/[MITgcm]/MITgcm/model/src/dynamics.F
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revision 1.47 by adcroft, Mon Aug 30 18:29:26 1999 UTC revision 1.56 by heimbach, Mon Jan 29 20:05:46 2001 UTC
# Line 29  C     == Global variables === Line 29  C     == Global variables ===
29  #include "PARAMS.h"  #include "PARAMS.h"
30  #include "DYNVARS.h"  #include "DYNVARS.h"
31  #include "GRID.h"  #include "GRID.h"
32  #ifdef ALLOW_KPP  
33  #include "KPPMIX.h"  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
34  #endif  # include "tamc.h"
35    # include "tamc_keys.h"
36    # include "FFIELDS.h"
37    # ifdef ALLOW_KPP
38    #  include "KPP.h"
39    # endif
40    # ifdef ALLOW_GMREDI
41    #  include "GMREDI.h"
42    # endif
43    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
44    
45  C     == Routine arguments ==  C     == Routine arguments ==
46  C     myTime - Current time in simulation  C     myTime - Current time in simulation
# Line 77  C                      surface height Line 86  C                      surface height
86  C                      anomaly.  C                      anomaly.
87  C     etaSurfX,      - Holds surface elevation gradient in X and Y.  C     etaSurfX,      - Holds surface elevation gradient in X and Y.
88  C     etaSurfY  C     etaSurfY
 C     K13, K23, K33  - Non-zero elements of small-angle approximation  
 C                      diffusion tensor.  
 C     KapGM          - Spatially varying Visbeck et. al mixing coeff.  
89  C     KappaRT,       - Total diffusion in vertical for T and S.  C     KappaRT,       - Total diffusion in vertical for T and S.
90  C     KappaRS          (background + spatially varying, isopycnal term).  C     KappaRS          (background + spatially varying, isopycnal term).
91  C     iMin, iMax     - Ranges and sub-block indices on which calculations  C     iMin, iMax     - Ranges and sub-block indices on which calculations
92  C     jMin, jMax       are applied.  C     jMin, jMax       are applied.
93  C     bi, bj  C     bi, bj
94  C     k, kUp,        - Index for layer above and below. kUp and kDown  C     k, kup,        - Index for layer above and below. kup and kDown
95  C     kDown, kM1       are switched with layer to be the appropriate  C     kDown, km1       are switched with layer to be the appropriate
96  C                      index into fVerTerm.  C                      index into fVerTerm.
97        _RS xA      (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RS xA      (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
98        _RS yA      (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RS yA      (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
# Line 116  C                      index into fVerTe Line 122  C                      index into fVerTe
122        _RL rhotmp  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL rhotmp  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
123        _RL etaSurfX(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL etaSurfX(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
124        _RL etaSurfY(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL etaSurfY(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
       _RL K13     (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)  
       _RL K23     (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)  
       _RL K33     (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)  
       _RL KapGM   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)  
125        _RL KappaRT (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)        _RL KappaRT (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)
126        _RL KappaRS (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)        _RL KappaRS (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)
127        _RL KappaRU (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)        _RL KappaRU (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)
128        _RL KappaRV (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)        _RL KappaRV (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)
129          _RL sigmaX  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)
130          _RL sigmaY  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)
131          _RL sigmaR  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)
132    
133  #ifdef INCLUDE_CONVECT_CALL  C This is currently also used by IVDC and Diagnostics
134    C #ifdef INCLUDE_CONVECT_CALL
135        _RL ConvectCount (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)        _RL ConvectCount (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)
136  #endif  C #endif
137    
138        INTEGER iMin, iMax        INTEGER iMin, iMax
139        INTEGER jMin, jMax        INTEGER jMin, jMax
140        INTEGER bi, bj        INTEGER bi, bj
141        INTEGER i, j        INTEGER i, j
142        INTEGER k, kM1, kUp, kDown        INTEGER k, km1, kup, kDown
143        LOGICAL BOTTOM_LAYER        LOGICAL BOTTOM_LAYER
144    
145    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
146          INTEGER    isbyte
147          PARAMETER( isbyte = 4 )
148    
149          INTEGER act1, act2, act3, act4
150          INTEGER max1, max2, max3
151          INTEGER iikey, kkey
152          INTEGER maximpl
153    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
154    
155  C---    The algorithm...  C---    The algorithm...
156  C  C
157  C       "Correction Step"  C       "Correction Step"
# Line 149  C Line 165  C
165  C       "Calculation of Gs"  C       "Calculation of Gs"
166  C       ===================  C       ===================
167  C       This is where all the accelerations and tendencies (ie.  C       This is where all the accelerations and tendencies (ie.
168  C       phiHydysics, parameterizations etc...) are calculated  C       physics, parameterizations etc...) are calculated
169  C         rVel = sum_r ( div. u[n] )  C         rVel = sum_r ( div. u[n] )
170  C         rho = rho ( theta[n], salt[n] )  C         rho = rho ( theta[n], salt[n] )
171  C         b   = b(rho, theta)  C         b   = b(rho, theta)
# Line 181  C         (1 + dt * K * d_zz) theta[n] = Line 197  C         (1 + dt * K * d_zz) theta[n] =
197  C         (1 + dt * K * d_zz) salt[n] = salt*  C         (1 + dt * K * d_zz) salt[n] = salt*
198  C---  C---
199    
200    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
201    C--   dummy statement to end declaration part
202          ikey = 1
203    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
204    
205    
206  C--   Set up work arrays with valid (i.e. not NaN) values  C--   Set up work arrays with valid (i.e. not NaN) values
207  C     These inital values do not alter the numerical results. They  C     These inital values do not alter the numerical results. They
208  C     just ensure that all memory references are to valid floating  C     just ensure that all memory references are to valid floating
# Line 199  C     uninitialised but inert locations. Line 221  C     uninitialised but inert locations.
221          pTerm(i,j)   = 0. _d 0          pTerm(i,j)   = 0. _d 0
222          fZon(i,j)    = 0. _d 0          fZon(i,j)    = 0. _d 0
223          fMer(i,j)    = 0. _d 0          fMer(i,j)    = 0. _d 0
224          DO K=1,Nr          DO k=1,Nr
225           phiHyd (i,j,k)  = 0. _d 0           phiHyd (i,j,k)  = 0. _d 0
          K13(i,j,k)  = 0. _d 0  
          K23(i,j,k)  = 0. _d 0  
          K33(i,j,k)  = 0. _d 0  
226           KappaRU(i,j,k) = 0. _d 0           KappaRU(i,j,k) = 0. _d 0
227           KappaRV(i,j,k) = 0. _d 0           KappaRV(i,j,k) = 0. _d 0
228             sigmaX(i,j,k) = 0. _d 0
229             sigmaY(i,j,k) = 0. _d 0
230             sigmaR(i,j,k) = 0. _d 0
231          ENDDO          ENDDO
232          rhoKM1 (i,j) = 0. _d 0          rhoKM1 (i,j) = 0. _d 0
233          rhok   (i,j) = 0. _d 0          rhok   (i,j) = 0. _d 0
# Line 218  C     uninitialised but inert locations. Line 240  C     uninitialised but inert locations.
240        ENDDO        ENDDO
241    
242    
243    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
244    C--   HPF directive to help TAMC
245    CHPF$ INDEPENDENT
246    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
247    
248        DO bj=myByLo(myThid),myByHi(myThid)        DO bj=myByLo(myThid),myByHi(myThid)
249    
250    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
251    C--    HPF directive to help TAMC
252    CHPF$  INDEPENDENT, NEW (rTrans,rVel,fVerT,fVerS,fVerU,fVerV
253    CHPF$&                  ,phiHyd,utrans,vtrans,maskc,xA,yA
254    CHPF$&                  ,KappaRT,KappaRS,KappaRU,KappaRV
255    CHPF$&                  )
256    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
257    
258         DO bi=myBxLo(myThid),myBxHi(myThid)         DO bi=myBxLo(myThid),myBxHi(myThid)
259    
260    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
261              act1 = bi - myBxLo(myThid)
262              max1 = myBxHi(myThid) - myBxLo(myThid) + 1
263    
264              act2 = bj - myByLo(myThid)
265              max2 = myByHi(myThid) - myByLo(myThid) + 1
266    
267              act3 = myThid - 1
268              max3 = nTx*nTy
269    
270              act4 = ikey_dynamics - 1
271    
272              ikey = (act1 + 1) + act2*max1
273         &                      + act3*max1*max2
274         &                      + act4*max1*max2*max3
275    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
276    
277  C--     Set up work arrays that need valid initial values  C--     Set up work arrays that need valid initial values
278          DO j=1-OLy,sNy+OLy          DO j=1-OLy,sNy+OLy
279           DO i=1-OLx,sNx+OLx           DO i=1-OLx,sNx+OLx
# Line 236  C--     Set up work arrays that need val Line 289  C--     Set up work arrays that need val
289            fVerV (i,j,1) = 0. _d 0            fVerV (i,j,1) = 0. _d 0
290            fVerV (i,j,2) = 0. _d 0            fVerV (i,j,2) = 0. _d 0
291            phiHyd(i,j,1) = 0. _d 0            phiHyd(i,j,1) = 0. _d 0
           K13   (i,j,1) = 0. _d 0  
           K23   (i,j,1) = 0. _d 0  
           K33   (i,j,1) = 0. _d 0  
           KapGM (i,j)   = GMkbackground  
292           ENDDO           ENDDO
293          ENDDO          ENDDO
294    
# Line 260  C--     Set up work arrays that need val Line 309  C--     Set up work arrays that need val
309          jMin = 1-OLy+1          jMin = 1-OLy+1
310          jMax = sNy+OLy          jMax = sNy+OLy
311    
312            k = 1
313          K = 1          BOTTOM_LAYER = k .EQ. Nr
         BOTTOM_LAYER = K .EQ. Nr  
314    
315  #ifdef DO_PIPELINED_CORRECTION_STEP  #ifdef DO_PIPELINED_CORRECTION_STEP
316  C--     Calculate gradient of surface pressure  C--     Calculate gradient of surface pressure
# Line 272  C--     Calculate gradient of surface pr Line 320  C--     Calculate gradient of surface pr
320       I       myThid)       I       myThid)
321  C--     Update fields in top level according to tendency terms  C--     Update fields in top level according to tendency terms
322          CALL CORRECTION_STEP(          CALL CORRECTION_STEP(
323       I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K,       I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,
324       I       etaSurfX,etaSurfY,myTime,myThid)       I       etaSurfX,etaSurfY,myTime,myThid)
325    
326  #ifdef ALLOW_OBCS  #ifdef ALLOW_OBCS
327          IF (openBoundaries) CALL APPLY_OBCS1( bi, bj, K, myThid )          IF (openBoundaries) THEN
328    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
329    CADJ STORE uvel (:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte
330    CADJ STORE vvel (:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte
331    CADJ STORE theta(:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte
332    CADJ STORE salt (:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte
333    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
334               CALL APPLY_OBCS1( bi, bj, k, myThid )
335            END IF
336  #endif  #endif
337    
338          IF ( .NOT. BOTTOM_LAYER ) THEN          IF ( .NOT. BOTTOM_LAYER ) THEN
339  C--      Update fields in layer below according to tendency terms  C--      Update fields in layer below according to tendency terms
340           CALL CORRECTION_STEP(           CALL CORRECTION_STEP(
341       I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K+1,       I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k+1,
342       I        etaSurfX,etaSurfY,myTime,myThid)       I        etaSurfX,etaSurfY,myTime,myThid)
343  #ifdef ALLOW_OBCS  #ifdef ALLOW_OBCS
344           IF (openBoundaries) CALL APPLY_OBCS1( bi, bj, K+1, myThid )           IF (openBoundaries) THEN
345    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
346    CADJ STORE uvel (:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte
347    CADJ STORE vvel (:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte
348    CADJ STORE theta(:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte
349    CADJ STORE salt (:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte
350    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
351                CALL APPLY_OBCS1( bi, bj, k+1, myThid )
352             END IF
353  #endif  #endif
354          ENDIF          ENDIF
355  #endif  #endif
356    
357  C--     Density of 1st level (below W(1)) reference to level 1  C--     Density of 1st level (below W(1)) reference to level 1
358  #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL  #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL
359    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
360    CADJ STORE theta(:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte
361    CADJ STORE salt (:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte
362    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
363          CALL FIND_RHO(          CALL FIND_RHO(
364       I     bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, K, K, eosType,       I     bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k, k, eosType,
365       O     rhoKm1,       O     rhoKm1,
366       I     myThid )       I     myThid )
367  #endif  #endif
368    
369          IF (       (.NOT. BOTTOM_LAYER)          IF (.NOT. BOTTOM_LAYER) THEN
370  #ifdef ALLOW_KPP  
      &       .AND. (.NOT.usingKPPmixing) ! CONVECT not needed with KPP mixing  
 #endif  
      &     ) THEN  
371  C--      Check static stability with layer below  C--      Check static stability with layer below
372  C--      and mix as needed.  C--      and mix as needed.
373  #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL  #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL
374    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
375    CADJ STORE theta(:,:,k+1,bi,bj) = comlev1_bibj
376    CADJ &   , key = ikey, byte = isbyte
377    CADJ STORE salt (:,:,k+1,bi,bj) = comlev1_bibj
378    CADJ &   , key = ikey, byte = isbyte
379    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
380           CALL FIND_RHO(           CALL FIND_RHO(
381       I      bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, K+1, K, eosType,       I      bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k+1, k, eosType,
382       O      rhoKp1,       O      rhoKp1,
383       I      myThid )       I      myThid )
384  #endif  #endif
385    
386    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
387    CADJ STORE rhoKm1(:,:)  = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte
388    CADJ STORE rhoKp1(:,:)  = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte
389    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
390    
391  #ifdef  INCLUDE_CONVECT_CALL  #ifdef  INCLUDE_CONVECT_CALL
392    
393           CALL CONVECT(           CALL CONVECT(
394       I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K+1,rhoKm1,rhoKp1,       I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k+1,rhoKm1,rhoKp1,
395       U       ConvectCount,       U       ConvectCount,
396       I       myTime,myIter,myThid)       I       myTime,myIter,myThid)
397    
398    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
399    CADJ STORE theta(:,:,k+1,bi,bj),theta(:,:,k,bi,bj)
400    CADJ &     = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte
401    CADJ STORE salt (:,:,k+1,bi,bj),salt (:,:,k,bi,bj)
402    CADJ &     = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte
403    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
404    
405  #endif  #endif
406    
407  C--      Implicit Vertical Diffusion for Convection  C--      Implicit Vertical Diffusion for Convection
408           IF (ivdc_kappa.NE.0.) CALL CALC_IVDC(           IF (ivdc_kappa.NE.0.) THEN
409       I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K+1,rhoKm1,rhoKp1,              CALL CALC_IVDC(
410         I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k+1,rhoKm1,rhoKp1,
411       U       ConvectCount, KappaRT, KappaRS,       U       ConvectCount, KappaRT, KappaRS,
412       I       myTime,myIter,myThid)       I       myTime,myIter,myThid)
413             ENDIF
414    
415  C--      Recompute density after mixing  C--      Recompute density after mixing
416  #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL  #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL
417           CALL FIND_RHO(           CALL FIND_RHO(
418       I      bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, K, K, eosType,       I      bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k, k, eosType,
419       O      rhoKm1,       O      rhoKm1,
420       I      myThid )       I      myThid )
421  #endif  #endif
422          ENDIF          ENDIF
423    
424  C--     Calculate buoyancy  C--     Calculate buoyancy
425          CALL CALC_BUOYANCY(          CALL CALC_BUOYANCY(
426       I      bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K,rhoKm1,       I      bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,rhoKm1,
427       O      buoyKm1,       O      buoyKm1,
428       I      myThid )       I      myThid )
429    
430  C--     Integrate hydrostatic balance for phiHyd with BC of  C--     Integrate hydrostatic balance for phiHyd with BC of
431  C--     phiHyd(z=0)=0  C--     phiHyd(z=0)=0
432          CALL CALC_PHI_HYD(          CALL CALC_PHI_HYD(
433       I      bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K,buoyKm1,buoyKm1,       I      bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,buoyKm1,buoyKm1,
434       U      phiHyd,       U      phiHyd,
435       I      myThid )       I      myThid )
436    
437          DO K=2,Nr  #ifdef ALLOW_GMREDI
438           BOTTOM_LAYER = K .EQ. Nr          IF ( useGMRedi ) THEN
439            CALL GRAD_SIGMA(
440         I            bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k,
441         I            rhoKm1, rhoKm1, rhoKm1,
442         O            sigmaX, sigmaY, sigmaR,
443         I            myThid )
444            ELSE
445             DO j=1-OLy,sNy+OLy
446              DO i=1-OLx,sNx+OLx
447               sigmaX(i,j,k) = 0. _d 0
448               sigmaY(i,j,k) = 0. _d 0
449               sigmaR(i,j,k) = 0. _d 0
450              ENDDO
451             ENDDO
452            ENDIF
453    #endif
454    
455    C--     Start of downward loop
456            DO k=2,Nr
457    
458    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
459             kkey = (ikey-1)*(Nr-2+1) + (k-2) + 1
460    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
461    
462             BOTTOM_LAYER = k .EQ. Nr
463    
464  #ifdef DO_PIPELINED_CORRECTION_STEP  #ifdef DO_PIPELINED_CORRECTION_STEP
465           IF ( .NOT. BOTTOM_LAYER ) THEN           IF ( .NOT. BOTTOM_LAYER ) THEN
466  C--       Update fields in layer below according to tendency terms  C--       Update fields in layer below according to tendency terms
467            CALL CORRECTION_STEP(            CALL CORRECTION_STEP(
468       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K+1,       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k+1,
469       I         etaSurfX,etaSurfY,myTime,myThid)       I         etaSurfX,etaSurfY,myTime,myThid)
470  #ifdef ALLOW_OBCS  #ifdef ALLOW_OBCS
471            IF (openBoundaries) CALL APPLY_OBCS1( bi, bj, K+1, myThid )            IF (openBoundaries) THEN
472    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
473    CADJ STORE uvel (:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k
474    CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte
475    CADJ STORE vvel (:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k
476    CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte
477    CADJ STORE theta(:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k
478    CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte
479    CADJ STORE salt (:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k
480    CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte
481    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
482                 CALL APPLY_OBCS1( bi, bj, k+1, myThid )
483              END IF
484  #endif  #endif
485           ENDIF           ENDIF
486  #endif  #endif /* DO_PIPELINED_CORRECTION_STEP */
487  C--      Density of K level (below W(K)) reference to K level  
488    C--      Density of k level (below W(k)) reference to k level
489  #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL  #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL
490    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
491    CADJ STORE theta(:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k
492    CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte
493    CADJ STORE salt (:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k
494    CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte
495    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
496           CALL FIND_RHO(           CALL FIND_RHO(
497       I      bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,  K, K, eosType,       I      bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,  k, k, eosType,
498       O      rhoK,       O      rhoK,
499       I      myThid )       I      myThid )
500    
501    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
502    cph(   storing not necessary
503    cphCADJ STORE rhoK(:,:)  = comlev1_bibj_k, key = kkey, byte = isbyte
504    cph)
505    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
506  #endif  #endif
507           IF (       (.NOT. BOTTOM_LAYER)  
508  #ifdef ALLOW_KPP           IF (.NOT. BOTTOM_LAYER) THEN
509       &       .AND. (.NOT.usingKPPmixing) ! CONVECT not needed with KPP mixing  
 #endif  
      &      ) THEN  
510  C--       Check static stability with layer below and mix as needed.  C--       Check static stability with layer below and mix as needed.
511  C--       Density of K+1 level (below W(K+1)) reference to K level.  C--       Density of k+1 level (below W(k+1)) reference to k level.
512  #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL  #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL
513    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
514    CADJ STORE theta(:,:,k+1,bi,bj) = comlev1_bibj_k
515    CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte
516    CADJ STORE salt (:,:,k+1,bi,bj) = comlev1_bibj_k
517    CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte
518    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
519            CALL FIND_RHO(            CALL FIND_RHO(
520       I       bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,  K+1, K, eosType,       I       bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,  k+1, k, eosType,
521       O       rhoKp1,       O       rhoKp1,
522       I       myThid )       I       myThid )
523    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
524    CADJ STORE rhoKp1(:,:) = comlev1_bibj_k, key = kkey, byte = isbyte
525    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
526  #endif  #endif
527    
528  #ifdef  INCLUDE_CONVECT_CALL  #ifdef  INCLUDE_CONVECT_CALL
529            CALL CONVECT(            CALL CONVECT(
530       I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K+1,rhoK,rhoKp1,       I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k+1,rhoK,rhoKp1,
531       U        ConvectCount,       U        ConvectCount,
532       I        myTime,myIter,myThid)       I        myTime,myIter,myThid)
533    
534  #endif  #endif
535    
536  C--      Implicit Vertical Diffusion for Convection  C--      Implicit Vertical Diffusion for Convection
537           IF (ivdc_kappa.NE.0.) CALL CALC_IVDC(           IF (ivdc_kappa.NE.0.) THEN
538       I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K+1,rhoKm1,rhoKp1,  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
539    CADJ STORE rhoKm1(:,:) = comlev1_bibj_k, key = kkey, byte = isbyte
540    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
541                CALL CALC_IVDC(
542         I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k+1,rhoKm1,rhoKp1,
543       U       ConvectCount, KappaRT, KappaRS,       U       ConvectCount, KappaRT, KappaRS,
544       I       myTime,myIter,myThid)       I       myTime,myIter,myThid)
545             END IF
546    
547  C--       Recompute density after mixing  C--       Recompute density after mixing
548  #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL  #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL
549    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
550    CADJ STORE theta(:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k
551    CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte
552    CADJ STORE salt (:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k
553    CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte
554    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
555            CALL FIND_RHO(            CALL FIND_RHO(
556       I       bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, K, K, eosType,       I       bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k, k, eosType,
557       O       rhoK,       O       rhoK,
558       I       myThid )       I       myThid )
559  #endif  #endif
560    
561    C--            IF (.NOT. BOTTOM_LAYER) ends here
562           ENDIF           ENDIF
563    
564  C--      Calculate buoyancy  C--      Calculate buoyancy
565           CALL CALC_BUOYANCY(           CALL CALC_BUOYANCY(
566       I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K,rhoK,       I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,rhoK,
567       O       buoyK,       O       buoyK,
568       I       myThid )       I       myThid )
569    
570  C--      Integrate hydrostatic balance for phiHyd with BC of  C--      Integrate hydrostatic balance for phiHyd with BC of
571  C--      phiHyd(z=0)=0  C--      phiHyd(z=0)=0
572           CALL CALC_PHI_HYD(           CALL CALC_PHI_HYD(
573       I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K,buoyKm1,buoyK,       I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,buoyKm1,buoyK,
574       U        phiHyd,       U        phiHyd,
575       I        myThid )       I        myThid )
576  C--      Calculate iso-neutral slopes for the GM/Redi parameterisation  
577  #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL  #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL
578    C--      Calculate iso-neutral slopes for the GM/Redi parameterisation
579    
580    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
581    CADJ STORE theta(:,:,k-1,bi,bj) = comlev1_bibj_k
582    CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte
583    CADJ STORE salt (:,:,k-1,bi,bj) = comlev1_bibj_k
584    CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte
585    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
586    
587           CALL FIND_RHO(           CALL FIND_RHO(
588       I        bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, K-1, K, eosType,       I        bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k-1, k, eosType,
589       O        rhoTmp,       O        rhoTmp,
590       I        myThid )       I        myThid )
591  #endif  #endif
592  #ifdef  INCLUDE_CALC_ISOSLOPES_CALL  
593           CALL CALC_ISOSLOPES(  
594       I        bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, K,  #ifdef ALLOW_GMREDI
595       I        rhoKm1, rhoK, rhotmp,           IF ( useGMRedi ) THEN
596       O        K13, K23, K33, KapGM,           CALL GRAD_SIGMA(
597       I        myThid )       I             bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k,
598         I             rhoK, rhotmp, rhoK,
599         O             sigmaX, sigmaY, sigmaR,
600         I             myThid )
601             ELSE
602              DO j=1-OLy,sNy+OLy
603               DO i=1-OLx,sNx+OLx
604                sigmaX(i,j,k) = 0. _d 0
605                sigmaY(i,j,k) = 0. _d 0
606                sigmaR(i,j,k) = 0. _d 0
607               ENDDO
608              ENDDO
609             ENDIF
610  #endif  #endif
611    
612           DO J=jMin,jMax           DO J=jMin,jMax
613            DO I=iMin,iMax            DO I=iMin,iMax
614  #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL  #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL
# Line 424  C--      Calculate iso-neutral slopes fo Line 617  C--      Calculate iso-neutral slopes fo
617             buoyKm1(I,J) = buoyK(I,J)             buoyKm1(I,J) = buoyK(I,J)
618            ENDDO            ENDDO
619           ENDDO           ENDDO
         ENDDO ! K  
620    
621  #ifdef ALLOW_KPP  C--     end of k loop
622  C--     Compute KPP mixing coefficients          ENDDO
623          IF (usingKPPmixing) THEN  
624           CALL TIMER_START('KVMIX (FIND KPP COEFFICIENTS) [DYNAMICS]'  C     Determines forcing terms based on external fields
625       I          , myThid)  C     relaxation terms, etc.
626           CALL KVMIX(        CALL EXTERNAL_FORCING_SURF(
627       I               bi, bj, myTime, myThid )       I             bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
628           CALL TIMER_STOP ('KVMIX (FIND KPP COEFFICIENTS) [DYNAMICS]'       I             myThid )
629       I        , myThid)  
630    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
631    
632    CADJ STORE surfacetendencyu(:,:,bi,bj)
633    CADJ &   , surfacetendencyv(:,:,bi,bj)
634    CADJ &   , surfacetendencys(:,:,bi,bj)
635    CADJ &   , surfacetendencyt(:,:,bi,bj)
636    CADJ &                        = comlev1_bibj, key=ikey, byte=isbyte
637    
638    # ifdef ALLOW_GMREDI
639    CADJ STORE sigmaX(:,:,:) = comlev1, key=ikey, byte=isbyte
640    CADJ STORE sigmaY(:,:,:) = comlev1, key=ikey, byte=isbyte
641    CADJ STORE sigmaR(:,:,:) = comlev1, key=ikey, byte=isbyte
642    # endif /* ALLOW_GMREDI */
643    
644    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
645    
646    #ifdef ALLOW_GMREDI
647            IF (useGMRedi) THEN
648              DO k=1, Nr
649                CALL GMREDI_CALC_TENSOR(
650         I             bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k,
651         I             sigmaX, sigmaY, sigmaR,
652         I             myThid )
653              ENDDO
654    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
655            ELSE
656              DO k=1, Nr
657                CALL GMREDI_CALC_TENSOR_DUMMY(
658         I             bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k,
659         I             sigmaX, sigmaY, sigmaR,
660         I             myThid )
661              ENDDO
662    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
663          ENDIF          ENDIF
664  #endif  #endif
665    
666          DO K = Nr, 1, -1  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
667    CADJ STORE KappaRT(:,:,:)     = comlev1_bibj, key=ikey, byte=isbyte
668    CADJ STORE KappaRS(:,:,:)     = comlev1_bibj, key=ikey, byte=isbyte
669    
670    #ifdef ALLOW_GMREDI
671    C-- R.G. We need to define a new tape since Kw use mythid instead of bi,bj
672    CADJ STORE Kwx(:,:,:,myThid)  = comlev1_bibj, key=ikey, byte=isbyte
673    CADJ STORE Kwy(:,:,:,myThid)  = comlev1_bibj, key=ikey, byte=isbyte
674    CADJ STORE Kwz(:,:,:,myThid)  = comlev1_bibj, key=ikey, byte=isbyte
675    #endif
676    
677    CADJ STORE theta(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key=ikey, byte=isbyte
678    CADJ STORE salt (:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key=ikey, byte=isbyte
679    CADJ STORE uvel (:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key=ikey, byte=isbyte
680    CADJ STORE vvel (:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key=ikey, byte=isbyte
681    =======
682    C-- R.G. We need to define a new tape since Kw use mythid instead of bi,bj
683    CADJ STORE Kwx(:,:,:,myThid)  = comlev1_bibj, key=ikey, byte=isbyte
684    CADJ STORE Kwy(:,:,:,myThid)  = comlev1_bibj, key=ikey, byte=isbyte
685    CADJ STORE Kwz(:,:,:,myThid)  = comlev1_bibj, key=ikey, byte=isbyte
686    
687    CADJ STORE theta(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key=ikey, byte=isbyte
688    CADJ STORE salt (:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key=ikey, byte=isbyte
689    CADJ STORE uvel (:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key=ikey, byte=isbyte
690    CADJ STORE vvel (:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key=ikey, byte=isbyte
691    
692    C--     dummy initialization to break data flow because
693    C--     calc_div_ghat has a condition for initialization
694            DO J=jMin,jMax
695               DO I=iMin,iMax
696                  cg2d_b(i,j,bi,bj) = 0.0
697               ENDDO
698            ENDDO
699    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
700    
701    #ifdef ALLOW_KPP
702    C--   Compute KPP mixing coefficients
703            IF (useKPP) THEN
704    
705              CALL TIMER_START('KPP_CALC               [DYNAMICS]', myThid)
706              CALL KPP_CALC(
707         I                  bi, bj, myTime, myThid )
708              CALL TIMER_STOP ('KPP_CALC               [DYNAMICS]', myThid)
709    
710    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
711            ELSE
712              DO j=1-OLy,sNy+OLy
713                DO i=1-OLx,sNx+OLx
714                  KPPhbl (i,j,bi,bj) = 1.0
715                  KPPfrac(i,j,bi,bj) = 0.0
716                  DO k = 1,Nr
717                     KPPghat   (i,j,k,bi,bj) = 0.0
718                     KPPviscAz (i,j,k,bi,bj) = viscAz
719                     KPPdiffKzT(i,j,k,bi,bj) = diffKzT
720                     KPPdiffKzS(i,j,k,bi,bj) = diffKzS
721                  ENDDO
722                ENDDO
723              ENDDO
724    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
725            ENDIF
726    
727    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
728    CADJ STORE KPPghat   (:,:,:,bi,bj)
729    CADJ &   , KPPviscAz (:,:,:,bi,bj)
730    CADJ &   , KPPdiffKzT(:,:,:,bi,bj)
731    CADJ &   , KPPdiffKzS(:,:,:,bi,bj)
732    CADJ &   , KPPfrac   (:,:  ,bi,bj)
733    CADJ &                 = comlev1_bibj, key=ikey, byte=isbyte
734    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
735    
736    #endif /* ALLOW_KPP */
737    
738    C--     Start of upward loop
739            DO k = Nr, 1, -1
740    
741    C--      km1    Points to level above k (=k-1)
742    C--      kup    Cycles through 1,2 to point to layer above
743    C--      kDown  Cycles through 2,1 to point to current layer
744    
745             km1  =max(1,k-1)
746             kup  =1+MOD(k+1,2)
747             kDown=1+MOD(k,2)
748    
          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  
749           iMin = 1-OLx+2           iMin = 1-OLx+2
750           iMax = sNx+OLx-1           iMax = sNx+OLx-1
751           jMin = 1-OLy+2           jMin = 1-OLy+2
752           jMax = sNy+OLy-1           jMax = sNy+OLy-1
753    
754    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
755             kkey = (ikey-1)*(Nr-1+1) + (k-1) + 1
756    CADJ STORE rvel  (:,:,kdown)  = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
757    CADJ STORE rTrans(:,:)        = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
758    CADJ STORE KappaRT(:,:,k)     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
759    CADJ STORE KappaRS(:,:,k)     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
760    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
761    
762  C--      Get temporary terms used by tendency routines  C--      Get temporary terms used by tendency routines
763           CALL CALC_COMMON_FACTORS (           CALL CALC_COMMON_FACTORS (
764       I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,kM1,kUp,kDown,       I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,km1,kup,kDown,
765       O        xA,yA,uTrans,vTrans,rTrans,rVel,maskC,maskUp,       O        xA,yA,uTrans,vTrans,rTrans,rVel,maskC,maskUp,
766       I        myThid)       I        myThid)
767    
768  #ifdef ALLOW_OBCS  #ifdef ALLOW_OBCS
769          IF (openBoundaries) THEN          IF (openBoundaries) THEN
770           CALL APPLY_OBCS3( bi, bj, K, Kup, rTrans, rVel, myThid )           CALL APPLY_OBCS3( bi, bj, k, kup, rTrans, rVel, myThid )
771          ENDIF          ENDIF
772  #endif  #endif
773    
774  #ifdef  INCLUDE_CALC_DIFFUSIVITY_CALL  #ifdef  INCLUDE_CALC_DIFFUSIVITY_CALL
775  C--      Calculate the total vertical diffusivity  C--      Calculate the total vertical diffusivity
776           CALL CALC_DIFFUSIVITY(           CALL CALC_DIFFUSIVITY(
777       I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K,       I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,
778       I        maskC,maskUp,KapGM,K33,       I        maskC,maskUp,
779       O        KappaRT,KappaRS,KappaRU,KappaRV,       O        KappaRT,KappaRS,KappaRU,KappaRV,
780       I        myThid)       I        myThid)
781  #endif  #endif
782  C--      Calculate accelerations in the momentum equations  C--      Calculate accelerations in the momentum equations
783           IF ( momStepping ) THEN           IF ( momStepping ) THEN
784            CALL CALC_MOM_RHS(            CALL CALC_MOM_RHS(
785       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,kM1,kUp,kDown,       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,km1,kup,kDown,
786       I         xA,yA,uTrans,vTrans,rTrans,rVel,maskC,       I         xA,yA,uTrans,vTrans,rTrans,rVel,maskC,
787       I         phiHyd,KappaRU,KappaRV,       I         phiHyd,KappaRU,KappaRV,
788       U         aTerm,xTerm,cTerm,mTerm,pTerm,       U         aTerm,xTerm,cTerm,mTerm,pTerm,
789       U         fZon, fMer, fVerU, fVerV,       U         fZon, fMer, fVerU, fVerV,
790       I         myTime, myThid)       I         myTime, myThid)
791    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
792    #ifdef INCLUDE_CD_CODE
793             ELSE
794                DO j=1-OLy,sNy+OLy
795                   DO i=1-OLx,sNx+OLx
796                      guCD(i,j,k,bi,bj) = 0.0
797                      gvCD(i,j,k,bi,bj) = 0.0
798                   END DO
799                END DO
800    #endif
801    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
802           ENDIF           ENDIF
803  C--      Calculate active tracer tendencies  C--      Calculate active tracer tendencies
804           IF ( tempStepping ) THEN           IF ( tempStepping ) THEN
805            CALL CALC_GT(            CALL CALC_GT(
806       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax, k,kM1,kUp,kDown,       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax, k,km1,kup,kDown,
807       I         xA,yA,uTrans,vTrans,rTrans,maskUp,maskC,       I         xA,yA,uTrans,vTrans,rTrans,maskUp,maskC,
808       I         K13,K23,KappaRT,KapGM,       I         KappaRT,
809       U         aTerm,xTerm,fZon,fMer,fVerT,       U         aTerm,xTerm,fZon,fMer,fVerT,
810       I         myTime, myThid)       I         myTime, myThid)
811           ENDIF           ENDIF
812           IF ( saltStepping ) THEN           IF ( saltStepping ) THEN
813            CALL CALC_GS(            CALL CALC_GS(
814       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax, k,kM1,kUp,kDown,       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax, k,km1,kup,kDown,
815       I         xA,yA,uTrans,vTrans,rTrans,maskUp,maskC,       I         xA,yA,uTrans,vTrans,rTrans,maskUp,maskC,
816       I         K13,K23,KappaRS,KapGM,       I         KappaRS,
817       U         aTerm,xTerm,fZon,fMer,fVerS,       U         aTerm,xTerm,fZon,fMer,fVerS,
818       I         myTime, myThid)       I         myTime, myThid)
819           ENDIF           ENDIF
820  #ifdef ALLOW_OBCS  #ifdef ALLOW_OBCS
821  C--      Calculate future values on open boundaries  C--      Calculate future values on open boundaries
822           IF (openBoundaries) THEN           IF (openBoundaries) THEN
823  Caja      CALL CYCLE_OBCS( K, bi, bj, myThid )  Caja      CALL CYCLE_OBCS( k, bi, bj, myThid )
824            CALL SET_OBCS( K, bi, bj, myTime+deltaTclock, myThid )            CALL SET_OBCS( k, bi, bj, myTime+deltaTclock, myThid )
825           ENDIF           ENDIF
826  #endif  #endif
827  C--      Prediction step (step forward all model variables)  C--      Prediction step (step forward all model variables)
828           CALL TIMESTEP(           CALL TIMESTEP(
829       I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K,       I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,
830       I       myIter, myThid)       I       myIter, myThid)
831  #ifdef ALLOW_OBCS  #ifdef ALLOW_OBCS
832  C--      Apply open boundary conditions  C--      Apply open boundary conditions
833           IF (openBoundaries) CALL APPLY_OBCS2( bi, bj, K, myThid )           IF (openBoundaries) THEN
834    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
835    CADJ STORE gunm1(:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
836    CADJ STORE gvnm1(:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
837    CADJ STORE gwnm1(:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
838    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
839    
840                CALL APPLY_OBCS2( bi, bj, k, myThid )
841             END IF
842  #endif  #endif
843  C--      Freeze water  C--      Freeze water
844           IF (allowFreezing)           IF (allowFreezing) THEN
845       &   CALL FREEZE( bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, K, myThid )  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
846    CADJ STORE gTNm1(:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
847    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
848                CALL FREEZE( bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k, myThid )
849             END IF
850    
851    #ifdef DIVG_IN_DYNAMICS
852  C--      Diagnose barotropic divergence of predicted fields  C--      Diagnose barotropic divergence of predicted fields
853           CALL CALC_DIV_GHAT(           CALL CALC_DIV_GHAT(
854       I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K,       I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,
855       I       xA,yA,       I       xA,yA,
856       I       myThid)       I       myThid)
857    #endif /* DIVG_IN_DYNAMICS */
858    
859  C--      Cumulative diagnostic calculations (ie. time-averaging)  C--      Cumulative diagnostic calculations (ie. time-averaging)
860  #ifdef INCLUDE_DIAGNOSTICS_INTERFACE_CODE  #ifdef INCLUDE_DIAGNOSTICS_INTERFACE_CODE
861           IF (taveFreq.GT.0.) THEN           IF (taveFreq.GT.0.) THEN
862            CALL DO_TIME_AVERAGES(            CALL DO_TIME_AVERAGES(
863       I                           myTime, myIter, bi, bj, K, kUp, kDown,       I                           myTime, myIter, bi, bj, k, kup, kDown,
864       I                           K13, K23, rVel, KapGM, ConvectCount,       I                           rVel, ConvectCount,
865       I                           myThid )       I                           myThid )
866           ENDIF           ENDIF
867  #endif  #endif
868    
869    
870          ENDDO ! K  C--     k loop
871            ENDDO
872    
873    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
874               maximpl = 6
875               iikey = (ikey-1)*maximpl
876    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
877    
878  C--     Implicit diffusion  C--     Implicit diffusion
879          IF (implicitDiffusion) THEN          IF (implicitDiffusion) THEN
880           IF (tempStepping) CALL IMPLDIFF(  
881             IF (tempStepping) THEN
882    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
883                idkey = iikey + 1
884    CADJ STORE gTNm1(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=ikey, byte=isbyte
885    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
886                CALL IMPLDIFF(
887       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
888       I         deltaTtracer, KappaRT,recip_HFacC,       I         deltaTtracer, KappaRT,recip_HFacC,
889       U         gTNm1,       U         gTNm1,
890       I         myThid )       I         myThid )
891           IF (saltStepping) CALL IMPLDIFF(           END IF
892    
893             IF (saltStepping) THEN
894    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
895             idkey = iikey + 2
896    CADJ STORE gSNm1(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=ikey, byte=isbyte
897    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
898                CALL IMPLDIFF(
899       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
900       I         deltaTtracer, KappaRS,recip_HFacC,       I         deltaTtracer, KappaRS,recip_HFacC,
901       U         gSNm1,       U         gSNm1,
902       I         myThid )       I         myThid )
903          ENDIF ! implicitDiffusion           END IF
904    
905    C--     implicitDiffusion
906            ENDIF
907    
908  C--     Implicit viscosity  C--     Implicit viscosity
909          IF (implicitViscosity) THEN          IF (implicitViscosity) THEN
910    
911           IF (momStepping) THEN           IF (momStepping) THEN
912    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
913             idkey = iikey + 3
914    CADJ STORE gUNm1(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=ikey, byte=isbyte
915    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
916            CALL IMPLDIFF(            CALL IMPLDIFF(
917       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
918       I         deltaTmom, KappaRU,recip_HFacW,       I         deltaTmom, KappaRU,recip_HFacW,
919       U         gUNm1,       U         gUNm1,
920       I         myThid )       I         myThid )
921    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
922             idkey = iikey + 4
923    CADJ STORE gVNm1(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=ikey, byte=isbyte
924    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
925            CALL IMPLDIFF(            CALL IMPLDIFF(
926       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
927       I         deltaTmom, KappaRV,recip_HFacS,       I         deltaTmom, KappaRV,recip_HFacS,
928       U         gVNm1,       U         gVNm1,
929       I         myThid )       I         myThid )
930    
931  #ifdef INCLUDE_CD_CODE  #ifdef INCLUDE_CD_CODE
932    
933    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
934             idkey = iikey + 5
935    CADJ STORE vVelD(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=ikey, byte=isbyte
936    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
937            CALL IMPLDIFF(            CALL IMPLDIFF(
938       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
939       I         deltaTmom, KappaRU,recip_HFacW,       I         deltaTmom, KappaRU,recip_HFacW,
940       U         vVelD,       U         vVelD,
941       I         myThid )       I         myThid )
942    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
943            idkey = iikey + 6
944    CADJ STORE uVelD(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=ikey, byte=isbyte
945    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
946            CALL IMPLDIFF(            CALL IMPLDIFF(
947       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
948       I         deltaTmom, KappaRV,recip_HFacS,       I         deltaTmom, KappaRV,recip_HFacS,
949       U         uVelD,       U         uVelD,
950       I         myThid )       I         myThid )
951    
952  #endif  #endif
953           ENDIF ! momStepping  
954          ENDIF ! implicitViscosity  C--      momStepping
955             ENDIF
956    
957    C--     implicitViscosity
958            ENDIF
959    
960         ENDDO         ENDDO
961        ENDDO        ENDDO
962    
 C     write(0,*) 'dynamics: pS ',minval(cg2d_x(1:sNx,1:sNy,:,:)),  
 C    &                           maxval(cg2d_x(1:sNx,1:sNy,:,:))  
 C     write(0,*) 'dynamics: U  ',minval(uVel(1:sNx,1:sNy,1,:,:),mask=uVel(1:sNx,1:sNy,1,:,:).NE.0.),  
 C    &                           maxval(uVel(1:sNx,1:sNy,1,:,:),mask=uVel(1:sNx,1:sNy,1,:,:).NE.0.)  
 C     write(0,*) 'dynamics: V  ',minval(vVel(1:sNx,1:sNy,1,:,:),mask=vVel(1:sNx,1:sNy,1,:,:).NE.0.),  
 C    &                           maxval(vVel(1:sNx,1:sNy,1,:,:),mask=vVel(1:sNx,1:sNy,1,:,:).NE.0.)  
 C     write(0,*) 'dynamics: rVel(1) ',  
 C    &            minval(rVel(1:sNx,1:sNy,1),mask=rVel(1:sNx,1:sNy,1).NE.0.),  
 C    &            maxval(rVel(1:sNx,1:sNy,1),mask=rVel(1:sNx,1:sNy,1).NE.0.)  
 C     write(0,*) 'dynamics: rVel(2) ',  
 C    &            minval(rVel(1:sNx,1:sNy,2),mask=rVel(1:sNx,1:sNy,2).NE.0.),  
 C    &            maxval(rVel(1:sNx,1:sNy,2),mask=rVel(1:sNx,1:sNy,2).NE.0.)  
 cblk  write(0,*) 'dynamics: K13',minval(K13(1:sNx,1:sNy,:)),  
 cblk &                           maxval(K13(1:sNx,1:sNy,:))  
 cblk  write(0,*) 'dynamics: K23',minval(K23(1:sNx,1:sNy,:)),  
 cblk &                           maxval(K23(1:sNx,1:sNy,:))  
 cblk  write(0,*) 'dynamics: K33',minval(K33(1:sNx,1:sNy,:)),  
 cblk &                           maxval(K33(1:sNx,1:sNy,:))  
 C     write(0,*) 'dynamics: gT ',minval(gT(1:sNx,1:sNy,:,:,:)),  
 C    &                           maxval(gT(1:sNx,1:sNy,:,:,:))  
 C     write(0,*) 'dynamics: T  ',minval(Theta(1:sNx,1:sNy,:,:,:)),  
 C    &                           maxval(Theta(1:sNx,1:sNy,:,:,:))  
 C     write(0,*) 'dynamics: gS ',minval(gS(1:sNx,1:sNy,:,:,:)),  
 C    &                           maxval(gS(1:sNx,1:sNy,:,:,:))  
 C     write(0,*) 'dynamics: S  ',minval(salt(1:sNx,1:sNy,:,:,:)),  
 C    &                           maxval(salt(1:sNx,1:sNy,:,:,:))  
 C     write(0,*) 'dynamics: phiHyd ',minval(phiHyd/(Gravity*Rhonil),mask=phiHyd.NE.0.),  
 C    &                           maxval(phiHyd/(Gravity*Rhonil))  
 C     CALL PLOT_FIELD_XYZRL( gU, ' GU exiting dyanmics ' ,  
 C    &Nr, 1, myThid )  
 C     CALL PLOT_FIELD_XYZRL( gV, ' GV exiting dyanmics ' ,  
 C    &Nr, 1, myThid )  
 C     CALL PLOT_FIELD_XYZRL( gS, ' GS exiting dyanmics ' ,  
 C    &Nr, 1, myThid )  
 C     CALL PLOT_FIELD_XYZRL( gT, ' GT exiting dyanmics ' ,  
 C    &Nr, 1, myThid )  
 C     CALL PLOT_FIELD_XYZRL( phiHyd, ' phiHyd exiting dyanmics ' ,  
 C    &Nr, 1, myThid )  
   
   
963        RETURN        RETURN
964        END        END
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