital values do not alter the numerical results. They  C     These inital values do not alter the numerical results. They
179  C     just ensure that all memory references are to valid floating  C     just ensure that all memory references are to valid floating
# Line 188  C     uninitialised but inert locations. Line 185  C     uninitialised but inert locations.
185          yA(i,j)      = 0. _d 0          yA(i,j)      = 0. _d 0
186          uTrans(i,j)  = 0. _d 0          uTrans(i,j)  = 0. _d 0
187          vTrans(i,j)  = 0. _d 0          vTrans(i,j)  = 0. _d 0
188          aTerm(i,j)   = 0. _d 0          DO k=1,Nr
189          xTerm(i,j)   = 0. _d 0           KappaRU(i,j,k) = 0. _d 0
190          cTerm(i,j)   = 0. _d 0           KappaRV(i,j,k) = 0. _d 0
191          mTerm(i,j)   = 0. _d 0           sigmaX(i,j,k) = 0. _d 0
192          pTerm(i,j)   = 0. _d 0           sigmaY(i,j,k) = 0. _d 0
193          fZon(i,j)    = 0. _d 0           sigmaR(i,j,k) = 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  
194          ENDDO          ENDDO
195          rhoKM1 (i,j) = 0. _d 0          rhoKM1 (i,j) = 0. _d 0
196          rhok   (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  
197          maskC  (i,j) = 0. _d 0          maskC  (i,j) = 0. _d 0
198         ENDDO         ENDDO
199        ENDDO        ENDDO
200    
201    
202    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
203    C--   HPF directive to help TAMC
204    CHPF$ INDEPENDENT
205    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
206    
207        DO bj=myByLo(myThid),myByHi(myThid)        DO bj=myByLo(myThid),myByHi(myThid)
208    
209    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
210    C--    HPF directive to help TAMC
211    CHPF$  INDEPENDENT, NEW (rTrans,rVel,fVerT,fVerS,fVerU,fVerV
212    CHPF$&                  ,phiHyd,utrans,vtrans,maskc,xA,yA
213    CHPF$&                  ,KappaRT,KappaRS,KappaRU,KappaRV
214    CHPF$&                  )
215    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
216    
217         DO bi=myBxLo(myThid),myBxHi(myThid)         DO bi=myBxLo(myThid),myBxHi(myThid)
218    
219    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
220              act1 = bi - myBxLo(myThid)
221              max1 = myBxHi(myThid) - myBxLo(myThid) + 1
222    
223              act2 = bj - myByLo(myThid)
224              max2 = myByHi(myThid) - myByLo(myThid) + 1
225    
226              act3 = myThid - 1
227              max3 = nTx*nTy
228    
229              act4 = ikey_dynamics - 1
230    
231              ikey = (act1 + 1) + act2*max1
232         &                      + act3*max1*max2
233         &                      + act4*max1*max2*max3
234    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
235    
236  C--     Set up work arrays that need valid initial values  C--     Set up work arrays that need valid initial values
237          DO j=1-OLy,sNy+OLy          DO j=1-OLy,sNy+OLy
238           DO i=1-OLx,sNx+OLx           DO i=1-OLx,sNx+OLx
# Line 231  C--     Set up work arrays that need val Line 247  C--     Set up work arrays that need val
247            fVerU (i,j,2) = 0. _d 0            fVerU (i,j,2) = 0. _d 0
248            fVerV (i,j,1) = 0. _d 0            fVerV (i,j,1) = 0. _d 0
249            fVerV (i,j,2) = 0. _d 0            fVerV (i,j,2) = 0. _d 0
250            phiHyd(i,j,1) = 0. _d 0           ENDDO
251            K13   (i,j,1) = 0. _d 0          ENDDO
252            K23   (i,j,1) = 0. _d 0  
253            K33   (i,j,1) = 0. _d 0          DO k=1,Nr
254            KapGM (i,j)   = GMkbackground           DO j=1-OLy,sNy+OLy
255              DO i=1-OLx,sNx+OLx
256    #ifdef INCLUDE_CONVECT_CALL
257               ConvectCount(i,j,k) = 0.
258    #endif
259               KappaRT(i,j,k) = 0. _d 0
260               KappaRS(i,j,k) = 0. _d 0
261              ENDDO
262           ENDDO           ENDDO
263          ENDDO          ENDDO
264    
# Line 245  C--     Set up work arrays that need val Line 268  C--     Set up work arrays that need val
268          jMax = sNy+OLy          jMax = sNy+OLy
269    
270    
271          K = 1  C--     Start of diagnostic loop
272          BOTTOM_LAYER = K .EQ. Nr          DO k=Nr,1,-1
   
 #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) 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  
         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  
273    
274          IF (       (.NOT. BOTTOM_LAYER)  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
275  #ifdef ALLOW_KPP  C? Patrick, is this formula correct now that we change the loop range?
276       &       .AND. (.NOT.usingKPPmixing) ! CONVECT not needed with KPP mixing  C? Do we still need this?
277  #endif           kkey = (ikey-1)*(Nr-2+1) + (k-2) + 1
278       &     ) THEN  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
279  C--      Check static stability with layer below  
280  C--      and mix as needed.  C--       Integrate continuity vertically for vertical velocity
281  #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL            CALL INTEGRATE_FOR_W(
282           CALL FIND_RHO(       I                         bi, bj, k, uVel, vVel,
283       I      bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, K+1, K, eosType,       O                         wVel,
284       O      rhoKp1,       I                         myThid )
285       I      myThid )  
286  #endif  #ifdef    ALLOW_OBCS
287  #ifdef  INCLUDE_CONVECT_CALL  C--       Calculate future values on open boundaries
288           CALL CONVECT(            IF (openBoundaries) THEN
289       I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K+1,rhoKm1,rhoKp1,  #ifdef      ALLOW_NONHYDROSTATIC
290       I       myTime,myIter,myThid)              IF (nonHydrostatic) THEN
291  #endif                CALL OBCS_APPLY_W( bi, bj, k, wVel, myThid )
292  C--      Recompute density after mixing              ENDIF
293  #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL  #endif      /* ALLOW_NONHYDROSTATIC */
294           CALL FIND_RHO(              CALL OBCS_CALC( bi, bj, k, myTime+deltaT, myThid )
295       I      bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, K, K, eosType,            ENDIF
296       O      rhoKm1,  #endif    /* ALLOW_OBCS */
297       I      myThid )  
298  #endif  C--       Calculate gradients of potential density for isoneutral
299          ENDIF  C         slope terms (e.g. GM/Redi tensor or IVDC diffusivity)
300  C--     Calculate buoyancy  c         IF ( k.GT.1 .AND. (useGMRedi.OR.ivdc_kappa.NE.0.) ) THEN
301          CALL CALC_BUOYANCY(            IF ( useGMRedi .OR. (k.GT.1 .AND. ivdc_kappa.NE.0.) ) THEN
302       I      bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K,rhoKm1,              CALL FIND_RHO(
303       O      buoyKm1,       I        bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k, k, eosType,
304       I      myThid )       I        theta, salt,
305  C--     Integrate hydrostatic balance for phiHyd with BC of       O        rhoK,
 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)  
 #ifdef ALLOW_KPP  
      &       .AND. (.NOT.usingKPPmixing) ! CONVECT not needed with KPP mixing  
 #endif  
      &      ) 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  
           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,rhoK,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       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,  
306       I        myThid )       I        myThid )
307  #endif              IF (k.GT.1) CALL FIND_RHO(
308  #ifdef  INCLUDE_CALC_ISOSLOPES_CALL       I        bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k-1, k, eosType,
309           CALL CALC_ISOSLOPES(       I        theta, salt,
310       I        bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, K,       O        rhoKm1,
      I        rhoKm1, rhoK, rhotmp,  
      O        K13, K23, K33, KapGM,  
311       I        myThid )       I        myThid )
312  #endif              CALL GRAD_SIGMA(
313           DO J=jMin,jMax       I             bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k,
314            DO I=iMin,iMax       I             rhoK, rhoKm1, rhoK,
315  #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL       O             sigmaX, sigmaY, sigmaR,
316             rhoKm1 (I,J) = rhoK(I,J)       I             myThid )
317  #endif            ENDIF
318             buoyKm1(I,J) = buoyK(I,J)  
319    C--       Implicit Vertical Diffusion for Convection
320    c ==> should use sigmaR !!!
321              IF (k.GT.1 .AND. ivdc_kappa.NE.0.) THEN
322                CALL CALC_IVDC(
323         I        bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k,
324         I        rhoKm1, rhoK,
325         U        ConvectCount, KappaRT, KappaRS,
326         I        myTime, myIter, myThid)
327              END IF
328    
329    C--     end of diagnostic k loop (Nr:1)
330            ENDDO
331    
332    C--     Determines forcing terms based on external fields
333    C       relaxation terms, etc.
334            CALL EXTERNAL_FORCING_SURF(
335         I             bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
336         I             myThid )
337    
338    #ifdef  ALLOW_GMREDI
339    C--     Calculate iso-neutral slopes for the GM/Redi parameterisation
340            IF (useGMRedi) THEN
341              DO k=1,Nr
342                CALL GMREDI_CALC_TENSOR(
343         I             bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k,
344         I             sigmaX, sigmaY, sigmaR,
345         I             myThid )
346            ENDDO            ENDDO
347           ENDDO          ENDIF
348          ENDDO ! K  #endif  /* ALLOW_GMREDI */
349    
350  #ifdef ALLOW_KPP  #ifdef  ALLOW_KPP
351  C--     Compute KPP mixing coefficients  C--     Compute KPP mixing coefficients
352          IF (usingKPPmixing) THEN          IF (useKPP) THEN
353           CALL TIMER_START('KVMIX (FIND KPP COEFFICIENTS) [DYNAMICS]'            CALL KPP_CALC(
354       I          , myThid)       I                  bi, bj, myTime, myThid )
          CALL KVMIX(  
      I               bi, bj, myTime, myThid )  
          CALL TIMER_STOP ('KVMIX (FIND KPP COEFFICIENTS) [DYNAMICS]'  
      I        , myThid)  
355          ENDIF          ENDIF
356  #endif  #endif  /* ALLOW_KPP */
357    
358    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
359    CADJ STORE KappaRT(:,:,:)     = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte
360    CADJ STORE KappaRS(:,:,:)     = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte
361    CADJ STORE theta(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte
362    CADJ STORE salt (:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte
363    CADJ STORE uvel (:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte
364    CADJ STORE vvel (:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte
365    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
366    
         DO K = Nr, 1, -1  
367    
368           kM1  =max(1,k-1)   ! Points to level above k (=k-1)  
369           kUp  =1+MOD(k+1,2) ! Cycles through 1,2 to point to layer above  C--     Start of thermodynamics loop
370           kDown=1+MOD(k,2)   ! Cycles through 2,1 to point to current layer          DO k=Nr,1,-1
371           iMin = 1-OLx+2  
372           iMax = sNx+OLx-1  C--       km1    Points to level above k (=k-1)
373           jMin = 1-OLy+2  C--       kup    Cycles through 1,2 to point to layer above
374           jMax = sNy+OLy-1  C--       kDown  Cycles through 2,1 to point to current layer
375    
376              km1  = MAX(1,k-1)
377              kup  = 1+MOD(k+1,2)
378              kDown= 1+MOD(k,2)
379    
380              iMin = 1-OLx+2
381              iMax = sNx+OLx-1
382              jMin = 1-OLy+2
383              jMax = sNy+OLy-1
384    
385    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
386    CPatrick Is this formula correct?
387             kkey = (ikey-1)*(Nr-1+1) + (k-1) + 1
388    CADJ STORE rvel  (:,:,kDown) = comlev1_bibj_k, key = kkey, byte = isbyte
389    CADJ STORE rTrans(:,:)       = comlev1_bibj_k, key = kkey, byte = isbyte
390    CADJ STORE KappaRT(:,:,:)    = comlev1_bibj_k, key = kkey, byte = isbyte
391    CADJ STORE KappaRS(:,:,:)    = comlev1_bibj_k, key = kkey, byte = isbyte
392    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
393    
394  C--      Get temporary terms used by tendency routines  C--      Get temporary terms used by tendency routines
395           CALL CALC_COMMON_FACTORS (           CALL CALC_COMMON_FACTORS (
396       I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,kM1,kUp,kDown,       I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,km1,kup,kDown,
397       O        xA,yA,uTrans,vTrans,rTrans,rVel,maskC,maskUp,       O        xA,yA,uTrans,vTrans,rTrans,rVel,maskC,maskUp,
398       I        myThid)       I        myThid)
399    
400  #ifdef  INCLUDE_CALC_DIFFUSIVITY_CALL  #ifdef  INCLUDE_CALC_DIFFUSIVITY_CALL
401  C--      Calculate the total vertical diffusivity  C--      Calculate the total vertical diffusivity
402           CALL CALC_DIFFUSIVITY(           CALL CALC_DIFFUSIVITY(
403       I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K,       I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,
404       I        maskC,maskUp,KapGM,K33,       I        maskC,maskup,
405       O        KappaRT,KappaRS,KappaRU,KappaRV,       O        KappaRT,KappaRS,KappaRU,KappaRV,
406       I        myThid)       I        myThid)
407  #endif  #endif
408  C--      Calculate accelerations in the momentum equations  
409           IF ( momStepping ) THEN  C--      Calculate active tracer tendencies (gT,gS,...)
410            CALL CALC_MOM_RHS(  C        and step forward storing result in gTnm1, gSnm1, etc.
      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)  
          ENDIF  
 C--      Calculate active tracer tendencies  
411           IF ( tempStepping ) THEN           IF ( tempStepping ) THEN
412            CALL CALC_GT(             CALL CALC_GT(
413       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax, k,kM1,kUp,kDown,       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax, k,km1,kup,kDown,
414       I         xA,yA,uTrans,vTrans,rTrans,maskUp,maskC,       I         xA,yA,uTrans,vTrans,rTrans,maskUp,maskC,
415       I         K13,K23,KappaRT,KapGM,       I         KappaRT,
416       U         aTerm,xTerm,fZon,fMer,fVerT,       U         fVerT,
417       I         myTime, myThid)       I         myTime, myThid)
418               CALL TIMESTEP_TRACER(
419         I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,
420         I         theta, gT,
421         U         gTnm1,
422         I         myIter, myThid)
423           ENDIF           ENDIF
424           IF ( saltStepping ) THEN           IF ( saltStepping ) THEN
425            CALL CALC_GS(             CALL CALC_GS(
426       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax, k,kM1,kUp,kDown,       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax, k,km1,kup,kDown,
427       I         xA,yA,uTrans,vTrans,rTrans,maskUp,maskC,       I         xA,yA,uTrans,vTrans,rTrans,maskUp,maskC,
428       I         K13,K23,KappaRS,KapGM,       I         KappaRS,
429       U         aTerm,xTerm,fZon,fMer,fVerS,       U         fVerS,
430       I         myTime, myThid)       I         myTime, myThid)
431               CALL TIMESTEP_TRACER(
432         I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,
433         I         salt, gS,
434         U         gSnm1,
435         I         myIter, myThid)
436           ENDIF           ENDIF
437  C--      Prediction step (step forward all model variables)  
438           CALL TIMESTEP(  #ifdef   ALLOW_OBCS
      I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K,  
      I       myThid)  
 #ifdef ALLOW_OBCS  
439  C--      Apply open boundary conditions  C--      Apply open boundary conditions
440           IF (openBoundaries) CALL APPLY_OBCS2( bi, bj, K, myThid )           IF (openBoundaries) THEN
441  #endif             CALL OBCS_APPLY_TS( bi, bj, k, gTnm1, gSnm1, myThid )
442             END IF
443    #endif   /* ALLOW_OBCS */
444    
445  C--      Freeze water  C--      Freeze water
446           IF (allowFreezing)           IF (allowFreezing) THEN
447       &   CALL FREEZE( bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, K, myThid )  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
448  C--      Diagnose barotropic divergence of predicted fields  CADJ STORE gTNm1(:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k
449           CALL CALC_DIV_GHAT(  CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte
450       I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K,  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
451       I       xA,yA,              CALL FREEZE( bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k, myThid )
452       I       myThid)           END IF
453    
454    C--     end of thermodynamic k loop (Nr:1)
455            ENDDO
456    
 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 )  
          ENDIF  
 #endif  
457    
458          ENDDO ! K  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
459    CPatrick? What about this one?
460               maximpl = 6
461               iikey = (ikey-1)*maximpl
462    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
463    
464  C--     Implicit diffusion  C--     Implicit diffusion
465          IF (implicitDiffusion) THEN          IF (implicitDiffusion) THEN
466           IF (tempStepping) CALL IMPLDIFF(  
467              IF (tempStepping) THEN
468    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
469                idkey = iikey + 1
470    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
471                CALL IMPLDIFF(
472       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
473       I         deltaTtracer, KappaRT,recip_HFacC,       I         deltaTtracer, KappaRT, recip_HFacC,
474       U         gTNm1,       U         gTNm1,
475       I         myThid )       I         myThid )
476           IF (saltStepping) CALL IMPLDIFF(           ENDIF
477    
478             IF (saltStepping) THEN
479    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
480             idkey = iikey + 2
481    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
482                CALL IMPLDIFF(
483       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
484       I         deltaTtracer, KappaRS,recip_HFacC,       I         deltaTtracer, KappaRS, recip_HFacC,
485       U         gSNm1,       U         gSNm1,
486       I         myThid )       I         myThid )
487           IF (momStepping) THEN           ENDIF
488    
489    #ifdef   ALLOW_OBCS
490    C--      Apply open boundary conditions
491             IF (openBoundaries) THEN
492               DO K=1,Nr
493                 CALL OBCS_APPLY_TS( bi, bj, k, gTnm1, gSnm1, myThid )
494               ENDDO
495             END IF
496    #endif   /* ALLOW_OBCS */
497    
498    C--     End If implicitDiffusion
499            ENDIF
500    
501    
502    
503    C--     Start of dynamics loop
504            DO k=1,Nr
505    
506    C--       km1    Points to level above k (=k-1)
507    C--       kup    Cycles through 1,2 to point to layer above
508    C--       kDown  Cycles through 2,1 to point to current layer
509    
510              km1  = MAX(1,k-1)
511              kup  = 1+MOD(k+1,2)
512              kDown= 1+MOD(k,2)
513    
514              iMin = 1-OLx+2
515              iMax = sNx+OLx-1
516              jMin = 1-OLy+2
517              jMax = sNy+OLy-1
518    
519    C--      Integrate hydrostatic balance for phiHyd with BC of
520    C--      phiHyd(z=0)=0
521             CALL CALC_PHI_HYD(
522         I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,
523         I        theta, salt,
524         U        phiHyd, phiHydInterface,
525         I        myThid )
526    
527    C--      Calculate accelerations in the momentum equations (gU, gV, ...)
528    C        and step forward storing the result in gUnm1, gVnm1, etc...
529             IF ( momStepping ) THEN
530               CALL CALC_MOM_RHS(
531         I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,kup,kDown,
532         I         phiHyd,KappaRU,KappaRV,
533         U         fVerU, fVerV,
534         I         myTime, myThid)
535               CALL TIMESTEP(
536         I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,
537         I         myIter, myThid)
538    
539    #ifdef   ALLOW_OBCS
540    C--      Apply open boundary conditions
541             IF (openBoundaries) THEN
542               CALL OBCS_APPLY_UV( bi, bj, k, gUnm1, gVnm1, myThid )
543             END IF
544    #endif   /* ALLOW_OBCS */
545    
546    #ifdef   ALLOW_AUTODIFF_TAMC
547    #ifdef   INCLUDE_CD_CODE
548             ELSE
549               DO j=1-OLy,sNy+OLy
550                 DO i=1-OLx,sNx+OLx
551                   guCD(i,j,k,bi,bj) = 0.0
552                   gvCD(i,j,k,bi,bj) = 0.0
553                 END DO
554               END DO
555    #endif   /* INCLUDE_CD_CODE */
556    #endif   /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
557             ENDIF
558    
559    
560    C--     end of dynamics k loop (1:Nr)
561            ENDDO
562    
563    
564    
565    C--     Implicit viscosity
566            IF (implicitViscosity.AND.momStepping) THEN
567    #ifdef    ALLOW_AUTODIFF_TAMC
568              idkey = iikey + 3
569    #endif    /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
570            CALL IMPLDIFF(            CALL IMPLDIFF(
571       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
572       I         deltaTmom, KappaRU,recip_HFacW,       I         deltaTmom, KappaRU,recip_HFacW,
573       U         gUNm1,       U         gUNm1,
574       I         myThid )       I         myThid )
575    #ifdef    ALLOW_AUTODIFF_TAMC
576              idkey = iikey + 4
577    #endif    /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
578            CALL IMPLDIFF(            CALL IMPLDIFF(
579       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
580       I         deltaTmom, KappaRV,recip_HFacS,       I         deltaTmom, KappaRV,recip_HFacS,
581       U         gVNm1,       U         gVNm1,
582       I         myThid )       I         myThid )
583  #ifdef INCLUDE_CD_CODE  
584    #ifdef   ALLOW_OBCS
585    C--      Apply open boundary conditions
586             IF (openBoundaries) THEN
587               DO K=1,Nr
588                 CALL OBCS_APPLY_UV( bi, bj, k, gUnm1, gVnm1, myThid )
589               ENDDO
590             END IF
591    #endif   /* ALLOW_OBCS */
592    
593    #ifdef    INCLUDE_CD_CODE
594    #ifdef    ALLOW_AUTODIFF_TAMC
595              idkey = iikey + 5
596    #endif    /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
597            CALL IMPLDIFF(            CALL IMPLDIFF(
598       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
599       I         deltaTmom, KappaRU,recip_HFacW,       I         deltaTmom, KappaRU,recip_HFacW,
600       U         vVelD,       U         vVelD,
601       I         myThid )       I         myThid )
602    #ifdef    ALLOW_AUTODIFF_TAMC
603              idkey = iikey + 6
604    #endif    /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
605            CALL IMPLDIFF(            CALL IMPLDIFF(
606       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
607       I         deltaTmom, KappaRV,recip_HFacS,       I         deltaTmom, KappaRV,recip_HFacS,
608       U         uVelD,       U         uVelD,
609       I         myThid )       I         myThid )
610  #endif  #endif    /* INCLUDE_CD_CODE */
611           ENDIF ! momStepping  C--     End If implicitViscosity.AND.momStepping
612          ENDIF ! implicitDiffusion          ENDIF
613    
614         ENDDO         ENDDO
615        ENDDO        ENDDO
616    
 C     write(0,*) 'dynamics: pS ',minval(cg2d_x(1:sNx,1:sNy,:,:)),  
 C    &                           maxval(cg2d_x(1:sNx,1:sNy,:,:))  
 C     write(0,*) 'dynamics: U  ',minval(uVel(1:sNx,1:sNy,1,:,:),mask=uVel(1:sNx,1:sNy,1,:,:).NE.0.),  
 C    &                           maxval(uVel(1:sNx,1:sNy,1,:,:),mask=uVel(1:sNx,1:sNy,1,:,:).NE.0.)  
 C     write(0,*) 'dynamics: V  ',minval(vVel(1:sNx,1:sNy,1,:,:),mask=vVel(1:sNx,1:sNy,1,:,:).NE.0.),  
 C    &                           maxval(vVel(1:sNx,1:sNy,1,:,:),mask=vVel(1:sNx,1:sNy,1,:,:).NE.0.)  
 C     write(0,*) 'dynamics: rVel(1) ',  
 C    &            minval(rVel(1:sNx,1:sNy,1),mask=rVel(1:sNx,1:sNy,1).NE.0.),  
 C    &            maxval(rVel(1:sNx,1:sNy,1),mask=rVel(1:sNx,1:sNy,1).NE.0.)  
 C     write(0,*) 'dynamics: rVel(2) ',  
 C    &            minval(rVel(1:sNx,1:sNy,2),mask=rVel(1:sNx,1:sNy,2).NE.0.),  
 C    &            maxval(rVel(1:sNx,1:sNy,2),mask=rVel(1:sNx,1:sNy,2).NE.0.)  
 cblk  write(0,*) 'dynamics: K13',minval(K13(1:sNx,1:sNy,:)),  
 cblk &                           maxval(K13(1:sNx,1:sNy,:))  
 cblk  write(0,*) 'dynamics: K23',minval(K23(1:sNx,1:sNy,:)),  
 cblk &                           maxval(K23(1:sNx,1:sNy,:))  
 cblk  write(0,*) 'dynamics: K33',minval(K33(1:sNx,1:sNy,:)),  
 cblk &                           maxval(K33(1:sNx,1:sNy,:))  
 C     write(0,*) 'dynamics: gT ',minval(gT(1:sNx,1:sNy,:,:,:)),  
 C    &                           maxval(gT(1:sNx,1:sNy,:,:,:))  
 C     write(0,*) 'dynamics: T  ',minval(Theta(1:sNx,1:sNy,:,:,:)),  
 C    &                           maxval(Theta(1:sNx,1:sNy,:,:,:))  
 C     write(0,*) 'dynamics: gS ',minval(gS(1:sNx,1:sNy,:,:,:)),  
 C    &                           maxval(gS(1:sNx,1:sNy,:,:,:))  
 C     write(0,*) 'dynamics: S  ',minval(salt(1:sNx,1:sNy,:,:,:)),  
 C    &                           maxval(salt(1:sNx,1:sNy,:,:,:))  
 C     write(0,*) 'dynamics: phiHyd ',minval(phiHyd/(Gravity*Rhonil),mask=phiHyd.NE.0.),  
 C    &                           maxval(phiHyd/(Gravity*Rhonil))  
 C     CALL PLOT_FIELD_XYZRL( gU, ' GU exiting dyanmics ' ,  
 C    &Nr, 1, myThid )  
 C     CALL PLOT_FIELD_XYZRL( gV, ' GV exiting dyanmics ' ,  
 C    &Nr, 1, myThid )  
 C     CALL PLOT_FIELD_XYZRL( gS, ' GS exiting dyanmics ' ,  
 C    &Nr, 1, myThid )  
 C     CALL PLOT_FIELD_XYZRL( gT, ' GT exiting dyanmics ' ,  
 C    &Nr, 1, myThid )  
 C     CALL PLOT_FIELD_XYZRL( phiHyd, ' phiHyd exiting dyanmics ' ,  
 C    &Nr, 1, myThid )  
   
   
617        RETURN        RETURN
618        END        END
619    
620    
621    C--      Cumulative diagnostic calculations (ie. time-averaging)
622    #ifdef INCLUDE_DIAGNOSTICS_INTERFACE_CODE
623    c        IF (taveFreq.GT.0.) THEN
624    c         CALL DO_TIME_AVERAGES(
625    c    I                           myTime, myIter, bi, bj, k, kup, kDown,
626    c    I                           ConvectCount,
627    c    I                           myThid )
628    c        ENDIF
629    #endif
630    
Legend:
Removed from v.1.43  
changed lines
  Added in v.1.54.2.9
  ViewVC Help
Powered by ViewVC 1.1.22