/[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 1.51 by heimbach, Wed Jun 21 20:46:31 2000 UTC revision 1.72 by heimbach, Fri Jul 13 14:26:57 2001 UTC
# Line 1  Line 1 
1  C $Header$  C $Header$
2    C $Name$
3    
4  #include "CPP_OPTIONS.h"  #include "CPP_OPTIONS.h"
5    
# Line 20  C     | ===== Line 21  C     | =====
21  C     | C*P* comments indicating place holders for which code is |  C     | C*P* comments indicating place holders for which code is |
22  C     |      presently being developed.                          |  C     |      presently being developed.                          |
23  C     \==========================================================/  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.  
   
24        IMPLICIT NONE        IMPLICIT NONE
25    
26  C     == Global variables ===  C     == Global variables ===
27  #include "SIZE.h"  #include "SIZE.h"
28  #include "EEPARAMS.h"  #include "EEPARAMS.h"
 #include "CG2D.h"  
29  #include "PARAMS.h"  #include "PARAMS.h"
30  #include "DYNVARS.h"  #include "DYNVARS.h"
31  #include "GRID.h"  #include "GRID.h"
32    #include "TR1.h"
33    
34  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
35  #include "tamc.h"  # include "tamc.h"
36  #include "tamc_keys.h"  # include "tamc_keys.h"
37    # include "FFIELDS.h"
38    # ifdef ALLOW_KPP
39    #  include "KPP.h"
40    # endif
41    # ifdef ALLOW_GMREDI
42    #  include "GMREDI.h"
43    # endif
44    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
45    
46    #ifdef ALLOW_TIMEAVE
47    #include "TIMEAVE_STATV.h"
48  #endif  #endif
49    
50  C     == Routine arguments ==  C     == Routine arguments ==
# Line 53  C     == Local variables Line 59  C     == Local variables
59  C     xA, yA                 - Per block temporaries holding face areas  C     xA, yA                 - Per block temporaries holding face areas
60  C     uTrans, vTrans, rTrans - Per block temporaries holding flow  C     uTrans, vTrans, rTrans - Per block temporaries holding flow
61  C                              transport  C                              transport
62  C     rVel                     o uTrans: Zonal transport  C                              o uTrans: Zonal transport
63  C                              o vTrans: Meridional transport  C                              o vTrans: Meridional transport
64  C                              o rTrans: Vertical transport  C                              o rTrans: Vertical transport
65  C                              o rVel:   Vertical velocity at upper and  C     maskUp                   o maskUp: land/water mask for W points
66  C                                        lower cell faces.  C     fVer[STUV]               o fVer: Vertical flux term - note fVer
 C     maskC,maskUp             o maskC: land/water mask for tracer cells  
 C                              o maskUp: land/water mask for W points  
 C     aTerm, xTerm, cTerm    - Work arrays for holding separate terms in  
 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  
67  C                                      is "pipelined" in the vertical  C                                      is "pipelined" in the vertical
68  C                                      so we need an fVer for each  C                                      so we need an fVer for each
69  C                                      variable.  C                                      variable.
70  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.  
71  C     phiHyd         - Hydrostatic part of the potential phiHydi.  C     phiHyd         - Hydrostatic part of the potential phiHydi.
72  C                      In z coords phiHydiHyd is the hydrostatic  C                      In z coords phiHydiHyd is the hydrostatic
73  C                      pressure anomaly  C                      Potential (=pressure/rho0) anomaly
74  C                      In p coords phiHydiHyd is the geopotential  C                      In p coords phiHydiHyd is the geopotential
75  C                      surface height  C                      surface height anomaly.
76  C                      anomaly.  C     phiSurfX, - gradient of Surface potentiel (Pressure/rho, ocean)
77  C     etaSurfX,      - Holds surface elevation gradient in X and Y.  C     phiSurfY             or geopotentiel (atmos) in X and Y direction
 C     etaSurfY  
78  C     KappaRT,       - Total diffusion in vertical for T and S.  C     KappaRT,       - Total diffusion in vertical for T and S.
79  C     KappaRS          (background + spatially varying, isopycnal term).  C     KappaRS          (background + spatially varying, isopycnal term).
80  C     iMin, iMax     - Ranges and sub-block indices on which calculations  C     iMin, iMax     - Ranges and sub-block indices on which calculations
81  C     jMin, jMax       are applied.  C     jMin, jMax       are applied.
82  C     bi, bj  C     bi, bj
83  C     k, kUp,        - Index for layer above and below. kUp and kDown  C     k, kup,        - Index for layer above and below. kup and kDown
84  C     kDown, kM1       are switched with layer to be the appropriate  C     kDown, km1       are switched with layer to be the appropriate
85  C                      index into fVerTerm.  C                      index into fVerTerm.
86    C     tauAB - Adams-Bashforth timestepping weight: 0=forward ; 1/2=Adams-Bashf.
87        _RS xA      (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RS xA      (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
88        _RS yA      (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RS yA      (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
89        _RL uTrans  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL uTrans  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
90        _RL vTrans  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL vTrans  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
91        _RL rTrans  (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)  
92        _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)  
93        _RL fVerT   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)        _RL fVerT   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)
94        _RL fVerS   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)        _RL fVerS   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)
95          _RL fVerTr1 (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)
96        _RL fVerU   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)        _RL fVerU   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)
97        _RL fVerV   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)        _RL fVerV   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)
98        _RL phiHyd  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)        _RL phiHyd  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)
99        _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)  
100        _RL rhok    (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL rhok    (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
101        _RL buoyKM1 (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL phiSurfX(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
102        _RL buoyK   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL phiSurfY(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)  
103        _RL KappaRT (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)        _RL KappaRT (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)
104        _RL KappaRS (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)        _RL KappaRS (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)
105        _RL KappaRU (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)        _RL KappaRU (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)
# Line 128  C                      index into fVerTe Line 107  C                      index into fVerTe
107        _RL sigmaX  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)        _RL sigmaX  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)
108        _RL sigmaY  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)        _RL sigmaY  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)
109        _RL sigmaR  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)        _RL sigmaR  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)
110          _RL tauAB
111    
112  #ifdef INCLUDE_CONVECT_CALL  C This is currently used by IVDC and Diagnostics
113        _RL ConvectCount (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)        _RL ConvectCount (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)
 #endif  
114    
115        INTEGER iMin, iMax        INTEGER iMin, iMax
116        INTEGER jMin, jMax        INTEGER jMin, jMax
117        INTEGER bi, bj        INTEGER bi, bj
118        INTEGER i, j        INTEGER i, j
119        INTEGER k, kM1, kUp, kDown        INTEGER k, km1, kup, kDown
       LOGICAL BOTTOM_LAYER  
   
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
       INTEGER    isbyte  
       PARAMETER( isbyte = 4 )  
   
       INTEGER act1, act2, act3, act4  
       INTEGER max1, max2, max3  
       INTEGER iikey, kkey  
       INTEGER maximpl  
 #endif  
120    
121    Cjmc : add for phiHyd output <- but not working if multi tile per CPU
122    c     CHARACTER*(MAX_LEN_MBUF) suff
123    c     LOGICAL  DIFFERENT_MULTIPLE
124    c     EXTERNAL DIFFERENT_MULTIPLE
125    Cjmc(end)
126    
127  C---    The algorithm...  C---    The algorithm...
128  C  C
129  C       "Correction Step"  C       "Correction Step"
# Line 163  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
 C         rVel = sum_r ( div. u[n] )  
141  C         rho = rho ( theta[n], salt[n] )  C         rho = rho ( theta[n], salt[n] )
142  C         b   = b(rho, theta)  C         b   = b(rho, theta)
143  C         K31 = K31 ( rho )  C         K31 = K31 ( rho )
144  C         Gu[n] = Gu( u[n], v[n], rVel, b, ... )  C         Gu[n] = Gu( u[n], v[n], wVel, b, ... )
145  C         Gv[n] = Gv( u[n], v[n], rVel, b, ... )  C         Gv[n] = Gv( u[n], v[n], wVel, b, ... )
146  C         Gt[n] = Gt( theta[n], u[n], v[n], rVel, K31, ... )  C         Gt[n] = Gt( theta[n], u[n], v[n], wVel, K31, ... )
147  C         Gs[n] = Gs( salt[n], u[n], v[n], rVel, K31, ... )  C         Gs[n] = Gs( salt[n], u[n], v[n], wVel, K31, ... )
148  C  C
149  C       "Time-stepping" or "Prediction"  C       "Time-stepping" or "Prediction"
150  C       ================================  C       ================================
# Line 198  C--- Line 171  C---
171  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
172  C--   dummy statement to end declaration part  C--   dummy statement to end declaration part
173        ikey = 1        ikey = 1
174  #endif  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
175    
176  C--   Set up work arrays with valid (i.e. not NaN) values  C--   Set up work arrays with valid (i.e. not NaN) values
177  C     These inital values do not alter the numerical results. They  C     These inital values do not alter the numerical results. They
# Line 211  C     uninitialised but inert locations. Line 184  C     uninitialised but inert locations.
184          yA(i,j)      = 0. _d 0          yA(i,j)      = 0. _d 0
185          uTrans(i,j)  = 0. _d 0          uTrans(i,j)  = 0. _d 0
186          vTrans(i,j)  = 0. _d 0          vTrans(i,j)  = 0. _d 0
187          aTerm(i,j)   = 0. _d 0          DO k=1,Nr
188          xTerm(i,j)   = 0. _d 0           phiHyd(i,j,k)  = 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  
189           KappaRU(i,j,k) = 0. _d 0           KappaRU(i,j,k) = 0. _d 0
190           KappaRV(i,j,k) = 0. _d 0           KappaRV(i,j,k) = 0. _d 0
191           sigmaX(i,j,k) = 0. _d 0           sigmaX(i,j,k) = 0. _d 0
# Line 228  C     uninitialised but inert locations. Line 194  C     uninitialised but inert locations.
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
197          rhoKP1 (i,j) = 0. _d 0          phiSurfX(i,j) = 0. _d 0
198          rhoTMP (i,j) = 0. _d 0          phiSurfY(i,j) = 0. _d 0
         buoyKM1(i,j) = 0. _d 0  
         buoyK  (i,j) = 0. _d 0  
         maskC  (i,j) = 0. _d 0  
199         ENDDO         ENDDO
200        ENDDO        ENDDO
201    
202    
203  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
204  C--   HPF directive to help TAMC  C--   HPF directive to help TAMC
205  !HPF$ INDEPENDENT  CHPF$ INDEPENDENT
206  #endif  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
207    
208        DO bj=myByLo(myThid),myByHi(myThid)        DO bj=myByLo(myThid),myByHi(myThid)
209    
210  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
211  C--    HPF directive to help TAMC  C--    HPF directive to help TAMC
212  !HPF$  INDEPENDENT, NEW (rTrans,rVel,fVerT,fVerS,fVerU,fVerV  CHPF$  INDEPENDENT, NEW (rTrans,fVerT,fVerS,fVerU,fVerV
213  !HPF$&                  ,phiHyd,  CHPF$&                  ,phiHyd,utrans,vtrans,xA,yA
214  !HPF$&                  ,utrans,vtrans,maskc,xA,yA  CHPF$&                  ,KappaRT,KappaRS,KappaRU,KappaRV
215  !HPF$&                  ,KappaRT,KappaRS,KappaRU,KappaRV  CHPF$&                  )
216  !HPF$&                  )  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
 #endif  
217    
218         DO bi=myBxLo(myThid),myBxHi(myThid)         DO bi=myBxLo(myThid),myBxHi(myThid)
219    
# Line 270  C--    HPF directive to help TAMC Line 232  C--    HPF directive to help TAMC
232            ikey = (act1 + 1) + act2*max1            ikey = (act1 + 1) + act2*max1
233       &                      + act3*max1*max2       &                      + act3*max1*max2
234       &                      + act4*max1*max2*max3       &                      + act4*max1*max2*max3
235  #endif  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
236    
237  C--     Set up work arrays that need valid initial values  C--     Set up work arrays that need valid initial values
238          DO j=1-OLy,sNy+OLy          DO j=1-OLy,sNy+OLy
239           DO i=1-OLx,sNx+OLx           DO i=1-OLx,sNx+OLx
240            rTrans(i,j)   = 0. _d 0            rTrans (i,j)   = 0. _d 0
241            rVel  (i,j,1) = 0. _d 0            fVerT  (i,j,1) = 0. _d 0
242            rVel  (i,j,2) = 0. _d 0            fVerT  (i,j,2) = 0. _d 0
243            fVerT (i,j,1) = 0. _d 0            fVerS  (i,j,1) = 0. _d 0
244            fVerT (i,j,2) = 0. _d 0            fVerS  (i,j,2) = 0. _d 0
245            fVerS (i,j,1) = 0. _d 0            fVerTr1(i,j,1) = 0. _d 0
246            fVerS (i,j,2) = 0. _d 0            fVerTr1(i,j,2) = 0. _d 0
247            fVerU (i,j,1) = 0. _d 0            fVerU  (i,j,1) = 0. _d 0
248            fVerU (i,j,2) = 0. _d 0            fVerU  (i,j,2) = 0. _d 0
249            fVerV (i,j,1) = 0. _d 0            fVerV  (i,j,1) = 0. _d 0
250            fVerV (i,j,2) = 0. _d 0            fVerV  (i,j,2) = 0. _d 0
           phiHyd(i,j,1) = 0. _d 0  
251           ENDDO           ENDDO
252          ENDDO          ENDDO
253    
254          DO k=1,Nr          DO k=1,Nr
255           DO j=1-OLy,sNy+OLy           DO j=1-OLy,sNy+OLy
256            DO i=1-OLx,sNx+OLx            DO i=1-OLx,sNx+OLx
257  #ifdef INCLUDE_CONVECT_CALL  C This is currently also used by IVDC and Diagnostics
258             ConvectCount(i,j,k) = 0.             ConvectCount(i,j,k) = 0.
 #endif  
259             KappaRT(i,j,k) = 0. _d 0             KappaRT(i,j,k) = 0. _d 0
260             KappaRS(i,j,k) = 0. _d 0             KappaRS(i,j,k) = 0. _d 0
261            ENDDO            ENDDO
# Line 308  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    
         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)  
      &     ) 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  
   
271  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
272  CADJ STORE rhoKm1(:,:)  = comlev1_2d, key = ikey, byte = isbyte  CADJ STORE theta(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte
273  CADJ STORE rhoKp1(:,:)  = comlev1_2d, key = ikey, byte = isbyte  CADJ STORE salt (:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte
274  #endif  CADJ STORE uvel (:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte
275           CALL CONVECT(  CADJ STORE vvel (:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte
276       I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K+1,rhoKm1,rhoKp1,  CADJ STORE tr1  (:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte
277       U       ConvectCount,  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
278       I       myTime,myIter,myThid)  
279  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  C--     Start of diagnostic loop
280  CADJ STORE theta(:,:,k+1,bi,bj),theta(:,:,k,bi,bj)          DO k=Nr,1,-1
281  CADJ &     = comlev1_2d, key = ikey, byte = isbyte  
282  CADJ STORE salt (:,:,k+1,bi,bj),salt (:,:,k,bi,bj)  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
283  CADJ &     = comlev1_2d, key = ikey, byte = isbyte  C? Patrick, is this formula correct now that we change the loop range?
284  #endif  C? Do we still need this?
285    cph kkey formula corrected.
286  #endif  cph Needed for rhok, rhokm1, in the case useGMREDI.
287             kkey = (ikey-1)*Nr + k
288  C--      Implicit Vertical Diffusion for Convection  CADJ STORE rhokm1(:,:) = comlev1_bibj_k ,       key=kkey, byte=isbyte
289           IF (ivdc_kappa.NE.0.) CALL CALC_IVDC(  CADJ STORE rhok  (:,:) = comlev1_bibj_k ,       key=kkey, byte=isbyte
290       I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K+1,rhoKm1,rhoKp1,  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
291       U       ConvectCount, KappaRT, KappaRS,  
292       I       myTime,myIter,myThid)  C--       Integrate continuity vertically for vertical velocity
293  CRG: do we need do store STORE KappaRT, KappaRS ?            CALL INTEGRATE_FOR_W(
294         I                         bi, bj, k, uVel, vVel,
295  C--      Recompute density after mixing       O                         wVel,
296  #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL       I                         myThid )
297           CALL FIND_RHO(  
298       I      bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, K, K, eosType,  #ifdef    ALLOW_OBCS
299       O      rhoKm1,  #ifdef    ALLOW_NONHYDROSTATIC
300       I      myThid )  C--       Apply OBC to W if in N-H mode
301  #endif            IF (useOBCS.AND.nonHydrostatic) THEN
302          ENDIF              CALL OBCS_APPLY_W( bi, bj, k, wVel, myThid )
303  C--     Calculate buoyancy            ENDIF
304          CALL CALC_BUOYANCY(  #endif    /* ALLOW_NONHYDROSTATIC */
305       I      bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K,rhoKm1,  #endif    /* ALLOW_OBCS */
306       O      buoyKm1,  
307       I      myThid )  C--       Calculate gradients of potential density for isoneutral
308  C--     Integrate hydrostatic balance for phiHyd with BC of  C         slope terms (e.g. GM/Redi tensor or IVDC diffusivity)
309  C--     phiHyd(z=0)=0  c         IF ( k.GT.1 .AND. (useGMRedi.OR.ivdc_kappa.NE.0.) ) THEN
310          CALL CALC_PHI_HYD(            IF ( useGMRedi .OR. (k.GT.1 .AND. ivdc_kappa.NE.0.) ) THEN
311       I      bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K,buoyKm1,buoyKm1,  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
312       U      phiHyd,  CADJ STORE theta(:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
313       I      myThid )  CADJ STORE salt (:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
314          CALL GRAD_SIGMA(  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
315       I            bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, K,              CALL FIND_RHO(
316       I            rhoKm1, rhoKm1, rhoKm1,       I        bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k, k, eosType,
317       O            sigmaX, sigmaY, sigmaR,       I        theta, salt,
318       I            myThid )       O        rhoK,
319         I        myThid )
320  C--     Start of downward loop              IF (k.GT.1) THEN
         DO K=2,Nr  
   
321  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
322           kkey = (ikey-1)*(Nr-2+1) + (k-2) + 1  CADJ STORE theta(:,:,k-1,bi,bj) = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
323  #endif  CADJ STORE salt (:,:,k-1,bi,bj) = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
324    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
325                 CALL FIND_RHO(
326         I        bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k-1, k, eosType,
327         I        theta, salt,
328         O        rhoKm1,
329         I        myThid )
330                ENDIF
331                CALL GRAD_SIGMA(
332         I             bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k,
333         I             rhoK, rhoKm1, rhoK,
334         O             sigmaX, sigmaY, sigmaR,
335         I             myThid )
336              ENDIF
337    
338           BOTTOM_LAYER = K .EQ. Nr  C--       Implicit Vertical Diffusion for Convection
339    c ==> should use sigmaR !!!
340              IF (k.GT.1 .AND. ivdc_kappa.NE.0.) THEN
341                CALL CALC_IVDC(
342         I        bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k,
343         I        rhoKm1, rhoK,
344         U        ConvectCount, KappaRT, KappaRS,
345         I        myTime, myIter, myThid)
346              ENDIF
347    
348  #ifdef DO_PIPELINED_CORRECTION_STEP  C--     end of diagnostic k loop (Nr:1)
349           IF ( .NOT. BOTTOM_LAYER ) THEN          ENDDO
 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  
350    
 C--      Density of K level (below W(K)) reference to K level  
 #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL  
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
 CADJ STORE theta(:,:,k,bi,bj)  = comlev1_3d, key = kkey, byte = isbyte  
 CADJ STORE salt (:,:,k,bi,bj)  = comlev1_3d, key = kkey, 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)  
      &      ) 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  
351  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
352  CADJ STORE theta(:,:,k,bi,bj)  = comlev1_3d, key = kkey, byte = isbyte  cph avoids recomputation of integrate_for_w
353  CADJ STORE salt (:,:,k,bi,bj)  = comlev1_3d, key = kkey, byte = isbyte  CADJ STORE wvel (:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte
354  #endif  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
355            CALL FIND_RHO(  
356       I       bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,  K+1, K, eosType,  #ifdef  ALLOW_OBCS
357       O       rhoKp1,  C--     Calculate future values on open boundaries
358       I       myThid )          IF (useOBCS) THEN
359  #endif            CALL OBCS_CALC( bi, bj, myTime+deltaT,
360         I            uVel, vVel, wVel, theta, salt,
361         I            myThid )
362            ENDIF
363    #endif  /* ALLOW_OBCS */
364    
365    C--     Determines forcing terms based on external fields
366    C       relaxation terms, etc.
367            CALL EXTERNAL_FORCING_SURF(
368         I             bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
369         I             myThid )
370  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
371  CADJ STORE rhok  (:,:)   = comlev1_3d, key = kkey, byte = isbyte  cph needed for KPP
372  CADJ STORE rhoKm1(:,:)   = comlev1_3d, key = kkey, byte = isbyte  CADJ STORE surfacetendencyU(:,:,bi,bj)
373  CADJ STORE rhoKp1(:,:)   = comlev1_3d, key = kkey, byte = isbyte  CADJ &     = comlev1_bibj, key=ikey, byte=isbyte
374  #endif  CADJ STORE surfacetendencyV(:,:,bi,bj)
375    CADJ &     = comlev1_bibj, key=ikey, byte=isbyte
376  #ifdef  INCLUDE_CONVECT_CALL  CADJ STORE surfacetendencyS(:,:,bi,bj)
377            CALL CONVECT(  CADJ &     = comlev1_bibj, key=ikey, byte=isbyte
378       I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K+1,rhoK,rhoKp1,  CADJ STORE surfacetendencyT(:,:,bi,bj)
379       U        ConvectCount,  CADJ &     = comlev1_bibj, key=ikey, byte=isbyte
380       I        myTime,myIter,myThid)  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
381  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
382  CADJ STORE theta(:,:,k+1,bi,bj),theta(:,:,k,bi,bj)  #ifdef  ALLOW_GMREDI
383  CADJ &     = comlev1_3d, key = kkey, byte = isbyte  
384  CADJ STORE salt (:,:,k+1,bi,bj),salt (:,:,k,bi,bj)  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
385  CADJ &     = comlev1_3d, key = kkey, byte = isbyte  CADJ STORE sigmaX(:,:,:) = comlev1, key=ikey, byte=isbyte
386  #endif  CADJ STORE sigmaY(:,:,:) = comlev1, key=ikey, byte=isbyte
387  #endif  CADJ STORE sigmaR(:,:,:) = comlev1, key=ikey, byte=isbyte
388    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
389  C--      Implicit Vertical Diffusion for Convection  C--     Calculate iso-neutral slopes for the GM/Redi parameterisation
390           IF (ivdc_kappa.NE.0.) THEN          IF (useGMRedi) THEN
391              CALL CALC_IVDC(            DO k=1,Nr
392       I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K+1,rhoKm1,rhoKp1,              CALL GMREDI_CALC_TENSOR(
393       U       ConvectCount, KappaRT, KappaRS,       I             bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k,
394       I       myTime,myIter,myThid)       I             sigmaX, sigmaY, sigmaR,
 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  
          CALL GRAD_SIGMA(  
      I             bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, K,  
      I             rhoK, rhotmp, rhoK,  
      O             sigmaX, sigmaY, sigmaR,  
395       I             myThid )       I             myThid )
   
   
          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)  
396            ENDDO            ENDDO
          ENDDO  
         ENDDO  
 C--     end of k loop  
   
 #ifdef ALLOW_GMREDI  
397  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
398  CADJ STORE rhoTmp(:,:)  = comlev1_3d, key = kkey, byte = isbyte          ELSE
399  CADJ STORE rhok  (:,:)  = comlev1_3d, key = kkey, byte = isbyte            DO k=1, Nr
400  CADJ STORE rhoKm1(:,:)  = comlev1_3d, key = kkey, byte = isbyte              CALL GMREDI_CALC_TENSOR_DUMMY(
401  #endif       I             bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k,
         DO K=1, Nr  
          IF (use_GMRedi) CALL GMREDI_CALC_TENSOR(  
      I             bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, K,  
402       I             sigmaX, sigmaY, sigmaR,       I             sigmaX, sigmaY, sigmaR,
403       I             myThid )       I             myThid )
404          ENDDO            ENDDO
405  #endif  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
406            ENDIF
407    
408  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
409  CADJ STORE theta(:,:,:,bi,bj)  = comlev1_2d, key = ikey, byte = isbyte  CADJ STORE Kwx(:,:,:,bi,bj)   = comlev1_bibj, key=ikey, byte=isbyte
410  CADJ STORE salt (:,:,:,bi,bj)  = comlev1_2d, key = ikey, byte = isbyte  CADJ STORE Kwy(:,:,:,bi,bj)   = comlev1_bibj, key=ikey, byte=isbyte
411  CADJ STORE uvel (:,:,:,bi,bj)  = comlev1_2d, key = ikey, byte = isbyte  CADJ STORE Kwz(:,:,:,bi,bj)   = comlev1_bibj, key=ikey, byte=isbyte
412  CADJ STORE vvel (:,:,:,bi,bj)  = comlev1_2d, key = ikey, byte = isbyte  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
 #endif  
413    
414  #ifdef ALLOW_KPP  #endif  /* ALLOW_GMREDI */
415    
416    #ifdef  ALLOW_KPP
417  C--     Compute KPP mixing coefficients  C--     Compute KPP mixing coefficients
418          CALL TIMER_START('KPP_CALC               [DYNAMICS]', myThid)          IF (useKPP) THEN
419          CALL KPP_CALC(            CALL KPP_CALC(
420       I               bi, bj, myTime, myThid )       I                  bi, bj, myTime, myThid )
421          CALL TIMER_STOP ('KPP_CALC               [DYNAMICS]', myThid)  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
422  #endif          ELSE
423              CALL KPP_CALC_DUMMY(
424         I                  bi, bj, myTime, myThid )
425    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
426            ENDIF
427    
428  C--     Start of upward loop  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
429          DO K = Nr, 1, -1  CADJ STORE KPPghat   (:,:,:,bi,bj)
430    CADJ &   , KPPviscAz (:,:,:,bi,bj)
431    CADJ &   , KPPdiffKzT(:,:,:,bi,bj)
432    CADJ &   , KPPdiffKzS(:,:,:,bi,bj)
433    CADJ &   , KPPfrac   (:,:  ,bi,bj)
434    CADJ &                 = comlev1_bibj, key=ikey, byte=isbyte
435    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
436    
437    #endif  /* ALLOW_KPP */
438    
439    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
440    CADJ STORE KappaRT(:,:,:)     = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte
441    CADJ STORE KappaRS(:,:,:)     = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte
442    CADJ STORE theta(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte
443    CADJ STORE salt (:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte
444    CADJ STORE uvel (:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte
445    CADJ STORE vvel (:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte
446    CADJ STORE tr1  (:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte
447    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
448    
449    #ifdef ALLOW_AIM
450    C       AIM - atmospheric intermediate model, physics package code.
451    C note(jmc) : phiHyd=0 at this point but is not really used in Molteni Physics
452            IF ( useAIM ) THEN
453             CALL TIMER_START('AIM_DO_ATMOS_PHYS      [DYNAMICS]', myThid)
454             CALL AIM_DO_ATMOS_PHYSICS( phiHyd, bi, bj, myTime, myThid )
455             CALL TIMER_STOP ('AIM_DO_ATMOS_PHYS      [DYNAMICS]', myThid)
456            ENDIF
457    #endif /* ALLOW_AIM */
458    
          kM1  =max(1,k-1)   ! Points to level above k (=k-1)  
          kUp  =1+MOD(k+1,2) ! Cycles through 1,2 to point to layer above  
          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  
459    
460    C--     Start of thermodynamics loop
461            DO k=Nr,1,-1
462  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
463           kkey = (ikey-1)*(Nr-1+1) + (k-1) + 1  C? Patrick Is this formula correct?
464  #endif  cph Yes, but I rewrote it.
465    cph Also, the KappaR? need the index and subscript k!
466  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC           kkey = (ikey-1)*Nr + k
467  CADJ STORE rvel  (:,:,kDown)  = comlev1_3d, key = kkey, byte = isbyte  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
468  CADJ STORE rTrans(:,:)        = comlev1_3d, key = kkey, byte = isbyte  
469  CADJ STORE KappaRT(:,:,:)     = comlev1_3d, key = kkey, byte = isbyte  C--       km1    Points to level above k (=k-1)
470  CADJ STORE KappaRS(:,:,:)     = comlev1_3d, key = kkey, byte = isbyte  C--       kup    Cycles through 1,2 to point to layer above
471  #endif  C--       kDown  Cycles through 2,1 to point to current layer
472    
473              km1  = MAX(1,k-1)
474              kup  = 1+MOD(k+1,2)
475              kDown= 1+MOD(k,2)
476    
477              iMin = 1-OLx+2
478              iMax = sNx+OLx-1
479              jMin = 1-OLy+2
480              jMax = sNy+OLy-1
481    
482  C--      Get temporary terms used by tendency routines  C--      Get temporary terms used by tendency routines
483           CALL CALC_COMMON_FACTORS (           CALL CALC_COMMON_FACTORS (
484       I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,kM1,kUp,kDown,       I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,
485       O        xA,yA,uTrans,vTrans,rTrans,rVel,maskC,maskUp,       O        xA,yA,uTrans,vTrans,rTrans,maskUp,
486       I        myThid)       I        myThid)
487    
488  #ifdef ALLOW_OBCS  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
489          IF (openBoundaries) THEN  CADJ STORE KappaRT(:,:,k)    = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
490           CALL APPLY_OBCS3( bi, bj, K, Kup, rTrans, rVel, myThid )  CADJ STORE KappaRS(:,:,k)    = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
491          ENDIF  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
 #endif  
492    
493  #ifdef  INCLUDE_CALC_DIFFUSIVITY_CALL  #ifdef  INCLUDE_CALC_DIFFUSIVITY_CALL
494  C--      Calculate the total vertical diffusivity  C--      Calculate the total vertical diffusivity
495           CALL CALC_DIFFUSIVITY(           CALL CALC_DIFFUSIVITY(
496       I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K,       I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,
497       I        maskC,maskUp,       I        maskUp,
498       O        KappaRT,KappaRS,KappaRU,KappaRV,       O        KappaRT,KappaRS,KappaRU,KappaRV,
499       I        myThid)       I        myThid)
500  #endif  #endif
501  C--      Calculate accelerations in the momentum equations  
502           IF ( momStepping ) THEN  C--      Calculate active tracer tendencies (gT,gS,...)
503            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)  
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
 #ifdef INCLUDE_CD_CODE  
          ELSE  
             DO j=1-OLy,sNy+OLy  
                DO i=1-OLx,sNx+OLx  
                   guCD(i,j,k,bi,bj) = 0.0  
                   gvCD(i,j,k,bi,bj) = 0.0  
                END DO  
             END DO  
 #endif  
 #endif  
          ENDIF  
 C--      Calculate active tracer tendencies  
504           IF ( tempStepping ) THEN           IF ( tempStepping ) THEN
505            CALL CALC_GT(             CALL CALC_GT(
506       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax, k,kM1,kUp,kDown,       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax, k,km1,kup,kDown,
507       I         xA,yA,uTrans,vTrans,rTrans,maskUp,maskC,       I         xA,yA,uTrans,vTrans,rTrans,maskUp,
508       I         KappaRT,       I         KappaRT,
509       U         aTerm,xTerm,fZon,fMer,fVerT,       U         fVerT,
510       I         myTime, myThid)       I         myTime, myThid)
511               tauAB = 0.5d0 + abEps
512               CALL TIMESTEP_TRACER(
513         I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,tauAB,
514         I         theta, gT,
515         U         gTnm1,
516         I         myIter, myThid)
517           ENDIF           ENDIF
518           IF ( saltStepping ) THEN           IF ( saltStepping ) THEN
519            CALL CALC_GS(             CALL CALC_GS(
520       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax, k,kM1,kUp,kDown,       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax, k,km1,kup,kDown,
521       I         xA,yA,uTrans,vTrans,rTrans,maskUp,maskC,       I         xA,yA,uTrans,vTrans,rTrans,maskUp,
522       I         KappaRS,       I         KappaRS,
523       U         aTerm,xTerm,fZon,fMer,fVerS,       U         fVerS,
524       I         myTime, myThid)       I         myTime, myThid)
525               tauAB = 0.5d0 + abEps
526               CALL TIMESTEP_TRACER(
527         I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,tauAB,
528         I         salt, gS,
529         U         gSnm1,
530         I         myIter, myThid)
531           ENDIF           ENDIF
532  #ifdef ALLOW_OBCS           IF ( tr1Stepping ) THEN
533  C--      Calculate future values on open boundaries             CALL CALC_GTR1(
534           IF (openBoundaries) THEN       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax, k,km1,kup,kDown,
535  Caja      CALL CYCLE_OBCS( K, bi, bj, myThid )       I         xA,yA,uTrans,vTrans,rTrans,maskUp,
536            CALL SET_OBCS( K, bi, bj, myTime+deltaTclock, myThid )       I         KappaRT,
537         U         fVerTr1,
538         I         myTime, myThid)
539               tauAB = 0.5d0 + abEps
540               CALL TIMESTEP_TRACER(
541         I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,tauAB,
542         I         Tr1, gTr1,
543         U         gTr1NM1,
544         I         myIter, myThid)
545           ENDIF           ENDIF
546  #endif  
547  C--      Prediction step (step forward all model variables)  #ifdef   ALLOW_OBCS
          CALL TIMESTEP(  
      I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K,  
      I       myIter, myThid)  
 #ifdef ALLOW_OBCS  
548  C--      Apply open boundary conditions  C--      Apply open boundary conditions
549           IF (openBoundaries) THEN           IF (useOBCS) THEN
550  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC             CALL OBCS_APPLY_TS( bi, bj, k, gTnm1, gSnm1, myThid )
 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 )  
551           END IF           END IF
552  #endif  #endif   /* ALLOW_OBCS */
553    
554  C--      Freeze water  C--      Freeze water
555           IF (allowFreezing) THEN           IF (allowFreezing) THEN
556  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
557  CADJ STORE gTNm1(:,:,k,bi,bj)  = comlev1_3d, key = kkey, byte = isbyte  CADJ STORE gTNm1(:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k
558  #endif  CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte
559              CALL FREEZE( bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, K, myThid )  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
560                CALL FREEZE( bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k, myThid )
561           END IF           END IF
562    
563  #ifdef DIVG_IN_DYNAMICS  C--     end of thermodynamic k loop (Nr:1)
564  C--      Diagnose barotropic divergence of predicted fields          ENDDO
          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                           rVel, ConvectCount,  
      I                           myThid )  
          ENDIF  
 #endif  
   
565    
         ENDDO ! K  
566    
567  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
568             maximpl = 6  C? Patrick? What about this one?
569             iikey = (ikey-1)*maximpl  cph Keys iikey and idkey don't seem to be needed
570  #endif  cph since storing occurs on different tape for each
571    cph impldiff call anyways.
572    cph Thus, common block comlev1_impl isn't needed either.
573    cph Storing below needed in the case useGMREDI.
574            iikey = (ikey-1)*maximpl
575    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
576    
577  C--     Implicit diffusion  C--     Implicit diffusion
578          IF (implicitDiffusion) THEN          IF (implicitDiffusion) THEN
# Line 729  C--     Implicit diffusion Line 580  C--     Implicit diffusion
580           IF (tempStepping) THEN           IF (tempStepping) THEN
581  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
582              idkey = iikey + 1              idkey = iikey + 1
583  #endif  CADJ STORE gTNm1(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=ikey, byte=isbyte
584    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
585              CALL IMPLDIFF(              CALL IMPLDIFF(
586       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
587       I         deltaTtracer, KappaRT,recip_HFacC,       I         deltaTtracer, KappaRT, recip_HFacC,
588       U         gTNm1,       U         gTNm1,
589       I         myThid )       I         myThid )
590           END IF           ENDIF
591    
592           IF (saltStepping) THEN           IF (saltStepping) THEN
593  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
594           idkey = iikey + 2           idkey = iikey + 2
595  #endif  CADJ STORE gSNm1(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=ikey, byte=isbyte
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         deltaTtracer, KappaRS,recip_HFacC,       I         deltaTtracer, KappaRS, recip_HFacC,
600       U         gSNm1,       U         gSNm1,
601       I         myThid )       I         myThid )
602             ENDIF
603    
604             IF (tr1Stepping) THEN
605    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
606    CADJ STORE gTr1Nm1(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=ikey, byte=isbyte
607    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
608              CALL IMPLDIFF(
609         I      bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
610         I      deltaTtracer, KappaRT, recip_HFacC,
611         U      gTr1Nm1,
612         I      myThid )
613             ENDIF
614    
615    #ifdef   ALLOW_OBCS
616    C--      Apply open boundary conditions
617             IF (useOBCS) THEN
618               DO K=1,Nr
619                 CALL OBCS_APPLY_TS( bi, bj, k, gTnm1, gSnm1, myThid )
620               ENDDO
621           END IF           END IF
622    #endif   /* ALLOW_OBCS */
623    
624          ENDIF ! implicitDiffusion  C--     End If implicitDiffusion
625            ENDIF
626    
627  C--     Implicit viscosity  C--     Start computation of dynamics
628          IF (implicitViscosity) THEN          iMin = 1-OLx+2
629            iMax = sNx+OLx-1
630            jMin = 1-OLy+2
631            jMax = sNy+OLy-1
632    
633    C--     Explicit part of the Surface Potentiel Gradient (add in TIMESTEP)
634    C       (note: this loop will be replaced by CALL CALC_GRAD_ETA)
635            IF (implicSurfPress.NE.1.) THEN
636              CALL CALC_GRAD_PHI_SURF(
637         I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,
638         I         etaN,
639         O         phiSurfX,phiSurfY,
640         I         myThid )                        
641            ENDIF
642    
643           IF (momStepping) THEN  C--     Start of dynamics loop
644  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC          DO k=1,Nr
645           idkey = iikey + 3  
646  #endif  C--       km1    Points to level above k (=k-1)
647    C--       kup    Cycles through 1,2 to point to layer above
648    C--       kDown  Cycles through 2,1 to point to current layer
649    
650              km1  = MAX(1,k-1)
651              kup  = 1+MOD(k+1,2)
652              kDown= 1+MOD(k,2)
653    
654    C--      Integrate hydrostatic balance for phiHyd with BC of
655    C        phiHyd(z=0)=0
656    C        distinguishe between Stagger and Non Stagger time stepping
657             IF (staggerTimeStep) THEN
658               CALL CALC_PHI_HYD(
659         I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,
660         I        gTnm1, gSnm1,
661         U        phiHyd,
662         I        myThid )
663             ELSE
664               CALL CALC_PHI_HYD(
665         I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,
666         I        theta, salt,
667         U        phiHyd,
668         I        myThid )
669             ENDIF
670    
671    C--      Calculate accelerations in the momentum equations (gU, gV, ...)
672    C        and step forward storing the result in gUnm1, gVnm1, etc...
673             IF ( momStepping ) THEN
674               CALL CALC_MOM_RHS(
675         I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,kup,kDown,
676         I         phiHyd,KappaRU,KappaRV,
677         U         fVerU, fVerV,
678         I         myTime, myThid)
679               CALL TIMESTEP(
680         I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,
681         I         phiHyd, phiSurfX, phiSurfY,
682         I         myIter, myThid)
683    
684    #ifdef   ALLOW_OBCS
685    C--      Apply open boundary conditions
686             IF (useOBCS) THEN
687               CALL OBCS_APPLY_UV( bi, bj, k, gUnm1, gVnm1, myThid )
688             END IF
689    #endif   /* ALLOW_OBCS */
690    
691    #ifdef   ALLOW_AUTODIFF_TAMC
692    #ifdef   INCLUDE_CD_CODE
693             ELSE
694               DO j=1-OLy,sNy+OLy
695                 DO i=1-OLx,sNx+OLx
696                   guCD(i,j,k,bi,bj) = 0.0
697                   gvCD(i,j,k,bi,bj) = 0.0
698                 END DO
699               END DO
700    #endif   /* INCLUDE_CD_CODE */
701    #endif   /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
702             ENDIF
703    
704    
705    C--     end of dynamics k loop (1:Nr)
706            ENDDO
707    
708    
709    
710    C--     Implicit viscosity
711            IF (implicitViscosity.AND.momStepping) THEN
712    #ifdef    ALLOW_AUTODIFF_TAMC
713              idkey = iikey + 3
714    CADJ STORE gUNm1(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=ikey, byte=isbyte
715    #endif    /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
716            CALL IMPLDIFF(            CALL IMPLDIFF(
717       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
718       I         deltaTmom, KappaRU,recip_HFacW,       I         deltaTmom, KappaRU,recip_HFacW,
719       U         gUNm1,       U         gUNm1,
720       I         myThid )       I         myThid )
721  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef    ALLOW_AUTODIFF_TAMC
722           idkey = iikey + 4            idkey = iikey + 4
723  #endif  CADJ STORE gVNm1(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=ikey, byte=isbyte
724    #endif    /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
725            CALL IMPLDIFF(            CALL IMPLDIFF(
726       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
727       I         deltaTmom, KappaRV,recip_HFacS,       I         deltaTmom, KappaRV,recip_HFacS,
728       U         gVNm1,       U         gVNm1,
729       I         myThid )       I         myThid )
730    
731  #ifdef INCLUDE_CD_CODE  #ifdef   ALLOW_OBCS
732    C--      Apply open boundary conditions
733             IF (useOBCS) THEN
734               DO K=1,Nr
735                 CALL OBCS_APPLY_UV( bi, bj, k, gUnm1, gVnm1, myThid )
736               ENDDO
737             END IF
738    #endif   /* ALLOW_OBCS */
739    
740  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef    INCLUDE_CD_CODE
741           idkey = iikey + 5  #ifdef    ALLOW_AUTODIFF_TAMC
742  #endif            idkey = iikey + 5
743    CADJ STORE vVelD(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=ikey, byte=isbyte
744    #endif    /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
745            CALL IMPLDIFF(            CALL IMPLDIFF(
746       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
747       I         deltaTmom, KappaRU,recip_HFacW,       I         deltaTmom, KappaRU,recip_HFacW,
748       U         vVelD,       U         vVelD,
749       I         myThid )       I         myThid )
750  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef    ALLOW_AUTODIFF_TAMC
751          idkey = iikey + 6            idkey = iikey + 6
752  #endif  CADJ STORE uVelD(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=ikey, byte=isbyte
753    #endif    /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
754            CALL IMPLDIFF(            CALL IMPLDIFF(
755       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
756       I         deltaTmom, KappaRV,recip_HFacS,       I         deltaTmom, KappaRV,recip_HFacS,
757       U         uVelD,       U         uVelD,
758       I         myThid )       I         myThid )
759    #endif    /* INCLUDE_CD_CODE */
760  #endif  C--     End If implicitViscosity.AND.momStepping
761            ENDIF
          ENDIF ! momStepping  
         ENDIF ! implicitViscosity  
762    
763    Cjmc : add for phiHyd output <- but not working if multi tile per CPU
764    c       IF ( DIFFERENT_MULTIPLE(dumpFreq,myTime+deltaTClock,myTime)
765    c    &  .AND. buoyancyRelation .eq. 'ATMOSPHERIC' ) THEN
766    c         WRITE(suff,'(I10.10)') myIter+1
767    c         CALL WRITE_FLD_XYZ_RL('PH.',suff,phiHyd,myIter+1,myThid)
768    c       ENDIF
769    Cjmc(end)
770    
771    #ifdef ALLOW_TIMEAVE
772            IF (taveFreq.GT.0.) THEN
773              CALL TIMEAVE_CUMUL_1T(phiHydtave, phiHyd, Nr,
774         I                              deltaTclock, bi, bj, myThid)
775              IF (ivdc_kappa.NE.0.) THEN
776                CALL TIMEAVE_CUMULATE(ConvectCountTave, ConvectCount, Nr,
777         I                              deltaTclock, bi, bj, myThid)
778              ENDIF
779            ENDIF
780    #endif /* ALLOW_TIMEAVE */
781    
782         ENDDO         ENDDO
783        ENDDO        ENDDO
784    
785  C     write(0,*) 'dynamics: pS ',minval(cg2d_x(1:sNx,1:sNy,:,:)),  #ifndef EXCLUDE_DEBUGMODE
786  C    &                           maxval(cg2d_x(1:sNx,1:sNy,:,:))        If (debugMode) THEN
787  C     write(0,*) 'dynamics: U  ',minval(uVel(1:sNx,1:sNy,1,:,:),mask=uVel(1:sNx,1:sNy,1,:,:).NE.0.),         CALL DEBUG_STATS_RL(1,EtaN,'EtaN (DYNAMICS)',myThid)
788  C    &                           maxval(uVel(1:sNx,1:sNy,1,:,:),mask=uVel(1:sNx,1:sNy,1,:,:).NE.0.)         CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,vVel,'Vvel (DYNAMICS)',myThid)
789  C     write(0,*) 'dynamics: V  ',minval(vVel(1:sNx,1:sNy,1,:,:),mask=vVel(1:sNx,1:sNy,1,:,:).NE.0.),         CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,wVel,'Wvel (DYNAMICS)',myThid)
790  C    &                           maxval(vVel(1:sNx,1:sNy,1,:,:),mask=vVel(1:sNx,1:sNy,1,:,:).NE.0.)         CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,theta,'Theta (DYNAMICS)',myThid)
791  C     write(0,*) 'dynamics: rVel(1) ',         CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,salt,'Salt (DYNAMICS)',myThid)
792  C    &            minval(rVel(1:sNx,1:sNy,1),mask=rVel(1:sNx,1:sNy,1).NE.0.),         CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,Gu,'Gu (DYNAMICS)',myThid)
793  C    &            maxval(rVel(1:sNx,1:sNy,1),mask=rVel(1:sNx,1:sNy,1).NE.0.)         CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,Gv,'Gv (DYNAMICS)',myThid)
794  C     write(0,*) 'dynamics: rVel(2) ',         CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,Gt,'Gt (DYNAMICS)',myThid)
795  C    &            minval(rVel(1:sNx,1:sNy,2),mask=rVel(1:sNx,1:sNy,2).NE.0.),         CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,Gs,'Gs (DYNAMICS)',myThid)
796  C    &            maxval(rVel(1:sNx,1:sNy,2),mask=rVel(1:sNx,1:sNy,2).NE.0.)         CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,GuNm1,'GuNm1 (DYNAMICS)',myThid)
797  C     write(0,*) 'dynamics: gT ',minval(gT(1:sNx,1:sNy,:,:,:)),         CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,GvNm1,'GvNm1 (DYNAMICS)',myThid)
798  C    &                           maxval(gT(1:sNx,1:sNy,:,:,:))         CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,GtNm1,'GtNm1 (DYNAMICS)',myThid)
799  C     write(0,*) 'dynamics: T  ',minval(Theta(1:sNx,1:sNy,:,:,:)),         CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,GsNm1,'GsNm1 (DYNAMICS)',myThid)
800  C    &                           maxval(Theta(1:sNx,1:sNy,:,:,:))        ENDIF
801  C     write(0,*) 'dynamics: gS ',minval(gS(1:sNx,1:sNy,:,:,:)),  #endif
 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 )  
   
802    
803        RETURN        RETURN
804        END        END
Legend:
Removed from v.1.51  
changed lines
  Added in v.1.72
  ViewVC Help
Powered by ViewVC 1.1.22