/[MITgcm]/MITgcm/model/src/dynamics.F
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revision 1.56 by heimbach, Mon Jan 29 20:05:46 2001 UTC revision 1.169 by gforget, Thu Feb 6 23:16:46 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    #undef DYNAMICS_GUGV_EXCH_CHECK
14    
15    CBOP
16    C     !ROUTINE: DYNAMICS
17    C     !INTERFACE:
18        SUBROUTINE DYNAMICS(myTime, myIter, myThid)        SUBROUTINE DYNAMICS(myTime, myIter, myThid)
19  C     /==========================================================\  C     !DESCRIPTION: \bv
20  C     | SUBROUTINE DYNAMICS                                      |  C     *==========================================================*
21  C     | o Controlling routine for the explicit part of the model |  C     | SUBROUTINE DYNAMICS
22  C     |   dynamics.                                              |  C     | o Controlling routine for the explicit part of the model
23  C     |==========================================================|  C     |   dynamics.
24  C     | This routine evaluates the "dynamics" terms for each     |  C     *==========================================================*
25  C     | block of ocean in turn. Because the blocks of ocean have |  C     | This routine evaluates the "dynamics" terms for each
26  C     | overlap regions they are independent of one another.     |  C     | block of ocean in turn. Because the blocks of ocean have
27  C     | If terms involving lateral integrals are needed in this  |  C     | overlap regions they are independent of one another.
28  C     | routine care will be needed. Similarly finite-difference |  C     | If terms involving lateral integrals are needed in this
29  C     | operations with stencils wider than the overlap region   |  C     | routine care will be needed. Similarly finite-difference
30  C     | require special consideration.                           |  C     | operations with stencils wider than the overlap region
31  C     | Notes                                                    |  C     | require special consideration.
32  C     | =====                                                    |  C     | The algorithm...
33  C     | C*P* comments indicating place holders for which code is |  C     |
34  C     |      presently being developed.                          |  C     | "Correction Step"
35  C     \==========================================================/  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_MOM_COMMON
87    # include "MOM_VISC.h"
88    #endif
89    #ifdef ALLOW_CD_CODE
90    # include "CD_CODE_VARS.h"
91    #endif
92  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
93  # include "tamc.h"  # include "tamc.h"
94  # include "tamc_keys.h"  # include "tamc_keys.h"
95  # include "FFIELDS.h"  # include "FFIELDS.h"
96    # include "EOS.h"
97  # ifdef ALLOW_KPP  # ifdef ALLOW_KPP
98  #  include "KPP.h"  #  include "KPP.h"
99  # endif  # endif
100  # ifdef ALLOW_GMREDI  # ifdef ALLOW_PTRACERS
101  #  include "GMREDI.h"  #  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  # endif
114  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  #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     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 KappaRT (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)        _RL KappaRV (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)
204        _RL KappaRS (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)  #ifdef ALLOW_SMAG_3D
205        _RL KappaRU (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)  C     str11       :: strain component Vxx @ grid-cell center
206        _RL KappaRV (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)  C     str22       :: strain component Vyy @ grid-cell center
207        _RL sigmaX  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)  C     str33       :: strain component Vzz @ grid-cell center
208        _RL sigmaY  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)  C     str12       :: strain component Vxy @ grid-cell corner
209        _RL sigmaR  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)  C     str13       :: strain component Vxz @ above uVel
210    C     str23       :: strain component Vyz @ above vVel
211  C This is currently also used by IVDC and Diagnostics  C     viscAh3d_00 :: Smagorinsky viscosity @ grid-cell center
212  C #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 #endif  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
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 iikey, kkey        _RL tmpFac
245        INTEGER maximpl  #endif /* ALLOW_DIAGNOSTICS */
 #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  
246    
247  C---    The algorithm...  C---    The algorithm...
248  C  C
# Line 166  C       "Calculation of Gs" Line 258  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       physics, 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 196  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 )
294        ikey = 1  #endif
 #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  
295    
296    #ifdef ALLOW_DIAGNOSTICS
297          dPhiHydDiagIsOn = .FALSE.
298          IF ( useDiagnostics )
299         &  dPhiHydDiagIsOn = DIAGNOSTICS_IS_ON( 'Um_dPHdx', myThid )
300         &               .OR. DIAGNOSTICS_IS_ON( 'Vm_dPHdy', myThid )
301    #endif
302    
303  C--   Set up work arrays with valid (i.e. not NaN) values  C-- Call to routine for calculation of Eliassen-Palm-flux-forced
304  C     These inital values do not alter the numerical results. They  C    U-tendency, if desired:
305  C     just ensure that all memory references are to valid floating  #ifdef INCLUDE_EP_FORCING_CODE
306  C     point numbers. This prevents spurious hardware signals due to        CALL CALC_EP_FORCING(myThid)
307  C     uninitialised but inert locations.  #endif
       DO j=1-OLy,sNy+OLy  
        DO i=1-OLx,sNx+OLx  
         xA(i,j)      = 0. _d 0  
         yA(i,j)      = 0. _d 0  
         uTrans(i,j)  = 0. _d 0  
         vTrans(i,j)  = 0. _d 0  
         aTerm(i,j)   = 0. _d 0  
         xTerm(i,j)   = 0. _d 0  
         cTerm(i,j)   = 0. _d 0  
         mTerm(i,j)   = 0. _d 0  
         pTerm(i,j)   = 0. _d 0  
         fZon(i,j)    = 0. _d 0  
         fMer(i,j)    = 0. _d 0  
         DO k=1,Nr  
          phiHyd (i,j,k)  = 0. _d 0  
          KappaRU(i,j,k) = 0. _d 0  
          KappaRV(i,j,k) = 0. _d 0  
          sigmaX(i,j,k) = 0. _d 0  
          sigmaY(i,j,k) = 0. _d 0  
          sigmaR(i,j,k) = 0. _d 0  
         ENDDO  
         rhoKM1 (i,j) = 0. _d 0  
         rhok   (i,j) = 0. _d 0  
         rhoKP1 (i,j) = 0. _d 0  
         rhoTMP (i,j) = 0. _d 0  
         buoyKM1(i,j) = 0. _d 0  
         buoyK  (i,j) = 0. _d 0  
         maskC  (i,j) = 0. _d 0  
        ENDDO  
       ENDDO  
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
# Line 249  CHPF$ INDEPENDENT Line 319  CHPF$ INDEPENDENT
319    
320  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
321  C--    HPF directive to help TAMC  C--    HPF directive to help TAMC
322  CHPF$  INDEPENDENT, NEW (rTrans,rVel,fVerT,fVerS,fVerU,fVerV  CHPF$  INDEPENDENT, NEW (fVerU,fVerV
323  CHPF$&                  ,phiHyd,utrans,vtrans,maskc,xA,yA  CHPF$&                  ,phiHydF
324  CHPF$&                  ,KappaRT,KappaRS,KappaRU,KappaRV  CHPF$&                  ,KappaRU,KappaRV
325  CHPF$&                  )  CHPF$&                  )
326  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
327    
# Line 260  CHPF$&                  ) Line 330  CHPF$&                  )
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 /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  #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  
          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          iMin = 1-OLx+1          DO j=1-OLy,sNy+OLy
361          iMax = sNx+OLx           DO i=1-OLx,sNx+OLx
362          jMin = 1-OLy+1            fVerU  (i,j,1) = 0. _d 0
363          jMax = sNy+OLy            fVerU  (i,j,2) = 0. _d 0
364              fVerV  (i,j,1) = 0. _d 0
365          k = 1            fVerV  (i,j,2) = 0. _d 0
366          BOTTOM_LAYER = k .EQ. Nr            phiHydF (i,j)  = 0. _d 0
367              phiHydC (i,j)  = 0. _d 0
368  #ifdef DO_PIPELINED_CORRECTION_STEP  #ifndef INCLUDE_PHIHYD_CALCULATION_CODE
369  C--     Calculate gradient of surface pressure            dPhiHydX(i,j)  = 0. _d 0
370          CALL CALC_GRAD_ETA_SURF(            dPhiHydY(i,j)  = 0. _d 0
371       I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,  #endif
372       O       etaSurfX,etaSurfY,            phiSurfX(i,j)  = 0. _d 0
373       I       myThid)            phiSurfY(i,j)  = 0. _d 0
374  C--     Update fields in top level according to tendency terms            guDissip(i,j)  = 0. _d 0
375          CALL CORRECTION_STEP(            gvDissip(i,j)  = 0. _d 0
376       I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,  #ifdef ALLOW_AUTODIFF
377       I       etaSurfX,etaSurfY,myTime,myThid)            phiHydLow(i,j,bi,bj) = 0. _d 0
378    # if (defined NONLIN_FRSURF) && (defined ALLOW_MOM_FLUXFORM)
379  #ifdef ALLOW_OBCS  #  ifndef DISABLE_RSTAR_CODE
380          IF (openBoundaries) THEN            dWtransC(i,j,bi,bj) = 0. _d 0
381  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC            dWtransU(i,j,bi,bj) = 0. _d 0
382  CADJ STORE uvel (:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte            dWtransV(i,j,bi,bj) = 0. _d 0
383  CADJ STORE vvel (:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte  #  endif
384  CADJ STORE theta(:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte  # endif
385  CADJ STORE salt (:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte  #endif /* ALLOW_AUTODIFF */
 #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  
            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_bibj, key = ikey, byte = isbyte  
 CADJ STORE vvel (:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte  
 CADJ STORE theta(:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte  
 CADJ STORE salt (:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte  
 #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  
             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_bibj, key = ikey, byte = isbyte  
 CADJ STORE salt (:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte  
 #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  
         CALL FIND_RHO(  
      I     bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k, k, eosType,  
      O     rhoKm1,  
      I     myThid )  
 #endif  
   
         IF (.NOT. BOTTOM_LAYER) THEN  
   
 C--      Check static stability with layer below  
 C--      and mix as needed.  
 #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL  
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
 CADJ STORE theta(:,:,k+1,bi,bj) = comlev1_bibj  
 CADJ &   , key = ikey, byte = isbyte  
 CADJ STORE salt (:,:,k+1,bi,bj) = comlev1_bibj  
 CADJ &   , key = ikey, byte = isbyte  
 #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  
          CALL FIND_RHO(  
      I      bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k+1, k, eosType,  
      O      rhoKp1,  
      I      myThid )  
 #endif  
   
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
 CADJ STORE rhoKm1(:,:)  = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte  
 CADJ STORE rhoKp1(:,:)  = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte  
 #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  
   
 #ifdef  INCLUDE_CONVECT_CALL  
   
          CALL CONVECT(  
      I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k+1,rhoKm1,rhoKp1,  
      U       ConvectCount,  
      I       myTime,myIter,myThid)  
   
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
 CADJ STORE theta(:,:,k+1,bi,bj),theta(:,:,k,bi,bj)  
 CADJ &     = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte  
 CADJ STORE salt (:,:,k+1,bi,bj),salt (:,:,k,bi,bj)  
 CADJ &     = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte  
 #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  
   
 #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)  
          ENDIF  
   
 C--      Recompute density after mixing  
 #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL  
          CALL FIND_RHO(  
      I      bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k, k, eosType,  
      O      rhoKm1,  
      I      myThid )  
 #endif  
         ENDIF  
   
 C--     Calculate buoyancy  
         CALL CALC_BUOYANCY(  
      I      bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,rhoKm1,  
      O      buoyKm1,  
      I      myThid )  
   
 C--     Integrate hydrostatic balance for phiHyd with BC of  
 C--     phiHyd(z=0)=0  
         CALL CALC_PHI_HYD(  
      I      bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,buoyKm1,buoyKm1,  
      U      phiHyd,  
      I      myThid )  
   
 #ifdef ALLOW_GMREDI  
         IF ( useGMRedi ) THEN  
         CALL GRAD_SIGMA(  
      I            bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k,  
      I            rhoKm1, rhoKm1, rhoKm1,  
      O            sigmaX, sigmaY, sigmaR,  
      I            myThid )  
         ELSE  
          DO j=1-OLy,sNy+OLy  
           DO i=1-OLx,sNx+OLx  
            sigmaX(i,j,k) = 0. _d 0  
            sigmaY(i,j,k) = 0. _d 0  
            sigmaR(i,j,k) = 0. _d 0  
           ENDDO  
386           ENDDO           ENDDO
387          ENDIF          ENDDO
 #endif  
   
 C--     Start of downward loop  
         DO k=2,Nr  
   
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
          kkey = (ikey-1)*(Nr-2+1) + (k-2) + 1  
 #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  
   
          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_bibj_k  
 CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte  
 CADJ STORE vvel (:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k  
 CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte  
 CADJ STORE theta(:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k  
 CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte  
 CADJ STORE salt (:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k  
 CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte  
 #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  
              CALL APPLY_OBCS1( bi, bj, k+1, myThid )  
           END IF  
 #endif  
          ENDIF  
 #endif /* DO_PIPELINED_CORRECTION_STEP */  
   
 C--      Density of k level (below W(k)) reference to k level  
 #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL  
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
 CADJ STORE theta(:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k  
 CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte  
 CADJ STORE salt (:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k  
 CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte  
 #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  
          CALL FIND_RHO(  
      I      bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,  k, k, eosType,  
      O      rhoK,  
      I      myThid )  
   
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
 cph(   storing not necessary  
 cphCADJ STORE rhoK(:,:)  = comlev1_bibj_k, key = kkey, byte = isbyte  
 cph)  
 #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  
 #endif  
   
          IF (.NOT. BOTTOM_LAYER) THEN  
   
 C--       Check static stability with layer below and mix as needed.  
 C--       Density of k+1 level (below W(k+1)) reference to k level.  
 #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL  
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
 CADJ STORE theta(:,:,k+1,bi,bj) = comlev1_bibj_k  
 CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte  
 CADJ STORE salt (:,:,k+1,bi,bj) = comlev1_bibj_k  
 CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte  
 #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  
           CALL FIND_RHO(  
      I       bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,  k+1, k, eosType,  
      O       rhoKp1,  
      I       myThid )  
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
 CADJ STORE rhoKp1(:,:) = comlev1_bibj_k, key = kkey, byte = isbyte  
 #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  
 #endif  
   
 #ifdef  INCLUDE_CONVECT_CALL  
           CALL CONVECT(  
      I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k+1,rhoK,rhoKp1,  
      U        ConvectCount,  
      I        myTime,myIter,myThid)  
   
 #endif  
388    
389  C--      Implicit Vertical Diffusion for Convection  C--     Start computation of dynamics
          IF (ivdc_kappa.NE.0.) THEN  
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
 CADJ STORE rhoKm1(:,:) = comlev1_bibj_k, key = kkey, byte = isbyte  
 #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  
             CALL CALC_IVDC(  
      I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k+1,rhoKm1,rhoKp1,  
      U       ConvectCount, KappaRT, KappaRS,  
      I       myTime,myIter,myThid)  
          END IF  
390    
 C--       Recompute density after mixing  
 #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL  
391  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
392  CADJ STORE theta(:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k  CADJ STORE wVel (:,:,:,bi,bj) =
393  CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte  CADJ &     comlev1_bibj, key=idynkey, byte=isbyte
 CADJ STORE salt (:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k  
 CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte  
394  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
           CALL FIND_RHO(  
      I       bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k, k, eosType,  
      O       rhoK,  
      I       myThid )  
 #endif  
   
 C--            IF (.NOT. BOTTOM_LAYER) ends here  
          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 )  
395    
396  #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL  C--     Explicit part of the Surface Potential Gradient (add in TIMESTEP)
397  C--      Calculate iso-neutral slopes for the GM/Redi parameterisation  C       (note: this loop will be replaced by CALL CALC_GRAD_ETA)
398            IF (implicSurfPress.NE.1.) THEN
399              CALL CALC_GRAD_PHI_SURF(
400         I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,
401         I         etaN,
402         O         phiSurfX,phiSurfY,
403         I         myThid )
404            ENDIF
405    
406  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
407  CADJ STORE theta(:,:,k-1,bi,bj) = comlev1_bibj_k  CADJ STORE uVel (:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key=idynkey, byte=isbyte
408  CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte  CADJ STORE vVel (:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key=idynkey, byte=isbyte
409  CADJ STORE salt (:,:,k-1,bi,bj) = comlev1_bibj_k  #ifdef ALLOW_KPP
410  CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte  CADJ STORE KPPviscAz (:,:,:,bi,bj)
411    CADJ &                 = comlev1_bibj, key=idynkey, byte=isbyte
412    #endif /* ALLOW_KPP */
413  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
414    
415           CALL FIND_RHO(  #ifndef ALLOW_AUTODIFF
416       I        bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k-1, k, eosType,          IF ( .NOT.momViscosity ) THEN
      O        rhoTmp,  
      I        myThid )  
417  #endif  #endif
418              DO k=1,Nr
419               DO j=1-OLy,sNy+OLy
420  #ifdef ALLOW_GMREDI              DO i=1-OLx,sNx+OLx
421           IF ( useGMRedi ) THEN               KappaRU(i,j,k) = 0. _d 0
422           CALL GRAD_SIGMA(               KappaRV(i,j,k) = 0. _d 0
423       I             bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k,              ENDDO
      I             rhoK, rhotmp, rhoK,  
      O             sigmaX, sigmaY, sigmaR,  
      I             myThid )  
          ELSE  
           DO j=1-OLy,sNy+OLy  
            DO i=1-OLx,sNx+OLx  
             sigmaX(i,j,k) = 0. _d 0  
             sigmaY(i,j,k) = 0. _d 0  
             sigmaR(i,j,k) = 0. _d 0  
424             ENDDO             ENDDO
425            ENDDO            ENDDO
426           ENDIF  #ifndef ALLOW_AUTODIFF
 #endif  
   
          DO J=jMin,jMax  
           DO I=iMin,iMax  
 #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL  
            rhoKm1 (I,J) = rhoK(I,J)  
 #endif  
            buoyKm1(I,J) = buoyK(I,J)  
           ENDDO  
          ENDDO  
   
 C--     end of k loop  
         ENDDO  
   
 C     Determines forcing terms based on external fields  
 C     relaxation terms, etc.  
       CALL EXTERNAL_FORCING_SURF(  
      I             bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,  
      I             myThid )  
   
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
   
 CADJ STORE surfacetendencyu(:,:,bi,bj)  
 CADJ &   , surfacetendencyv(:,:,bi,bj)  
 CADJ &   , surfacetendencys(:,:,bi,bj)  
 CADJ &   , surfacetendencyt(:,:,bi,bj)  
 CADJ &                        = comlev1_bibj, key=ikey, byte=isbyte  
   
 # ifdef ALLOW_GMREDI  
 CADJ STORE sigmaX(:,:,:) = comlev1, key=ikey, byte=isbyte  
 CADJ STORE sigmaY(:,:,:) = comlev1, key=ikey, byte=isbyte  
 CADJ STORE sigmaR(:,:,:) = comlev1, key=ikey, byte=isbyte  
 # endif /* ALLOW_GMREDI */  
   
 #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  
   
 #ifdef ALLOW_GMREDI  
         IF (useGMRedi) THEN  
           DO k=1, Nr  
             CALL GMREDI_CALC_TENSOR(  
      I             bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k,  
      I             sigmaX, sigmaY, sigmaR,  
      I             myThid )  
           ENDDO  
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
         ELSE  
           DO k=1, Nr  
             CALL GMREDI_CALC_TENSOR_DUMMY(  
      I             bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k,  
      I             sigmaX, sigmaY, sigmaR,  
      I             myThid )  
           ENDDO  
 #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  
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  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_SMAG_3D
440  CADJ STORE KappaRT(:,:,:)     = comlev1_bibj, key=ikey, byte=isbyte          IF ( useSmag3D ) THEN
441  CADJ STORE KappaRS(:,:,:)     = comlev1_bibj, key=ikey, byte=isbyte            CALL MOM_CALC_3D_STRAIN(
442         O         str11, str22, str33, str12, str13, str23,
443  #ifdef ALLOW_GMREDI       I         bi, bj, myThid )
 C-- R.G. We need to define a new tape since Kw use mythid instead of bi,bj  
 CADJ STORE Kwx(:,:,:,myThid)  = comlev1_bibj, key=ikey, byte=isbyte  
 CADJ STORE Kwy(:,:,:,myThid)  = comlev1_bibj, key=ikey, byte=isbyte  
 CADJ STORE Kwz(:,:,:,myThid)  = comlev1_bibj, key=ikey, byte=isbyte  
 #endif  
   
 CADJ STORE theta(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key=ikey, byte=isbyte  
 CADJ STORE salt (:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key=ikey, byte=isbyte  
 CADJ STORE uvel (:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key=ikey, byte=isbyte  
 CADJ STORE vvel (:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key=ikey, byte=isbyte  
 =======  
 C-- R.G. We need to define a new tape since Kw use mythid instead of bi,bj  
 CADJ STORE Kwx(:,:,:,myThid)  = comlev1_bibj, key=ikey, byte=isbyte  
 CADJ STORE Kwy(:,:,:,myThid)  = comlev1_bibj, key=ikey, byte=isbyte  
 CADJ STORE Kwz(:,:,:,myThid)  = comlev1_bibj, key=ikey, byte=isbyte  
   
 CADJ STORE theta(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key=ikey, byte=isbyte  
 CADJ STORE salt (:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key=ikey, byte=isbyte  
 CADJ STORE uvel (:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key=ikey, byte=isbyte  
 CADJ STORE vvel (:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key=ikey, byte=isbyte  
   
 C--     dummy initialization to break data flow because  
 C--     calc_div_ghat has a condition for initialization  
         DO J=jMin,jMax  
            DO I=iMin,iMax  
               cg2d_b(i,j,bi,bj) = 0.0  
            ENDDO  
         ENDDO  
 #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  
   
 #ifdef ALLOW_KPP  
 C--   Compute KPP mixing coefficients  
         IF (useKPP) THEN  
   
           CALL TIMER_START('KPP_CALC               [DYNAMICS]', myThid)  
           CALL KPP_CALC(  
      I                  bi, bj, myTime, myThid )  
           CALL TIMER_STOP ('KPP_CALC               [DYNAMICS]', myThid)  
   
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
         ELSE  
           DO j=1-OLy,sNy+OLy  
             DO i=1-OLx,sNx+OLx  
               KPPhbl (i,j,bi,bj) = 1.0  
               KPPfrac(i,j,bi,bj) = 0.0  
               DO k = 1,Nr  
                  KPPghat   (i,j,k,bi,bj) = 0.0  
                  KPPviscAz (i,j,k,bi,bj) = viscAz  
                  KPPdiffKzT(i,j,k,bi,bj) = diffKzT  
                  KPPdiffKzS(i,j,k,bi,bj) = diffKzS  
               ENDDO  
             ENDDO  
           ENDDO  
 #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  
444          ENDIF          ENDIF
445    #endif /* ALLOW_SMAG_3D */
446    
447  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
448  CADJ STORE KPPghat   (:,:,:,bi,bj)  CADJ STORE KappaRU(:,:,:)
449  CADJ &   , KPPviscAz (:,:,:,bi,bj)  CADJ &     = comlev1_bibj, key=idynkey, byte=isbyte
450  CADJ &   , KPPdiffKzT(:,:,:,bi,bj)  CADJ STORE KappaRV(:,:,:)
451  CADJ &   , KPPdiffKzS(:,:,:,bi,bj)  CADJ &     = comlev1_bibj, key=idynkey, byte=isbyte
 CADJ &   , KPPfrac   (:,:  ,bi,bj)  
 CADJ &                 = comlev1_bibj, key=ikey, byte=isbyte  
452  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
453    
 #endif /* ALLOW_KPP */  
   
 C--     Start of upward loop  
         DO k = Nr, 1, -1  
   
 C--      km1    Points to level above k (=k-1)  
 C--      kup    Cycles through 1,2 to point to layer above  
 C--      kDown  Cycles through 2,1 to point to current layer  
   
          km1  =max(1,k-1)  
          kup  =1+MOD(k+1,2)  
          kDown=1+MOD(k,2)  
   
          iMin = 1-OLx+2  
          iMax = sNx+OLx-1  
          jMin = 1-OLy+2  
          jMax = sNy+OLy-1  
   
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
          kkey = (ikey-1)*(Nr-1+1) + (k-1) + 1  
 CADJ STORE rvel  (:,:,kdown)  = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte  
 CADJ STORE rTrans(:,:)        = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte  
 CADJ STORE KappaRT(:,:,k)     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte  
 CADJ STORE KappaRS(:,:,k)     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte  
 #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)  
   
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 /* ALLOW_OBCS */
464    
465    #ifdef ALLOW_EDDYPSI
466            CALL CALC_EDDY_STRESS(bi,bj,myThid)
467  #endif  #endif
468    
469  #ifdef  INCLUDE_CALC_DIFFUSIVITY_CALL  C--     Start of dynamics loop
470  C--      Calculate the total vertical diffusivity          DO k=1,Nr
471           CALL CALC_DIFFUSIVITY(  
472    C--       km1    Points to level above k (=k-1)
473    C--       kup    Cycles through 1,2 to point to layer above
474    C--       kDown  Cycles through 2,1 to point to current layer
475    
476              km1  = MAX(1,k-1)
477              kp1  = MIN(k+1,Nr)
478              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 phiHydLow (:,:,bi,bj)
486    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte    
487    CADJ STORE theta (:,:,k,bi,bj)
488    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
489    CADJ STORE salt  (:,:,k,bi,bj)
490    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
491    CADJ STORE gT(:,:,k,bi,bj)
492    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
493    CADJ STORE gS(:,:,k,bi,bj)
494    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
495    # ifdef NONLIN_FRSURF
496    cph-test
497    CADJ STORE  phiHydC (:,:)
498    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
499    CADJ STORE  phiHydF (:,:)
500    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
501    CADJ STORE gU(:,:,k,bi,bj)
502    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
503    CADJ STORE gV(:,:,k,bi,bj)
504    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
505    #  ifndef ALLOW_ADAMSBASHFORTH_3
506    CADJ STORE guNm1(:,:,k,bi,bj)
507    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
508    CADJ STORE gvNm1(:,:,k,bi,bj)
509    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
510    #  else
511    CADJ STORE guNm(:,:,k,bi,bj,1)
512    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
513    CADJ STORE guNm(:,:,k,bi,bj,2)
514    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
515    CADJ STORE gvNm(:,:,k,bi,bj,1)
516    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
517    CADJ STORE gvNm(:,:,k,bi,bj,2)
518    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
519    #  endif
520    #  ifdef ALLOW_CD_CODE
521    CADJ STORE uNM1(:,:,k,bi,bj)
522    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
523    CADJ STORE vNM1(:,:,k,bi,bj)
524    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
525    CADJ STORE uVelD(:,:,k,bi,bj)
526    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
527    CADJ STORE vVelD(:,:,k,bi,bj)
528    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
529    #  endif
530    # endif /* NONLIN_FRSURF */
531    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
532    
533    C--      Integrate hydrostatic balance for phiHyd with BC of phiHyd(z=0)=0
534             IF ( implicitIntGravWave ) THEN
535               CALL CALC_PHI_HYD(
536       I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,       I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,
537       I        maskC,maskUp,       I        gT, gS,
538       O        KappaRT,KappaRS,KappaRU,KappaRV,       U        phiHydF,
539       I        myThid)       O        phiHydC, dPhiHydX, dPhiHydY,
540  #endif       I        myTime, myIter, myThid )
 C--      Calculate accelerations in the momentum equations  
          IF ( momStepping ) THEN  
           CALL CALC_MOM_RHS(  
      I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,km1,kup,kDown,  
      I         xA,yA,uTrans,vTrans,rTrans,rVel,maskC,  
      I         phiHyd,KappaRU,KappaRV,  
      U         aTerm,xTerm,cTerm,mTerm,pTerm,  
      U         fZon, fMer, fVerU, fVerV,  
      I         myTime, myThid)  
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
 #ifdef INCLUDE_CD_CODE  
541           ELSE           ELSE
542              DO j=1-OLy,sNy+OLy             CALL CALC_PHI_HYD(
543                 DO i=1-OLx,sNx+OLx       I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,
544                    guCD(i,j,k,bi,bj) = 0.0       I        theta, salt,
545                    gvCD(i,j,k,bi,bj) = 0.0       U        phiHydF,
546                 END DO       O        phiHydC, dPhiHydX, dPhiHydY,
547              END DO       I        myTime, myIter, myThid )
 #endif  
 #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  
          ENDIF  
 C--      Calculate active tracer tendencies  
          IF ( tempStepping ) THEN  
           CALL CALC_GT(  
      I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax, k,km1,kup,kDown,  
      I         xA,yA,uTrans,vTrans,rTrans,maskUp,maskC,  
      I         KappaRT,  
      U         aTerm,xTerm,fZon,fMer,fVerT,  
      I         myTime, myThid)  
          ENDIF  
          IF ( saltStepping ) THEN  
           CALL CALC_GS(  
      I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax, k,km1,kup,kDown,  
      I         xA,yA,uTrans,vTrans,rTrans,maskUp,maskC,  
      I         KappaRS,  
      U         aTerm,xTerm,fZon,fMer,fVerS,  
      I         myTime, myThid)  
548           ENDIF           ENDIF
549  #ifdef ALLOW_OBCS  #ifdef ALLOW_DIAGNOSTICS
550  C--      Calculate future values on open boundaries           IF ( dPhiHydDiagIsOn ) THEN
551           IF (openBoundaries) THEN             tmpFac = -1. _d 0
552  Caja      CALL CYCLE_OBCS( k, bi, bj, myThid )             CALL DIAGNOSTICS_SCALE_FILL( dPhiHydX, tmpFac, 1,
553            CALL SET_OBCS( k, bi, bj, myTime+deltaTclock, myThid )       &                           'Um_dPHdx', k, 1, 2, bi, bj, myThid )
554               CALL DIAGNOSTICS_SCALE_FILL( dPhiHydY, tmpFac, 1,
555         &                           'Vm_dPHdy', k, 1, 2, bi, bj, myThid )
556           ENDIF           ENDIF
557  #endif  #endif /* ALLOW_DIAGNOSTICS */
 C--      Prediction step (step forward all model variables)  
          CALL TIMESTEP(  
      I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,  
      I       myIter, myThid)  
 #ifdef ALLOW_OBCS  
 C--      Apply open boundary conditions  
          IF (openBoundaries) THEN  
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
 CADJ STORE gunm1(:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte  
 CADJ STORE gvnm1(:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte  
 CADJ STORE gwnm1(:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte  
 #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  
558    
559              CALL APPLY_OBCS2( bi, bj, k, myThid )  C--      Calculate accelerations in the momentum equations (gU, gV, ...)
560           END IF  C        and step forward storing the result in gU, gV, etc...
561  #endif           IF ( momStepping ) THEN
562  C--      Freeze water  #ifdef ALLOW_AUTODIFF
563           IF (allowFreezing) THEN             DO j=1-OLy,sNy+OLy
564                DO i=1-OLx,sNx+OLx
565                  guDissip(i,j)  = 0. _d 0
566                  gvDissip(i,j)  = 0. _d 0
567                ENDDO
568               ENDDO
569    #endif /* ALLOW_AUTODIFF */
570  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
571  CADJ STORE gTNm1(:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte  # if (defined NONLIN_FRSURF) && (defined ALLOW_MOM_FLUXFORM)
572    #  ifndef DISABLE_RSTAR_CODE
573    CADJ STORE dWtransC(:,:,bi,bj)
574    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
575    CADJ STORE dWtransU(:,:,bi,bj)
576    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
577    CADJ STORE dWtransV(:,:,bi,bj)
578    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
579    #  endif
580    # endif /* NONLIN_FRSURF and ALLOW_MOM_FLUXFORM */
581    # if (defined NONLIN_FRSURF) || (defined ALLOW_DEPTH_CONTROL)
582    CADJ STORE fVerU(:,:,:) = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
583    CADJ STORE fVerV(:,:,:) = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
584    # endif
585  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
586              CALL FREEZE( bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k, myThid )             IF (.NOT. vectorInvariantMomentum) THEN
587           END IF  #ifdef ALLOW_MOM_FLUXFORM
588                  CALL MOM_FLUXFORM(
589         I         bi,bj,k,iMin,iMax,jMin,jMax,
590         I         KappaRU, KappaRV,
591         U         fVerU(1-OLx,1-OLy,kUp),   fVerV(1-OLx,1-OLy,kUp),
592         O         fVerU(1-OLx,1-OLy,kDown), fVerV(1-OLx,1-OLy,kDown),
593         O         guDissip, gvDissip,
594         I         myTime, myIter, myThid)
595    #endif
596               ELSE
597    #ifdef ALLOW_MOM_VECINV
598                 CALL MOM_VECINV(
599         I         bi,bj,k,iMin,iMax,jMin,jMax,
600         I         KappaRU, KappaRV,
601         I         fVerU(1-OLx,1-OLy,kUp),   fVerV(1-OLx,1-OLy,kUp),
602         O         fVerU(1-OLx,1-OLy,kDown), fVerV(1-OLx,1-OLy,kDown),
603         O         guDissip, gvDissip,
604         I         myTime, myIter, myThid)
605    #endif
606               ENDIF
607    
608    #ifdef ALLOW_SMAG_3D
609               IF ( useSmag3D ) THEN
610                 CALL MOM_CALC_SMAG_3D(
611         I         str11, str22, str33, str12, str13, str23,
612         O         viscAh3d_00, viscAh3d_12, viscAh3d_13, viscAh3d_23,
613         I         smag3D_hLsC, smag3D_hLsW, smag3D_hLsS, smag3D_hLsZ,
614         I         k, bi, bj, myThid )
615                 CALL MOM_UV_SMAG_3D(
616         I         str11, str22, str12, str13, str23,
617         I         viscAh3d_00, viscAh3d_12, viscAh3d_13, viscAh3d_23,
618         O         addDissU, addDissV,
619         I         iMin,iMax,jMin,jMax, k, bi, bj, myThid )
620                 DO j= jMin,jMax
621                  DO i= iMin,iMax
622                   guDissip(i,j) = guDissip(i,j) + addDissU(i,j)
623                   gvDissip(i,j) = gvDissip(i,j) + addDissV(i,j)
624                  ENDDO
625                 ENDDO
626               ENDIF
627    #endif /* ALLOW_SMAG_3D */
628    
629               CALL TIMESTEP(
630         I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,
631         I         dPhiHydX,dPhiHydY, phiSurfX, phiSurfY,
632         I         guDissip, gvDissip,
633         I         myTime, myIter, myThid)
634    
 #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                           rVel, ConvectCount,  
      I                           myThid )  
635           ENDIF           ENDIF
 #endif  
636    
637    C--     end of dynamics k loop (1:Nr)
 C--     k loop  
638          ENDDO          ENDDO
639    
640  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  C--     Implicit Vertical advection & viscosity
641             maximpl = 6  #if (defined (INCLUDE_IMPLVERTADV_CODE) && \
642             iikey = (ikey-1)*maximpl       defined (ALLOW_MOM_COMMON) && !(defined ALLOW_AUTODIFF_TAMC))
643  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */          IF ( momImplVertAdv ) THEN
644              CALL MOM_U_IMPLICIT_R( kappaRU,
645  C--     Implicit diffusion       I                           bi, bj, myTime, myIter, myThid )
646          IF (implicitDiffusion) THEN            CALL MOM_V_IMPLICIT_R( kappaRV,
647         I                           bi, bj, myTime, myIter, myThid )
648           IF (tempStepping) THEN          ELSEIF ( implicitViscosity ) THEN
649  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #else /* INCLUDE_IMPLVERTADV_CODE */
650              idkey = iikey + 1          IF     ( implicitViscosity ) THEN
651  CADJ STORE gTNm1(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=ikey, byte=isbyte  #endif /* INCLUDE_IMPLVERTADV_CODE */
652  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  #ifdef    ALLOW_AUTODIFF_TAMC
653              CALL IMPLDIFF(  CADJ STORE gU(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=idynkey, byte=isbyte
654       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,  #endif    /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
      I         deltaTtracer, KappaRT,recip_HFacC,  
      U         gTNm1,  
      I         myThid )  
          END IF  
   
          IF (saltStepping) THEN  
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
          idkey = iikey + 2  
 CADJ STORE gSNm1(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=ikey, byte=isbyte  
 #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  
             CALL IMPLDIFF(  
      I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,  
      I         deltaTtracer, KappaRS,recip_HFacC,  
      U         gSNm1,  
      I         myThid )  
          END IF  
   
 C--     implicitDiffusion  
         ENDIF  
   
 C--     Implicit viscosity  
         IF (implicitViscosity) THEN  
   
          IF (momStepping) THEN  
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
          idkey = iikey + 3  
 CADJ STORE gUNm1(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=ikey, byte=isbyte  
 #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  
655            CALL IMPLDIFF(            CALL IMPLDIFF(
656       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
657       I         deltaTmom, KappaRU,recip_HFacW,       I         -1, KappaRU, recip_hFacW(1-OLx,1-OLy,1,bi,bj),
658       U         gUNm1,       U         gU,
659       I         myThid )       I         myThid )
660  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef    ALLOW_AUTODIFF_TAMC
661           idkey = iikey + 4  CADJ STORE gV(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=idynkey, byte=isbyte
662  CADJ STORE gVNm1(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=ikey, byte=isbyte  #endif    /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
 #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  
663            CALL IMPLDIFF(            CALL IMPLDIFF(
664       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
665       I         deltaTmom, KappaRV,recip_HFacS,       I         -2, KappaRV, recip_hFacS(1-OLx,1-OLy,1,bi,bj),
666       U         gVNm1,       U         gV,
667       I         myThid )       I         myThid )
668            ENDIF
669    
670  #ifdef INCLUDE_CD_CODE  #ifdef ALLOW_OBCS
671    C--      Apply open boundary conditions
672            IF ( useOBCS ) THEN
673    C--      but first save intermediate velocities to be used in the
674    C        next time step for the Stevens boundary conditions
675              CALL OBCS_SAVE_UV_N(
676         I        bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, 0,
677         I        gU, gV, myThid )
678              CALL OBCS_APPLY_UV( bi, bj, 0, gU, gV, myThid )
679            ENDIF
680    #endif /* ALLOW_OBCS */
681    
682  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef    ALLOW_CD_CODE
683           idkey = iikey + 5          IF (implicitViscosity.AND.useCDscheme) THEN
684  CADJ STORE vVelD(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=ikey, byte=isbyte  #ifdef    ALLOW_AUTODIFF_TAMC
685  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  CADJ STORE vVelD(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=idynkey, byte=isbyte
686    #endif    /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
687            CALL IMPLDIFF(            CALL IMPLDIFF(
688       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
689       I         deltaTmom, KappaRU,recip_HFacW,       I         0, KappaRU, recip_hFacW(1-OLx,1-OLy,1,bi,bj),
690       U         vVelD,       U         vVelD,
691       I         myThid )       I         myThid )
692  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef    ALLOW_AUTODIFF_TAMC
693          idkey = iikey + 6  CADJ STORE uVelD(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=idynkey, byte=isbyte
694  CADJ STORE uVelD(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=ikey, byte=isbyte  #endif    /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
 #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  
695            CALL IMPLDIFF(            CALL IMPLDIFF(
696       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
697       I         deltaTmom, KappaRV,recip_HFacS,       I         0, KappaRV, recip_hFacS(1-OLx,1-OLy,1,bi,bj),
698       U         uVelD,       U         uVelD,
699       I         myThid )       I         myThid )
700            ENDIF
701    #endif    /* ALLOW_CD_CODE */
702    C--     End implicit Vertical advection & viscosity
703    
704    C---+----1----+----2----+----3----+----4----+----5----+----6----+----7-|--+----|
705    
706    #ifdef ALLOW_NONHYDROSTATIC
707    C--   Step forward W field in N-H algorithm
708            IF ( nonHydrostatic ) THEN
709    #ifdef ALLOW_DEBUG
710             IF (debugMode) CALL DEBUG_CALL('CALC_GW', myThid )
711    #endif
712             CALL TIMER_START('CALC_GW          [DYNAMICS]',myThid)
713             CALL CALC_GW(
714         I                 bi,bj, KappaRU, KappaRV,
715         I                 str13, str23, str33,
716         I                 viscAh3d_00, viscAh3d_13, viscAh3d_23,
717         I                 myTime, myIter, myThid )
718            ENDIF
719            IF ( nonHydrostatic.OR.implicitIntGravWave )
720         &   CALL TIMESTEP_WVEL( bi,bj, myTime, myIter, myThid )
721            IF ( nonHydrostatic )
722         &   CALL TIMER_STOP ('CALC_GW          [DYNAMICS]',myThid)
723  #endif  #endif
724    
725  C--      momStepping  C---+----1----+----2----+----3----+----4----+----5----+----6----+----7-|--+----|
          ENDIF  
726    
727  C--     implicitViscosity  C-    end of bi,bj loops
         ENDIF  
   
728         ENDDO         ENDDO
729        ENDDO        ENDDO
730    
731    #ifdef ALLOW_OBCS
732          IF (useOBCS) THEN
733            CALL OBCS_EXCHANGES( myThid )
734          ENDIF
735    #endif
736    
737    Cml(
738    C     In order to compare the variance of phiHydLow of a p/z-coordinate
739    C     run with etaH of a z/p-coordinate run the drift of phiHydLow
740    C     has to be removed by something like the following subroutine:
741    C      CALL REMOVE_MEAN_RL( 1, phiHydLow, maskInC, maskInC, rA, drF,
742    C     &                     'phiHydLow', myTime, myThid )
743    Cml)
744    
745    #ifdef ALLOW_DIAGNOSTICS
746          IF ( useDiagnostics ) THEN
747    
748           CALL DIAGNOSTICS_FILL(totPhihyd,'PHIHYD  ',0,Nr,0,1,1,myThid)
749           CALL DIAGNOSTICS_FILL(phiHydLow,'PHIBOT  ',0, 1,0,1,1,myThid)
750    
751           tmpFac = 1. _d 0
752           CALL DIAGNOSTICS_SCALE_FILL(totPhihyd,tmpFac,2,
753         &                                 'PHIHYDSQ',0,Nr,0,1,1,myThid)
754    
755           CALL DIAGNOSTICS_SCALE_FILL(phiHydLow,tmpFac,2,
756         &                                 'PHIBOTSQ',0, 1,0,1,1,myThid)
757    
758          ENDIF
759    #endif /* ALLOW_DIAGNOSTICS */
760    
761    #ifdef ALLOW_DEBUG
762          IF ( debugLevel .GE. debLevD ) THEN
763           CALL DEBUG_STATS_RL(1,EtaN,'EtaN (DYNAMICS)',myThid)
764           CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,uVel,'Uvel (DYNAMICS)',myThid)
765           CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,vVel,'Vvel (DYNAMICS)',myThid)
766           CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,wVel,'Wvel (DYNAMICS)',myThid)
767           CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,theta,'Theta (DYNAMICS)',myThid)
768           CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,salt,'Salt (DYNAMICS)',myThid)
769           CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,gU,'Gu (DYNAMICS)',myThid)
770           CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,gV,'Gv (DYNAMICS)',myThid)
771           CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,gT,'Gt (DYNAMICS)',myThid)
772           CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,gS,'Gs (DYNAMICS)',myThid)
773    #ifndef ALLOW_ADAMSBASHFORTH_3
774           CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,guNm1,'GuNm1 (DYNAMICS)',myThid)
775           CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,gvNm1,'GvNm1 (DYNAMICS)',myThid)
776           CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,gtNm1,'GtNm1 (DYNAMICS)',myThid)
777           CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,gsNm1,'GsNm1 (DYNAMICS)',myThid)
778    #endif
779          ENDIF
780    #endif
781    
782    #ifdef DYNAMICS_GUGV_EXCH_CHECK
783    C- jmc: For safety checking only: This Exchange here should not change
784    C       the solution. If solution changes, it means something is wrong,
785    C       but it does not mean that it is less wrong with this exchange.
786          IF ( debugLevel .GE. debLevE ) THEN
787           CALL EXCH_UV_XYZ_RL(gU,gV,.TRUE.,myThid)
788          ENDIF
789    #endif
790    
791    #ifdef ALLOW_DEBUG
792          IF (debugMode) CALL DEBUG_LEAVE( 'DYNAMICS', myThid )
793    #endif
794    
795        RETURN        RETURN
796        END        END
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