/[MITgcm]/MITgcm/model/src/dynamics.F
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revision 1.49 by heimbach, Fri Jun 9 02:45:04 2000 UTC revision 1.168 by jmc, Fri Jan 3 16:19:04 2014 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_MOM_COMMON
7    # include "MOM_COMMON_OPTIONS.h"
8    #endif
9    #ifdef ALLOW_OBCS
10    # include "OBCS_OPTIONS.h"
11    #endif
12    
13        SUBROUTINE DYNAMICS(myTime, myIter, myThid)  #undef DYNAMICS_GUGV_EXCH_CHECK
 C     /==========================================================\  
 C     | SUBROUTINE DYNAMICS                                      |  
 C     | o Controlling routine for the explicit part of the model |  
 C     |   dynamics.                                              |  
 C     |==========================================================|  
 C     | This routine evaluates the "dynamics" terms for each     |  
 C     | block of ocean in turn. Because the blocks of ocean have |  
 C     | overlap regions they are independent of one another.     |  
 C     | If terms involving lateral integrals are needed in this  |  
 C     | routine care will be needed. Similarly finite-difference |  
 C     | operations with stencils wider than the overlap region   |  
 C     | require special consideration.                           |  
 C     | Notes                                                    |  
 C     | =====                                                    |  
 C     | C*P* comments indicating place holders for which code is |  
 C     |      presently being developed.                          |  
 C     \==========================================================/  
 c  
 c     changed: Patrick Heimbach heimbach@mit.edu 6-Jun-2000  
 c              - computation of ikey wrong for nTx,nTy > 1  
 c                and/or nsx,nsy > 1: act1 and act2 were  
 c                mixed up.  
14    
15    CBOP
16    C     !ROUTINE: DYNAMICS
17    C     !INTERFACE:
18          SUBROUTINE DYNAMICS(myTime, myIter, myThid)
19    C     !DESCRIPTION: \bv
20    C     *==========================================================*
21    C     | SUBROUTINE DYNAMICS
22    C     | o Controlling routine for the explicit part of the model
23    C     |   dynamics.
24    C     *==========================================================*
25    C     | This routine evaluates the "dynamics" terms for each
26    C     | block of ocean in turn. Because the blocks of ocean have
27    C     | overlap regions they are independent of one another.
28    C     | If terms involving lateral integrals are needed in this
29    C     | routine care will be needed. Similarly finite-difference
30    C     | operations with stencils wider than the overlap region
31    C     | require special consideration.
32    C     | The algorithm...
33    C     |
34    C     | "Correction Step"
35    C     | =================
36    C     | Here we update the horizontal velocities with the surface
37    C     | pressure such that the resulting flow is either consistent
38    C     | with the free-surface evolution or the rigid-lid:
39    C     |   U[n] = U* + dt x d/dx P
40    C     |   V[n] = V* + dt x d/dy P
41    C     |   W[n] = W* + dt x d/dz P  (NH mode)
42    C     |
43    C     | "Calculation of Gs"
44    C     | ===================
45    C     | This is where all the accelerations and tendencies (ie.
46    C     | physics, parameterizations etc...) are calculated
47    C     |   rho = rho ( theta[n], salt[n] )
48    C     |   b   = b(rho, theta)
49    C     |   K31 = K31 ( rho )
50    C     |   Gu[n] = Gu( u[n], v[n], wVel, b, ... )
51    C     |   Gv[n] = Gv( u[n], v[n], wVel, b, ... )
52    C     |   Gt[n] = Gt( theta[n], u[n], v[n], wVel, K31, ... )
53    C     |   Gs[n] = Gs( salt[n], u[n], v[n], wVel, K31, ... )
54    C     |
55    C     | "Time-stepping" or "Prediction"
56    C     | ================================
57    C     | The models variables are stepped forward with the appropriate
58    C     | time-stepping scheme (currently we use Adams-Bashforth II)
59    C     | - For momentum, the result is always *only* a "prediction"
60    C     | in that the flow may be divergent and will be "corrected"
61    C     | later with a surface pressure gradient.
62    C     | - Normally for tracers the result is the new field at time
63    C     | level [n+1} *BUT* in the case of implicit diffusion the result
64    C     | is also *only* a prediction.
65    C     | - We denote "predictors" with an asterisk (*).
66    C     |   U* = U[n] + dt x ( 3/2 Gu[n] - 1/2 Gu[n-1] )
67    C     |   V* = V[n] + dt x ( 3/2 Gv[n] - 1/2 Gv[n-1] )
68    C     |   theta[n+1] = theta[n] + dt x ( 3/2 Gt[n] - 1/2 atG[n-1] )
69    C     |   salt[n+1] = salt[n] + dt x ( 3/2 Gt[n] - 1/2 atG[n-1] )
70    C     | With implicit diffusion:
71    C     |   theta* = theta[n] + dt x ( 3/2 Gt[n] - 1/2 atG[n-1] )
72    C     |   salt* = salt[n] + dt x ( 3/2 Gt[n] - 1/2 atG[n-1] )
73    C     |   (1 + dt * K * d_zz) theta[n] = theta*
74    C     |   (1 + dt * K * d_zz) salt[n] = salt*
75    C     |
76    C     *==========================================================*
77    C     \ev
78    C     !USES:
79        IMPLICIT NONE        IMPLICIT NONE
   
80  C     == Global variables ===  C     == Global variables ===
81  #include "SIZE.h"  #include "SIZE.h"
82  #include "EEPARAMS.h"  #include "EEPARAMS.h"
 #include "CG2D.h"  
83  #include "PARAMS.h"  #include "PARAMS.h"
 #include "DYNVARS.h"  
84  #include "GRID.h"  #include "GRID.h"
85    #include "DYNVARS.h"
86  #ifdef ALLOW_KPP  #ifdef ALLOW_MOM_COMMON
87  #include "KPPMIX.h"  # include "MOM_VISC.h"
88  #endif  #endif
89    #ifdef ALLOW_CD_CODE
90  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  # include "CD_CODE_VARS.h"
 #include "tamc.h"  
 #include "tamc_keys.h"  
91  #endif  #endif
92    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
93    # include "tamc.h"
94    # include "tamc_keys.h"
95    # include "FFIELDS.h"
96    # include "EOS.h"
97    # ifdef ALLOW_KPP
98    #  include "KPP.h"
99    # endif
100    # ifdef ALLOW_PTRACERS
101    #  include "PTRACERS_SIZE.h"
102    #  include "PTRACERS_FIELDS.h"
103    # endif
104    # ifdef ALLOW_OBCS
105    #  include "OBCS_PARAMS.h"
106    #  include "OBCS_FIELDS.h"
107    #  ifdef ALLOW_PTRACERS
108    #   include "OBCS_PTRACERS.h"
109    #  endif
110    # endif
111    # ifdef ALLOW_MOM_FLUXFORM
112    #  include "MOM_FLUXFORM.h"
113    # endif
114    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
115    
116    C     !CALLING SEQUENCE:
117    C     DYNAMICS()
118    C      |
119    C      |-- CALC_EP_FORCING
120    C      |
121    C      |-- CALC_GRAD_PHI_SURF
122    C      |
123    C      |-- CALC_VISCOSITY
124    C      |
125    C      |-- MOM_CALC_3D_STRAIN
126    C      |
127    C      |-- CALC_EDDY_STRESS
128    C      |
129    C      |-- CALC_PHI_HYD
130    C      |
131    C      |-- MOM_FLUXFORM
132    C      |
133    C      |-- MOM_VECINV
134    C      |
135    C      |-- MOM_CALC_SMAG_3D
136    C      |-- MOM_UV_SMAG_3D
137    C      |
138    C      |-- TIMESTEP
139    C      |
140    C      |-- MOM_U_IMPLICIT_R
141    C      |-- MOM_V_IMPLICIT_R
142    C      |
143    C      |-- IMPLDIFF
144    C      |
145    C      |-- OBCS_APPLY_UV
146    C      |
147    C      |-- CALC_GW
148    C      |
149    C      |-- DIAGNOSTICS_FILL
150    C      |-- DEBUG_STATS_RL
151    
152    C     !INPUT/OUTPUT PARAMETERS:
153  C     == Routine arguments ==  C     == Routine arguments ==
154  C     myTime - Current time in simulation  C     myTime :: Current time in simulation
155  C     myIter - Current iteration number in simulation  C     myIter :: Current iteration number in simulation
156  C     myThid - Thread number for this instance of the routine.  C     myThid :: Thread number for this instance of the routine.
157        _RL myTime        _RL myTime
158        INTEGER myIter        INTEGER myIter
159        INTEGER myThid        INTEGER myThid
160    
161    C     !FUNCTIONS:
162    #ifdef ALLOW_DIAGNOSTICS
163          LOGICAL  DIAGNOSTICS_IS_ON
164          EXTERNAL DIAGNOSTICS_IS_ON
165    #endif
166    
167    C     !LOCAL VARIABLES:
168  C     == Local variables  C     == Local variables
169  C     xA, yA                 - Per block temporaries holding face areas  C     fVer[UV]               o fVer: Vertical flux term - note fVer
170  C     uTrans, vTrans, rTrans - Per block temporaries holding flow  C                                    is "pipelined" in the vertical
171  C                              transport  C                                    so we need an fVer for each
172  C     rVel                     o uTrans: Zonal transport  C                                    variable.
173  C                              o vTrans: Meridional transport  C     phiHydC    :: hydrostatic potential anomaly at cell center
174  C                              o rTrans: Vertical transport  C                   In z coords phiHyd is the hydrostatic potential
175  C                              o rVel:   Vertical velocity at upper and  C                      (=pressure/rho0) anomaly
176  C                                        lower cell faces.  C                   In p coords phiHyd is the geopotential height anomaly.
177  C     maskC,maskUp             o maskC: land/water mask for tracer cells  C     phiHydF    :: hydrostatic potential anomaly at middle between 2 centers
178  C                              o maskUp: land/water mask for W points  C     dPhiHydX,Y :: Gradient (X & Y directions) of hydrostatic potential anom.
179  C     aTerm, xTerm, cTerm    - Work arrays for holding separate terms in  C     phiSurfX,  ::  gradient of Surface potential (Pressure/rho, ocean)
180  C     mTerm, pTerm,            tendency equations.  C     phiSurfY             or geopotential (atmos) in X and Y direction
181  C     fZon, fMer, fVer[STUV]   o aTerm: Advection term  C     guDissip   :: dissipation tendency (all explicit terms), u component
182  C                              o xTerm: Mixing term  C     gvDissip   :: dissipation tendency (all explicit terms), v component
183  C                              o cTerm: Coriolis term  C     KappaRU    :: vertical viscosity for velocity U-component
184  C                              o mTerm: Metric term  C     KappaRV    :: vertical viscosity for velocity V-component
185  C                              o pTerm: Pressure term  C     iMin, iMax :: Ranges and sub-block indices on which calculations
186  C                              o fZon: Zonal flux term  C     jMin, jMax    are applied.
187  C                              o fMer: Meridional flux term  C     bi, bj     :: tile indices
188  C                              o fVer: Vertical flux term - note fVer  C     k          :: current level index
189  C                                      is "pipelined" in the vertical  C     km1, kp1   :: index of level above (k-1) and below (k+1)
190  C                                      so we need an fVer for each  C     kUp, kDown :: Index for interface above and below. kUp and kDown are
191  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)  
192        _RL fVerU   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)        _RL fVerU   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)
193        _RL fVerV   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)        _RL fVerV   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)
194        _RL phiHyd  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)        _RL phiHydF (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
195        _RL rhokm1  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL phiHydC (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
196        _RL rhokp1  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL dPhiHydX(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
197        _RL rhok    (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL dPhiHydY(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
198        _RL buoyKM1 (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL phiSurfX(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
199        _RL buoyK   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL phiSurfY(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
200        _RL rhotmp  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL guDissip(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
201        _RL etaSurfX(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL gvDissip(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
202        _RL etaSurfY(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL KappaRU (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)
203        _RL K13     (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)        _RL KappaRV (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)
204        _RL K23     (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)  #ifdef ALLOW_SMAG_3D
205        _RL K33     (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)  C     str11       :: strain component Vxx @ grid-cell center
206        _RL KapGM   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)  C     str22       :: strain component Vyy @ grid-cell center
207        _RL KappaRT (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)  C     str33       :: strain component Vzz @ grid-cell center
208        _RL KappaRS (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)  C     str12       :: strain component Vxy @ grid-cell corner
209        _RL KappaRU (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)  C     str13       :: strain component Vxz @ above uVel
210        _RL KappaRV (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)  C     str23       :: strain component Vyz @ above vVel
211    C     viscAh3d_00 :: Smagorinsky viscosity @ grid-cell center
212  #ifdef INCLUDE_CONVECT_CALL  C     viscAh3d_12 :: Smagorinsky viscosity @ grid-cell corner
213        _RL ConvectCount (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)  C     viscAh3d_13 :: Smagorinsky viscosity @ above uVel
214    C     viscAh3d_23 :: Smagorinsky viscosity @ above vVel
215    C     addDissU    :: zonal momentum tendency from 3-D Smag. viscosity
216    C     addDissV    :: merid momentum tendency from 3-D Smag. viscosity
217          _RL str11(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy, Nr )
218          _RL str22(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy, Nr )
219          _RL str33(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy, Nr )
220          _RL str12(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy, Nr )
221          _RL str13(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr+1)
222          _RL str23(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr+1)
223          _RL viscAh3d_00(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy, Nr )
224          _RL viscAh3d_12(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy, Nr )
225          _RL viscAh3d_13(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr+1)
226          _RL viscAh3d_23(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr+1)
227          _RL addDissU(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
228          _RL addDissV(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
229    #elif ( defined ALLOW_NONHYDROSTATIC )
230          _RL str13(1), str23(1), str33(1)
231          _RL viscAh3d_00(1), viscAh3d_13(1), viscAh3d_23(1)
232  #endif  #endif
233    
       INTEGER iMin, iMax  
       INTEGER jMin, jMax  
234        INTEGER bi, bj        INTEGER bi, bj
235        INTEGER i, j        INTEGER i, j
236        INTEGER k, kM1, kUp, kDown        INTEGER k, km1, kp1, kUp, kDown
237        LOGICAL BOTTOM_LAYER        INTEGER iMin, iMax
238          INTEGER jMin, jMax
239  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC        PARAMETER( iMin = 0 , iMax = sNx+1 )
240        INTEGER    isbyte        PARAMETER( jMin = 0 , jMax = sNy+1 )
       PARAMETER( isbyte = 4 )  
241    
242        INTEGER act1, act2, act3, act4  #ifdef ALLOW_DIAGNOSTICS
243        INTEGER max1, max2, max3        LOGICAL dPhiHydDiagIsOn
244        INTEGER ikact, iikey,kkey        _RL tmpFac
245        INTEGER maximpl  #endif /* ALLOW_DIAGNOSTICS */
 #endif  
246    
247  C---    The algorithm...  C---    The algorithm...
248  C  C
# Line 171  C Line 257  C
257  C       "Calculation of Gs"  C       "Calculation of Gs"
258  C       ===================  C       ===================
259  C       This is where all the accelerations and tendencies (ie.  C       This is where all the accelerations and tendencies (ie.
260  C       phiHydysics, parameterizations etc...) are calculated  C       physics, parameterizations etc...) are calculated
 C         rVel = sum_r ( div. u[n] )  
261  C         rho = rho ( theta[n], salt[n] )  C         rho = rho ( theta[n], salt[n] )
262  C         b   = b(rho, theta)  C         b   = b(rho, theta)
263  C         K31 = K31 ( rho )  C         K31 = K31 ( rho )
264  C         Gu[n] = Gu( u[n], v[n], rVel, b, ... )  C         Gu[n] = Gu( u[n], v[n], wVel, b, ... )
265  C         Gv[n] = Gv( u[n], v[n], rVel, b, ... )  C         Gv[n] = Gv( u[n], v[n], wVel, b, ... )
266  C         Gt[n] = Gt( theta[n], u[n], v[n], rVel, K31, ... )  C         Gt[n] = Gt( theta[n], u[n], v[n], wVel, K31, ... )
267  C         Gs[n] = Gs( salt[n], u[n], v[n], rVel, K31, ... )  C         Gs[n] = Gs( salt[n], u[n], v[n], wVel, K31, ... )
268  C  C
269  C       "Time-stepping" or "Prediction"  C       "Time-stepping" or "Prediction"
270  C       ================================  C       ================================
# Line 202  C         salt* = salt[n] + dt x ( 3/2 G Line 287  C         salt* = salt[n] + dt x ( 3/2 G
287  C         (1 + dt * K * d_zz) theta[n] = theta*  C         (1 + dt * K * d_zz) theta[n] = theta*
288  C         (1 + dt * K * d_zz) salt[n] = salt*  C         (1 + dt * K * d_zz) salt[n] = salt*
289  C---  C---
290    CEOP
291    
292  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_DEBUG
293  C--   dummy statement to end declaration part        IF (debugMode) CALL DEBUG_ENTER( 'DYNAMICS', myThid )
       ikey = 1  
294  #endif  #endif
295    
296  C--   Set up work arrays with valid (i.e. not NaN) values  #ifdef ALLOW_DIAGNOSTICS
297  C     These inital values do not alter the numerical results. They        dPhiHydDiagIsOn = .FALSE.
298  C     just ensure that all memory references are to valid floating        IF ( useDiagnostics )
299  C     point numbers. This prevents spurious hardware signals due to       &  dPhiHydDiagIsOn = DIAGNOSTICS_IS_ON( 'Um_dPHdx', myThid )
300  C     uninitialised but inert locations.       &               .OR. DIAGNOSTICS_IS_ON( 'Vm_dPHdy', myThid )
301        DO j=1-OLy,sNy+OLy  #endif
302         DO i=1-OLx,sNx+OLx  
303          xA(i,j)      = 0. _d 0  C-- Call to routine for calculation of Eliassen-Palm-flux-forced
304          yA(i,j)      = 0. _d 0  C    U-tendency, if desired:
305          uTrans(i,j)  = 0. _d 0  #ifdef INCLUDE_EP_FORCING_CODE
306          vTrans(i,j)  = 0. _d 0        CALL CALC_EP_FORCING(myThid)
307          aTerm(i,j)   = 0. _d 0  #endif
         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  
          KappaRU(i,j,k) = 0. _d 0  
          KappaRV(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  
308    
309    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_MONITOR_DIAG
310          CALL DUMMY_IN_DYNAMICS( myTime, myIter, myThid )
311    #endif
312    
313  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
314  C--   HPF directive to help TAMC  C--   HPF directive to help TAMC
315  !HPF$ INDEPENDENT  CHPF$ INDEPENDENT
316  #endif  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
317    
318        DO bj=myByLo(myThid),myByHi(myThid)        DO bj=myByLo(myThid),myByHi(myThid)
319    
320  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
321  C--    HPF directive to help TAMC  C--    HPF directive to help TAMC
322  !HPF$  INDEPENDENT, NEW (rTrans,rVel,fVerT,fVerS,fVerU,fVerV  CHPF$  INDEPENDENT, NEW (fVerU,fVerV
323  !HPF$&                  ,phiHyd,K13,K23,K33,KapGM  CHPF$&                  ,phiHydF
324  !HPF$&                  ,utrans,vtrans,maskc,xA,yA  CHPF$&                  ,KappaRU,KappaRV
325  !HPF$&                  ,KappaRT,KappaRS,KappaRU,KappaRV  CHPF$&                  )
326  !HPF$&                  )  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
 #endif  
327    
328         DO bi=myBxLo(myThid),myBxHi(myThid)         DO bi=myBxLo(myThid),myBxHi(myThid)
329    
330  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
331            act1 = bi - myBxLo(myThid)            act1 = bi - myBxLo(myThid)
332            max1 = myBxHi(myThid) - myBxLo(myThid) + 1            max1 = myBxHi(myThid) - myBxLo(myThid) + 1
   
333            act2 = bj - myByLo(myThid)            act2 = bj - myByLo(myThid)
334            max2 = myByHi(myThid) - myByLo(myThid) + 1            max2 = myByHi(myThid) - myByLo(myThid) + 1
   
335            act3 = myThid - 1            act3 = myThid - 1
336            max3 = nTx*nTy            max3 = nTx*nTy
   
337            act4 = ikey_dynamics - 1            act4 = ikey_dynamics - 1
338              idynkey = (act1 + 1) + act2*max1
           ikey = (act1 + 1) + act2*max1  
339       &                      + act3*max1*max2       &                      + act3*max1*max2
340       &                      + act4*max1*max2*max3       &                      + act4*max1*max2*max3
341  #endif  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
342    
343  C--     Set up work arrays that need valid initial values  C--   Set up work arrays with valid (i.e. not NaN) values
344          DO j=1-OLy,sNy+OLy  C     These initial values do not alter the numerical results. They
345           DO i=1-OLx,sNx+OLx  C     just ensure that all memory references are to valid floating
346            rTrans(i,j)   = 0. _d 0  C     point numbers. This prevents spurious hardware signals due to
347            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  
           K13   (i,j,1) = 0. _d 0  
           K23   (i,j,1) = 0. _d 0  
           K33   (i,j,1) = 0. _d 0  
           KapGM (i,j)   = GMkbackground  
          ENDDO  
         ENDDO  
348    
349    #ifdef ALLOW_AUTODIFF
350          DO k=1,Nr          DO k=1,Nr
351           DO j=1-OLy,sNy+OLy           DO j=1-OLy,sNy+OLy
352            DO i=1-OLx,sNx+OLx            DO i=1-OLx,sNx+OLx
353  #ifdef INCLUDE_CONVECT_CALL  c--   need some re-initialisation here to break dependencies
354             ConvectCount(i,j,k) = 0.             gU(i,j,k,bi,bj) = 0. _d 0
355  #endif             gV(i,j,k,bi,bj) = 0. _d 0
            KappaRT(i,j,k) = 0. _d 0  
            KappaRS(i,j,k) = 0. _d 0  
356            ENDDO            ENDDO
357           ENDDO           ENDDO
358          ENDDO          ENDDO
359    #endif /* ALLOW_AUTODIFF */
360            DO j=1-OLy,sNy+OLy
361             DO i=1-OLx,sNx+OLx
362              fVerU  (i,j,1) = 0. _d 0
363              fVerU  (i,j,2) = 0. _d 0
364              fVerV  (i,j,1) = 0. _d 0
365              fVerV  (i,j,2) = 0. _d 0
366              phiHydF (i,j)  = 0. _d 0
367              phiHydC (i,j)  = 0. _d 0
368    #ifndef INCLUDE_PHIHYD_CALCULATION_CODE
369              dPhiHydX(i,j)  = 0. _d 0
370              dPhiHydY(i,j)  = 0. _d 0
371    #endif
372              phiSurfX(i,j)  = 0. _d 0
373              phiSurfY(i,j)  = 0. _d 0
374              guDissip(i,j)  = 0. _d 0
375              gvDissip(i,j)  = 0. _d 0
376    #ifdef ALLOW_AUTODIFF
377              phiHydLow(i,j,bi,bj) = 0. _d 0
378    # if (defined NONLIN_FRSURF) && (defined ALLOW_MOM_FLUXFORM)
379    #  ifndef DISABLE_RSTAR_CODE
380              dWtransC(i,j,bi,bj) = 0. _d 0
381              dWtransU(i,j,bi,bj) = 0. _d 0
382              dWtransV(i,j,bi,bj) = 0. _d 0
383    #  endif
384    # endif
385    #endif /* ALLOW_AUTODIFF */
386             ENDDO
387            ENDDO
388    
389          iMin = 1-OLx+1  C--     Start computation of dynamics
         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_2d, key = ikey, byte = isbyte  
 CADJ STORE vvel (:,:,k,bi,bj)  = comlev1_2d, key = ikey, byte = isbyte  
 CADJ STORE theta(:,:,k,bi,bj)  = comlev1_2d, key = ikey, byte = isbyte  
 CADJ STORE salt(:,:,k,bi,bj)   = comlev1_2d, key = ikey, byte = isbyte  
 #endif  
            CALL APPLY_OBCS1( bi, bj, K, myThid )  
         END IF  
 #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) THEN  
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
 CADJ STORE uvel (:,:,k,bi,bj)  = comlev1_2d, key = ikey, byte = isbyte  
 CADJ STORE vvel (:,:,k,bi,bj)  = comlev1_2d, key = ikey, byte = isbyte  
 CADJ STORE theta(:,:,k,bi,bj)  = comlev1_2d, key = ikey, byte = isbyte  
 CADJ STORE salt(:,:,k,bi,bj)   = comlev1_2d, key = ikey, byte = isbyte  
 #endif  
             CALL APPLY_OBCS1( bi, bj, K+1, myThid )  
          END IF  
 #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_2d, key = ikey, byte = isbyte  
 CADJ STORE salt (:,:,k,bi,bj)  = comlev1_2d, key = ikey, byte = isbyte  
 #endif  
         CALL FIND_RHO(  
      I     bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, K, K, eosType,  
      O     rhoKm1,  
      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  
 C--      and mix as needed.  
 #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL  
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
 CADJ STORE theta(:,:,k,bi,bj)  = comlev1_2d, key = ikey, byte = isbyte  
 CADJ STORE salt (:,:,k,bi,bj)  = comlev1_2d, key = ikey, byte = isbyte  
 #endif  
          CALL FIND_RHO(  
      I      bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, K+1, K, eosType,  
      O      rhoKp1,  
      I      myThid )  
 #endif  
   
 #ifdef  INCLUDE_CONVECT_CALL  
390    
391  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
392  CADJ STORE rhoKm1(:,:)  = comlev1_2d, key = ikey, byte = isbyte  CADJ STORE wVel (:,:,:,bi,bj) =
393  CADJ STORE rhoKp1(:,:)  = comlev1_2d, key = ikey, byte = isbyte  CADJ &     comlev1_bibj, key=idynkey, byte=isbyte
394  #endif  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
395           CALL CONVECT(  
396       I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K+1,rhoKm1,rhoKp1,  C--     Explicit part of the Surface Potential Gradient (add in TIMESTEP)
397       U       ConvectCount,  C       (note: this loop will be replaced by CALL CALC_GRAD_ETA)
398       I       myTime,myIter,myThid)          IF (implicSurfPress.NE.1.) THEN
399  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC            CALL CALC_GRAD_PHI_SURF(
400  CADJ STORE theta(:,:,k+1,bi,bj),theta(:,:,k,bi,bj)       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,
401  CADJ &     = comlev1_2d, key = ikey, byte = isbyte       I         etaN,
402  CADJ STORE salt (:,:,k+1,bi,bj),salt (:,:,k,bi,bj)       O         phiSurfX,phiSurfY,
403  CADJ &     = comlev1_2d, key = ikey, byte = isbyte       I         myThid )
 #endif  
   
 #endif  
   
 C--      Implicit Vertical Diffusion for Convection  
          IF (ivdc_kappa.NE.0.) CALL CALC_IVDC(  
      I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K+1,rhoKm1,rhoKp1,  
      U       ConvectCount, KappaRT, KappaRS,  
      I       myTime,myIter,myThid)  
 CRG: do we need do store STORE KappaRT, KappaRS ?  
   
 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  
404          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 )  
   
 C----------------------------------------------  
 C--     start of downward loop  
 C----------------------------------------------  
         DO K=2,Nr  
   
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
          kkey = ikact*(Nr-2+1) + (k-2) + 1  
 #endif  
   
          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) THEN  
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
 CADJ STORE uvel (:,:,k,bi,bj)  = comlev1_3d, key = kkey, byte = isbyte  
 CADJ STORE vvel (:,:,k,bi,bj)  = comlev1_3d, key = kkey, byte = isbyte  
 CADJ STORE theta(:,:,k,bi,bj)  = comlev1_3d, key = kkey, byte = isbyte  
 CADJ STORE salt(:,:,k,bi,bj)   = comlev1_2d, key = ikey, byte = isbyte  
 #endif  
              CALL APPLY_OBCS1( bi, bj, K+1, myThid )  
           END IF  
 #endif  
          ENDIF  
 #endif  
405    
 C--      Density of K level (below W(K)) reference to K level  
 #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL  
406  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
407  CADJ STORE theta(:,:,k,bi,bj)  = comlev1_3d, key = kkey, byte = isbyte  CADJ STORE uVel (:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key=idynkey, byte=isbyte
408  CADJ STORE salt (:,:,k,bi,bj)  = comlev1_3d, key = kkey, byte = isbyte  CADJ STORE vVel (:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key=idynkey, byte=isbyte
 #endif  
          CALL FIND_RHO(  
      I      bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,  K, K, eosType,  
      O      rhoK,  
      I      myThid )  
 #endif  
          IF (       (.NOT. BOTTOM_LAYER)  
409  #ifdef ALLOW_KPP  #ifdef ALLOW_KPP
410       &       .AND. (.NOT.usingKPPmixing) ! CONVECT not needed with KPP mixing  CADJ STORE KPPviscAz (:,:,:,bi,bj)
411  #endif  CADJ &                 = comlev1_bibj, key=idynkey, byte=isbyte
412       &      ) THEN  #endif /* ALLOW_KPP */
413  C--       Check static stability with layer below and mix as needed.  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
414  C--       Density of K+1 level (below W(K+1)) reference to K level.  
415  #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL  #ifndef ALLOW_AUTODIFF
416  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC          IF ( .NOT.momViscosity ) THEN
417  CADJ STORE theta(:,:,k,bi,bj)  = comlev1_3d, key = kkey, byte = isbyte  #endif
418  CADJ STORE salt (:,:,k,bi,bj)  = comlev1_3d, key = kkey, byte = isbyte            DO k=1,Nr
419  #endif             DO j=1-OLy,sNy+OLy
420            CALL FIND_RHO(              DO i=1-OLx,sNx+OLx
421       I       bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,  K+1, K, eosType,               KappaRU(i,j,k) = 0. _d 0
422       O       rhoKp1,               KappaRV(i,j,k) = 0. _d 0
423       I       myThid )              ENDDO
424  #endif             ENDDO
   
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
 CADJ STORE rhok  (:,:)   = comlev1_3d, key = kkey, byte = isbyte  
 CADJ STORE rhoKm1(:,:)   = comlev1_3d, key = kkey, byte = isbyte  
 CADJ STORE rhoKp1(:,:)   = comlev1_3d, key = kkey, byte = isbyte  
 #endif  
   
 #ifdef  INCLUDE_CONVECT_CALL  
           CALL CONVECT(  
      I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K+1,rhoK,rhoKp1,  
      U        ConvectCount,  
      I        myTime,myIter,myThid)  
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
 CADJ STORE theta(:,:,k+1,bi,bj),theta(:,:,k,bi,bj)  
 CADJ &     = comlev1_3d, key = kkey, byte = isbyte  
 CADJ STORE salt (:,:,k+1,bi,bj),salt (:,:,k,bi,bj)  
 CADJ &     = comlev1_3d, key = kkey, byte = isbyte  
 #endif  
 #endif  
   
 C--      Implicit Vertical Diffusion for Convection  
          IF (ivdc_kappa.NE.0.) THEN  
             CALL CALC_IVDC(  
      I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K+1,rhoKm1,rhoKp1,  
      U       ConvectCount, KappaRT, KappaRS,  
      I       myTime,myIter,myThid)  
 CRG: do we need do store STORE KappaRT, KappaRS ?  
          END IF  
   
 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,  
      I        myThid )  
 #endif  
   
 #ifdef  INCLUDE_CALC_ISOSLOPES_CALL  
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
 CADJ STORE rhoTmp(:,:)  = comlev1_3d, key = kkey, byte = isbyte  
 CADJ STORE rhok  (:,:)  = comlev1_3d, key = kkey, byte = isbyte  
 CADJ STORE rhoKm1(:,:)  = comlev1_3d, key = kkey, byte = isbyte  
 CADJ STORE kapgm (:,:)  = comlev1_3d, key = kkey, byte = isbyte  
 #endif  
          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)  
425            ENDDO            ENDDO
426           ENDDO  #ifndef ALLOW_AUTODIFF
         ENDDO  
 C--     end of k loop  
   
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
 CADJ STORE theta(:,:,:,bi,bj)  = comlev1_2d, key = ikey, byte = isbyte  
 CADJ STORE salt (:,:,:,bi,bj)  = comlev1_2d, key = ikey, byte = isbyte  
 CADJ STORE uvel (:,:,:,bi,bj)  = comlev1_2d, key = ikey, byte = isbyte  
 CADJ STORE vvel (:,:,:,bi,bj)  = comlev1_2d, key = ikey, byte = isbyte  
 #endif  
   
 #ifdef ALLOW_KPP  
 C----------------------------------------------  
 C--     Compute KPP mixing coefficients  
 C----------------------------------------------  
         IF (usingKPPmixing) THEN  
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
 CADJ STORE fu  (:,:  ,bi,bj)  = comlev1_2d, key = ikey, byte = isbyte  
 CADJ STORE fv  (:,:  ,bi,bj)  = comlev1_2d, key = ikey, byte = isbyte  
 #endif  
          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)  
427          ENDIF          ENDIF
428  #endif  #endif
429    #ifdef INCLUDE_CALC_DIFFUSIVITY_CALL
430    C--     Calculate the total vertical viscosity
431            IF ( momViscosity ) THEN
432              CALL CALC_VISCOSITY(
433         I            bi,bj, iMin,iMax,jMin,jMax,
434         O            KappaRU, KappaRV,
435         I            myThid )
436            ENDIF
437    #endif /* INCLUDE_CALC_DIFFUSIVITY_CALL */
438    
439  C----------------------------------------------  #ifdef ALLOW_SMAG_3D
440  C--     start of upward loop          IF ( useSmag3D ) THEN
441  C----------------------------------------------            CALL MOM_CALC_3D_STRAIN(
442          DO K = Nr, 1, -1       O         str11, str22, str33, str12, str13, str23,
443         I         bi, bj, myThid )
444           kM1  =max(1,k-1)   ! Points to level above k (=k-1)          ENDIF
445           kUp  =1+MOD(k+1,2) ! Cycles through 1,2 to point to layer above  #endif /* ALLOW_SMAG_3D */
          kDown=1+MOD(k,2)   ! Cycles through 2,1 to point to current layer  
   
          iMin = 1-OLx+2  
          iMax = sNx+OLx-1  
          jMin = 1-OLy+2  
          jMax = sNy+OLy-1  
   
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
          kkey = ikact*(Nr-1+1) + (k-1) + 1  
 #endif  
446    
447  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
448  CADJ STORE rvel  (:,:,kDown)  = comlev1_3d, key = kkey, byte = isbyte  CADJ STORE KappaRU(:,:,:)
449  CADJ STORE rTrans(:,:)        = comlev1_3d, key = kkey, byte = isbyte  CADJ &     = comlev1_bibj, key=idynkey, byte=isbyte
450  CADJ STORE KappaRT(:,:,:)     = comlev1_3d, key = kkey, byte = isbyte  CADJ STORE KappaRV(:,:,:)
451  CADJ STORE KappaRS(:,:,:)     = comlev1_3d, key = kkey, byte = isbyte  CADJ &     = comlev1_bibj, key=idynkey, byte=isbyte
452  #endif  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
   
 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)  
453    
454  #ifdef ALLOW_OBCS  #ifdef ALLOW_OBCS
455          IF (openBoundaries) THEN  C--   For Stevens boundary conditions velocities need to be extrapolated
456           CALL APPLY_OBCS3( bi, bj, K, Kup, rTrans, rVel, myThid )  C     (copied) to a narrow strip outside the domain
457            IF ( useOBCS ) THEN
458              CALL OBCS_COPY_UV_N(
459         U         uVel(1-OLx,1-OLy,1,bi,bj),
460         U         vVel(1-OLx,1-OLy,1,bi,bj),
461         I         Nr, bi, bj, myThid )
462          ENDIF          ENDIF
463  #endif  #endif /* ALLOW_OBCS */
464    
465  #ifdef  INCLUDE_CALC_DIFFUSIVITY_CALL  #ifdef ALLOW_EDDYPSI
466  C--      Calculate the total vertical diffusivity          CALL CALC_EDDY_STRESS(bi,bj,myThid)
          CALL CALC_DIFFUSIVITY(  
      I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K,  
      I        maskC,maskUp,KapGM,K33,  
      O        KappaRT,KappaRS,KappaRU,KappaRV,  
      I        myThid)  
467  #endif  #endif
468  C--      Calculate accelerations in the momentum equations  
469           IF ( momStepping ) THEN  C--     Start of dynamics loop
470            CALL CALC_MOM_RHS(          DO k=1,Nr
471       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,kM1,kUp,kDown,  
472       I         xA,yA,uTrans,vTrans,rTrans,rVel,maskC,  C--       km1    Points to level above k (=k-1)
473       I         phiHyd,KappaRU,KappaRV,  C--       kup    Cycles through 1,2 to point to layer above
474       U         aTerm,xTerm,cTerm,mTerm,pTerm,  C--       kDown  Cycles through 2,1 to point to current layer
475       U         fZon, fMer, fVerU, fVerV,  
476       I         myTime, myThid)            km1  = MAX(1,k-1)
477  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC            kp1  = MIN(k+1,Nr)
478  #ifdef INCLUDE_CD_CODE            kup  = 1+MOD(k+1,2)
479              kDown= 1+MOD(k,2)
480    
481    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
482             kkey = (idynkey-1)*Nr + k
483    CADJ STORE totPhiHyd (:,:,k,bi,bj)
484    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
485    CADJ STORE theta (:,:,k,bi,bj)
486    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
487    CADJ STORE salt  (:,:,k,bi,bj)
488    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
489    CADJ STORE gT(:,:,k,bi,bj)
490    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
491    CADJ STORE gS(:,:,k,bi,bj)
492    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
493    # ifdef NONLIN_FRSURF
494    cph-test
495    CADJ STORE  phiHydC (:,:)
496    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
497    CADJ STORE  phiHydF (:,:)
498    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
499    CADJ STORE gU(:,:,k,bi,bj)
500    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
501    CADJ STORE gV(:,:,k,bi,bj)
502    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
503    #  ifndef ALLOW_ADAMSBASHFORTH_3
504    CADJ STORE guNm1(:,:,k,bi,bj)
505    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
506    CADJ STORE gvNm1(:,:,k,bi,bj)
507    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
508    #  else
509    CADJ STORE guNm(:,:,k,bi,bj,1)
510    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
511    CADJ STORE guNm(:,:,k,bi,bj,2)
512    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
513    CADJ STORE gvNm(:,:,k,bi,bj,1)
514    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
515    CADJ STORE gvNm(:,:,k,bi,bj,2)
516    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
517    #  endif
518    #  ifdef ALLOW_CD_CODE
519    CADJ STORE uNM1(:,:,k,bi,bj)
520    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
521    CADJ STORE vNM1(:,:,k,bi,bj)
522    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
523    CADJ STORE uVelD(:,:,k,bi,bj)
524    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
525    CADJ STORE vVelD(:,:,k,bi,bj)
526    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
527    #  endif
528    # endif /* NONLIN_FRSURF */
529    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
530    
531    C--      Integrate hydrostatic balance for phiHyd with BC of phiHyd(z=0)=0
532             IF ( implicitIntGravWave ) THEN
533               CALL CALC_PHI_HYD(
534         I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,
535         I        gT, gS,
536         U        phiHydF,
537         O        phiHydC, dPhiHydX, dPhiHydY,
538         I        myTime, myIter, myThid )
539           ELSE           ELSE
540              DO j=1-OLy,sNy+OLy             CALL CALC_PHI_HYD(
541                 DO i=1-OLx,sNx+OLx       I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,
542                    guCD(i,j,k,bi,bj) = 0.0       I        theta, salt,
543                    gvCD(i,j,k,bi,bj) = 0.0       U        phiHydF,
544                 END DO       O        phiHydC, dPhiHydX, dPhiHydY,
545              END DO       I        myTime, myIter, myThid )
 #endif  
 #endif  
          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         K13,K23,KappaRT,KapGM,  
      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         K13,K23,KappaRS,KapGM,  
      U         aTerm,xTerm,fZon,fMer,fVerS,  
      I         myTime, myThid)  
          ENDIF  
 #ifdef ALLOW_OBCS  
 C--      Calculate future values on open boundaries  
          IF (openBoundaries) THEN  
 Caja      CALL CYCLE_OBCS( K, bi, bj, myThid )  
           CALL SET_OBCS( K, bi, bj, myTime+deltaTclock, myThid )  
546           ENDIF           ENDIF
547  #endif  #ifdef ALLOW_DIAGNOSTICS
548  C--      Prediction step (step forward all model variables)           IF ( dPhiHydDiagIsOn ) THEN
549           CALL TIMESTEP(             tmpFac = -1. _d 0
550       I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K,             CALL DIAGNOSTICS_SCALE_FILL( dPhiHydX, tmpFac, 1,
551       I       myIter, myThid)       &                           'Um_dPHdx', k, 1, 2, bi, bj, myThid )
552  #ifdef ALLOW_OBCS             CALL DIAGNOSTICS_SCALE_FILL( dPhiHydY, tmpFac, 1,
553  C--      Apply open boundary conditions       &                           'Vm_dPHdy', k, 1, 2, bi, bj, myThid )
          IF (openBoundaries) THEN  
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
 CADJ STORE gunm1(:,:,k,bi,bj)  = comlev1_3d, key = kkey, byte = isbyte  
 CADJ STORE gvnm1(:,:,k,bi,bj)  = comlev1_3d, key = kkey, byte = isbyte  
 CADJ STORE gwnm1(:,:,k,bi,bj)  = comlev1_3d, key = kkey, byte = isbyte  
 #endif  
             CALL APPLY_OBCS2( bi, bj, K, myThid )  
          END IF  
 #endif  
 C--      Freeze water  
          IF (allowFreezing) THEN  
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
 CADJ STORE gTNm1(:,:,k,bi,bj)  = comlev1_3d, key = kkey, byte = isbyte  
 #endif  
             CALL FREEZE( bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, K, myThid )  
          END IF  
   
 #ifdef DIVG_IN_DYNAMICS  
 C--      Diagnose barotropic divergence of predicted fields  
          CALL CALC_DIV_GHAT(  
      I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K,  
      I       xA,yA,  
      I       myThid)  
 #endif /* DIVG_IN_DYNAMICS */  
   
 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, ConvectCount,  
      I                           myThid )  
554           ENDIF           ENDIF
555  #endif  #endif /* ALLOW_DIAGNOSTICS */
   
   
         ENDDO ! K  
556    
557  C--     Implicit diffusion  C--      Calculate accelerations in the momentum equations (gU, gV, ...)
558          IF (implicitDiffusion) THEN  C        and step forward storing the result in gU, gV, etc...
559             IF ( momStepping ) THEN
560  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF
561             maximpl = 6             DO j=1-OLy,sNy+OLy
562             iikey = ikact*maximpl              DO i=1-OLx,sNx+OLx
563  #endif                guDissip(i,j)  = 0. _d 0
564                  gvDissip(i,j)  = 0. _d 0
565           IF (tempStepping) THEN              ENDDO
566  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC             ENDDO
567              idkey = iikey + 1  #endif /* ALLOW_AUTODIFF */
568  #endif  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
569              CALL IMPLDIFF(  # if (defined NONLIN_FRSURF) && (defined ALLOW_MOM_FLUXFORM)
570       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,  #  ifndef DISABLE_RSTAR_CODE
571       I         deltaTtracer, KappaRT,recip_HFacC,  CADJ STORE dWtransC(:,:,bi,bj)
572       U         gTNm1,  CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
573       I         myThid )  CADJ STORE dWtransU(:,:,bi,bj)
574           END IF  CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
575    CADJ STORE dWtransV(:,:,bi,bj)
576           IF (saltStepping) THEN  CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
577  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #  endif
578           idkey = iikey + 2  # endif /* NONLIN_FRSURF and ALLOW_MOM_FLUXFORM */
579  #endif  # if (defined NONLIN_FRSURF) || (defined ALLOW_DEPTH_CONTROL)
580              CALL IMPLDIFF(  CADJ STORE fVerU(:,:,:) = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
581       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,  CADJ STORE fVerV(:,:,:) = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
582       I         deltaTtracer, KappaRS,recip_HFacC,  # endif
583       U         gSNm1,  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
584       I         myThid )             IF (.NOT. vectorInvariantMomentum) THEN
585           END IF  #ifdef ALLOW_MOM_FLUXFORM
586                  CALL MOM_FLUXFORM(
587         I         bi,bj,k,iMin,iMax,jMin,jMax,
588         I         KappaRU, KappaRV,
589         U         fVerU(1-OLx,1-OLy,kUp),   fVerV(1-OLx,1-OLy,kUp),
590         O         fVerU(1-OLx,1-OLy,kDown), fVerV(1-OLx,1-OLy,kDown),
591         O         guDissip, gvDissip,
592         I         myTime, myIter, myThid)
593    #endif
594               ELSE
595    #ifdef ALLOW_MOM_VECINV
596                 CALL MOM_VECINV(
597         I         bi,bj,k,iMin,iMax,jMin,jMax,
598         I         KappaRU, KappaRV,
599         I         fVerU(1-OLx,1-OLy,kUp),   fVerV(1-OLx,1-OLy,kUp),
600         O         fVerU(1-OLx,1-OLy,kDown), fVerV(1-OLx,1-OLy,kDown),
601         O         guDissip, gvDissip,
602         I         myTime, myIter, myThid)
603    #endif
604               ENDIF
605    
606    #ifdef ALLOW_SMAG_3D
607               IF ( useSmag3D ) THEN
608                 CALL MOM_CALC_SMAG_3D(
609         I         str11, str22, str33, str12, str13, str23,
610         O         viscAh3d_00, viscAh3d_12, viscAh3d_13, viscAh3d_23,
611         I         smag3D_hLsC, smag3D_hLsW, smag3D_hLsS, smag3D_hLsZ,
612         I         k, bi, bj, myThid )
613                 CALL MOM_UV_SMAG_3D(
614         I         str11, str22, str12, str13, str23,
615         I         viscAh3d_00, viscAh3d_12, viscAh3d_13, viscAh3d_23,
616         O         addDissU, addDissV,
617         I         iMin,iMax,jMin,jMax, k, bi, bj, myThid )
618                 DO j= jMin,jMax
619                  DO i= iMin,iMax
620                   guDissip(i,j) = guDissip(i,j) + addDissU(i,j)
621                   gvDissip(i,j) = gvDissip(i,j) + addDissV(i,j)
622                  ENDDO
623                 ENDDO
624               ENDIF
625    #endif /* ALLOW_SMAG_3D */
626    
627               CALL TIMESTEP(
628         I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,
629         I         dPhiHydX,dPhiHydY, phiSurfX, phiSurfY,
630         I         guDissip, gvDissip,
631         I         myTime, myIter, myThid)
632    
633          ENDIF ! implicitDiffusion           ENDIF
634    
635  C--     Implicit viscosity  C--     end of dynamics k loop (1:Nr)
636          IF (implicitViscosity) THEN          ENDDO
637    
638           IF (momStepping) THEN  C--     Implicit Vertical advection & viscosity
639  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #if (defined (INCLUDE_IMPLVERTADV_CODE) && \
640           idkey = iikey + 3       defined (ALLOW_MOM_COMMON) && !(defined ALLOW_AUTODIFF_TAMC))
641  #endif          IF ( momImplVertAdv ) THEN
642              CALL MOM_U_IMPLICIT_R( kappaRU,
643         I                           bi, bj, myTime, myIter, myThid )
644              CALL MOM_V_IMPLICIT_R( kappaRV,
645         I                           bi, bj, myTime, myIter, myThid )
646            ELSEIF ( implicitViscosity ) THEN
647    #else /* INCLUDE_IMPLVERTADV_CODE */
648            IF     ( implicitViscosity ) THEN
649    #endif /* INCLUDE_IMPLVERTADV_CODE */
650    #ifdef    ALLOW_AUTODIFF_TAMC
651    CADJ STORE gU(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=idynkey, byte=isbyte
652    #endif    /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
653            CALL IMPLDIFF(            CALL IMPLDIFF(
654       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
655       I         deltaTmom, KappaRU,recip_HFacW,       I         -1, KappaRU, recip_hFacW(1-OLx,1-OLy,1,bi,bj),
656       U         gUNm1,       U         gU,
657       I         myThid )       I         myThid )
658  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef    ALLOW_AUTODIFF_TAMC
659           idkey = iikey + 4  CADJ STORE gV(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=idynkey, byte=isbyte
660  #endif  #endif    /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
661            CALL IMPLDIFF(            CALL IMPLDIFF(
662       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
663       I         deltaTmom, KappaRV,recip_HFacS,       I         -2, KappaRV, recip_hFacS(1-OLx,1-OLy,1,bi,bj),
664       U         gVNm1,       U         gV,
665       I         myThid )       I         myThid )
666            ENDIF
667    
668  #ifdef INCLUDE_CD_CODE  #ifdef ALLOW_OBCS
669    C--      Apply open boundary conditions
670            IF ( useOBCS ) THEN
671    C--      but first save intermediate velocities to be used in the
672    C        next time step for the Stevens boundary conditions
673              CALL OBCS_SAVE_UV_N(
674         I        bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, 0,
675         I        gU, gV, myThid )
676              CALL OBCS_APPLY_UV( bi, bj, 0, gU, gV, myThid )
677            ENDIF
678    #endif /* ALLOW_OBCS */
679    
680  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef    ALLOW_CD_CODE
681           idkey = iikey + 5          IF (implicitViscosity.AND.useCDscheme) THEN
682  #endif  #ifdef    ALLOW_AUTODIFF_TAMC
683    CADJ STORE vVelD(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=idynkey, byte=isbyte
684    #endif    /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
685            CALL IMPLDIFF(            CALL IMPLDIFF(
686       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
687       I         deltaTmom, KappaRU,recip_HFacW,       I         0, KappaRU, recip_hFacW(1-OLx,1-OLy,1,bi,bj),
688       U         vVelD,       U         vVelD,
689       I         myThid )       I         myThid )
690  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef    ALLOW_AUTODIFF_TAMC
691          idkey = iikey + 6  CADJ STORE uVelD(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=idynkey, byte=isbyte
692  #endif  #endif    /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
693            CALL IMPLDIFF(            CALL IMPLDIFF(
694       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
695       I         deltaTmom, KappaRV,recip_HFacS,       I         0, KappaRV, recip_hFacS(1-OLx,1-OLy,1,bi,bj),
696       U         uVelD,       U         uVelD,
697       I         myThid )       I         myThid )
698            ENDIF
699    #endif    /* ALLOW_CD_CODE */
700    C--     End implicit Vertical advection & viscosity
701    
702    C---+----1----+----2----+----3----+----4----+----5----+----6----+----7-|--+----|
703    
704    #ifdef ALLOW_NONHYDROSTATIC
705    C--   Step forward W field in N-H algorithm
706            IF ( nonHydrostatic ) THEN
707    #ifdef ALLOW_DEBUG
708             IF (debugMode) CALL DEBUG_CALL('CALC_GW', myThid )
709    #endif
710             CALL TIMER_START('CALC_GW          [DYNAMICS]',myThid)
711             CALL CALC_GW(
712         I                 bi,bj, KappaRU, KappaRV,
713         I                 str13, str23, str33,
714         I                 viscAh3d_00, viscAh3d_13, viscAh3d_23,
715         I                 myTime, myIter, myThid )
716            ENDIF
717            IF ( nonHydrostatic.OR.implicitIntGravWave )
718         &   CALL TIMESTEP_WVEL( bi,bj, myTime, myIter, myThid )
719            IF ( nonHydrostatic )
720         &   CALL TIMER_STOP ('CALC_GW          [DYNAMICS]',myThid)
721  #endif  #endif
722    
723           ENDIF ! momStepping  C---+----1----+----2----+----3----+----4----+----5----+----6----+----7-|--+----|
724          ENDIF ! implicitViscosity  
725    C-    end of bi,bj loops
726         ENDDO         ENDDO
727        ENDDO        ENDDO
728    
729  C     write(0,*) 'dynamics: pS ',minval(cg2d_x(1:sNx,1:sNy,:,:)),  #ifdef ALLOW_OBCS
730  C    &                           maxval(cg2d_x(1:sNx,1:sNy,:,:))        IF (useOBCS) THEN
731  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 )
732  C    &                           maxval(uVel(1:sNx,1:sNy,1,:,:),mask=uVel(1:sNx,1:sNy,1,:,:).NE.0.)        ENDIF
733  C     write(0,*) 'dynamics: V  ',minval(vVel(1:sNx,1:sNy,1,:,:),mask=vVel(1:sNx,1:sNy,1,:,:).NE.0.),  #endif
734  C    &                           maxval(vVel(1:sNx,1:sNy,1,:,:),mask=vVel(1:sNx,1:sNy,1,:,:).NE.0.)  
735  C     write(0,*) 'dynamics: rVel(1) ',  Cml(
736  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
737  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
738  C     write(0,*) 'dynamics: rVel(2) ',  C     has to be removed by something like the following subroutine:
739  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,
740  C    &            maxval(rVel(1:sNx,1:sNy,2),mask=rVel(1:sNx,1:sNy,2).NE.0.)  C     &                     'phiHydLow', myTime, myThid )
741  cblk  write(0,*) 'dynamics: K13',minval(K13(1:sNx,1:sNy,:)),  Cml)
742  cblk &                           maxval(K13(1:sNx,1:sNy,:))  
743  cblk  write(0,*) 'dynamics: K23',minval(K23(1:sNx,1:sNy,:)),  #ifdef ALLOW_DIAGNOSTICS
744  cblk &                           maxval(K23(1:sNx,1:sNy,:))        IF ( useDiagnostics ) THEN
745  cblk  write(0,*) 'dynamics: K33',minval(K33(1:sNx,1:sNy,:)),  
746  cblk &                           maxval(K33(1:sNx,1:sNy,:))         CALL DIAGNOSTICS_FILL(totPhihyd,'PHIHYD  ',0,Nr,0,1,1,myThid)
747  C     write(0,*) 'dynamics: gT ',minval(gT(1:sNx,1:sNy,:,:,:)),         CALL DIAGNOSTICS_FILL(phiHydLow,'PHIBOT  ',0, 1,0,1,1,myThid)
748  C    &                           maxval(gT(1:sNx,1:sNy,:,:,:))  
749  C     write(0,*) 'dynamics: T  ',minval(Theta(1:sNx,1:sNy,:,:,:)),         tmpFac = 1. _d 0
750  C    &                           maxval(Theta(1:sNx,1:sNy,:,:,:))         CALL DIAGNOSTICS_SCALE_FILL(totPhihyd,tmpFac,2,
751  C     write(0,*) 'dynamics: gS ',minval(gS(1:sNx,1:sNy,:,:,:)),       &                                 'PHIHYDSQ',0,Nr,0,1,1,myThid)
752  C    &                           maxval(gS(1:sNx,1:sNy,:,:,:))  
753  C     write(0,*) 'dynamics: S  ',minval(salt(1:sNx,1:sNy,:,:,:)),         CALL DIAGNOSTICS_SCALE_FILL(phiHydLow,tmpFac,2,
754  C    &                           maxval(salt(1:sNx,1:sNy,:,:,:))       &                                 'PHIBOTSQ',0, 1,0,1,1,myThid)
755  C     write(0,*) 'dynamics: phiHyd ',minval(phiHyd/(Gravity*Rhonil),mask=phiHyd.NE.0.),  
756  C    &                           maxval(phiHyd/(Gravity*Rhonil))        ENDIF
757  C     CALL PLOT_FIELD_XYZRL( gU, ' GU exiting dyanmics ' ,  #endif /* ALLOW_DIAGNOSTICS */
758  C    &Nr, 1, myThid )  
759  C     CALL PLOT_FIELD_XYZRL( gV, ' GV exiting dyanmics ' ,  #ifdef ALLOW_DEBUG
760  C    &Nr, 1, myThid )        IF ( debugLevel .GE. debLevD ) THEN
761  C     CALL PLOT_FIELD_XYZRL( gS, ' GS exiting dyanmics ' ,         CALL DEBUG_STATS_RL(1,EtaN,'EtaN (DYNAMICS)',myThid)
762  C    &Nr, 1, myThid )         CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,uVel,'Uvel (DYNAMICS)',myThid)
763  C     CALL PLOT_FIELD_XYZRL( gT, ' GT exiting dyanmics ' ,         CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,vVel,'Vvel (DYNAMICS)',myThid)
764  C    &Nr, 1, myThid )         CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,wVel,'Wvel (DYNAMICS)',myThid)
765  C     CALL PLOT_FIELD_XYZRL( phiHyd, ' phiHyd exiting dyanmics ' ,         CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,theta,'Theta (DYNAMICS)',myThid)
766  C    &Nr, 1, myThid )         CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,salt,'Salt (DYNAMICS)',myThid)
767           CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,gU,'Gu (DYNAMICS)',myThid)
768           CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,gV,'Gv (DYNAMICS)',myThid)
769           CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,gT,'Gt (DYNAMICS)',myThid)
770           CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,gS,'Gs (DYNAMICS)',myThid)
771    #ifndef ALLOW_ADAMSBASHFORTH_3
772           CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,guNm1,'GuNm1 (DYNAMICS)',myThid)
773           CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,gvNm1,'GvNm1 (DYNAMICS)',myThid)
774           CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,gtNm1,'GtNm1 (DYNAMICS)',myThid)
775           CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,gsNm1,'GsNm1 (DYNAMICS)',myThid)
776    #endif
777          ENDIF
778    #endif
779    
780    #ifdef DYNAMICS_GUGV_EXCH_CHECK
781    C- jmc: For safety checking only: This Exchange here should not change
782    C       the solution. If solution changes, it means something is wrong,
783    C       but it does not mean that it is less wrong with this exchange.
784          IF ( debugLevel .GE. debLevE ) THEN
785           CALL EXCH_UV_XYZ_RL(gU,gV,.TRUE.,myThid)
786          ENDIF
787    #endif
788    
789    #ifdef ALLOW_DEBUG
790          IF (debugMode) CALL DEBUG_LEAVE( 'DYNAMICS', myThid )
791    #endif
792    
793        RETURN        RETURN
794        END        END

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