/[MITgcm]/MITgcm/model/src/dynamics.F
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revision 1.54.2.13 by jmc, Wed Jan 31 16:14:04 2001 UTC revision 1.56 by heimbach, Mon Jan 29 20:05:46 2001 UTC
# Line 33  C     == Global variables === Line 33  C     == Global variables ===
33  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
34  # include "tamc.h"  # include "tamc.h"
35  # include "tamc_keys.h"  # 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 */  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
44    
 #ifdef ALLOW_KPP  
 # include "KPP.h"  
 #endif  
   
45  C     == Routine arguments ==  C     == Routine arguments ==
46  C     myTime - Current time in simulation  C     myTime - Current time in simulation
47  C     myIter - Current iteration number in simulation  C     myIter - Current iteration number in simulation
# Line 58  C                              o rVel: Line 61  C                              o rVel:
61  C                                        lower cell faces.  C                                        lower cell faces.
62  C     maskC,maskUp             o maskC: land/water mask for tracer cells  C     maskC,maskUp             o maskC: land/water mask for tracer cells
63  C                              o maskUp: land/water mask for W points  C                              o maskUp: land/water mask for W points
64  C     fVer[STUV]               o fVer: Vertical flux term - note fVer  C     aTerm, xTerm, cTerm    - Work arrays for holding separate terms in
65    C     mTerm, pTerm,            tendency equations.
66    C     fZon, fMer, fVer[STUV]   o aTerm: Advection term
67    C                              o xTerm: Mixing term
68    C                              o cTerm: Coriolis term
69    C                              o mTerm: Metric term
70    C                              o pTerm: Pressure term
71    C                              o fZon: Zonal flux term
72    C                              o fMer: Meridional flux term
73    C                              o fVer: Vertical flux term - note fVer
74  C                                      is "pipelined" in the vertical  C                                      is "pipelined" in the vertical
75  C                                      so we need an fVer for each  C                                      so we need an fVer for each
76  C                                      variable.  C                                      variable.
77  C     rhoK, rhoKM1   - Density at current level, and level above  C     rhoK, rhoKM1   - Density at current level, level above and level
78    C                      below.
79    C     rhoKP1                                                                  
80    C     buoyK, buoyKM1 - Buoyancy at current level and level above.
81  C     phiHyd         - Hydrostatic part of the potential phiHydi.  C     phiHyd         - Hydrostatic part of the potential phiHydi.
82  C                      In z coords phiHydiHyd is the hydrostatic  C                      In z coords phiHydiHyd is the hydrostatic
83  C                      pressure anomaly  C                      pressure anomaly
# Line 87  C                      index into fVerTe Line 102  C                      index into fVerTe
102        _RL rVel    (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)        _RL rVel    (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)
103        _RS maskC   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RS maskC   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
104        _RS maskUp  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RS maskUp  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
105          _RL aTerm   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
106          _RL xTerm   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
107          _RL cTerm   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
108          _RL mTerm   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
109          _RL pTerm   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
110          _RL fZon    (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
111          _RL fMer    (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
112        _RL fVerT   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)        _RL fVerT   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)
113        _RL fVerS   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)        _RL fVerS   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)
114        _RL fVerU   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)        _RL fVerU   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)
115        _RL fVerV   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)        _RL fVerV   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)
116        _RL phiHyd  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)        _RL phiHyd  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)
117        _RL rhokm1  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL rhokm1  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
118          _RL rhokp1  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
119        _RL rhok    (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL rhok    (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
120          _RL buoyKM1 (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
121          _RL buoyK   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
122          _RL rhotmp  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
123          _RL etaSurfX(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
124          _RL etaSurfY(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)
# Line 112  C #endif Line 140  C #endif
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
144    
145  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
146        INTEGER    isbyte        INTEGER    isbyte
# Line 173  C--   dummy statement to end declaration Line 202  C--   dummy statement to end declaration
202        ikey = 1        ikey = 1
203  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  #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 184  C     uninitialised but inert locations. Line 214  C     uninitialised but inert locations.
214          yA(i,j)      = 0. _d 0          yA(i,j)      = 0. _d 0
215          uTrans(i,j)  = 0. _d 0          uTrans(i,j)  = 0. _d 0
216          vTrans(i,j)  = 0. _d 0          vTrans(i,j)  = 0. _d 0
217            aTerm(i,j)   = 0. _d 0
218            xTerm(i,j)   = 0. _d 0
219            cTerm(i,j)   = 0. _d 0
220            mTerm(i,j)   = 0. _d 0
221            pTerm(i,j)   = 0. _d 0
222            fZon(i,j)    = 0. _d 0
223            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
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           sigmaX(i,j,k) = 0. _d 0
# Line 194  C     uninitialised but inert locations. Line 231  C     uninitialised but inert locations.
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
234            rhoKP1 (i,j) = 0. _d 0
235            rhoTMP (i,j) = 0. _d 0
236            buoyKM1(i,j) = 0. _d 0
237            buoyK  (i,j) = 0. _d 0
238          maskC  (i,j) = 0. _d 0          maskC  (i,j) = 0. _d 0
239         ENDDO         ENDDO
240        ENDDO        ENDDO
# Line 247  C--     Set up work arrays that need val Line 288  C--     Set up work arrays that need val
288            fVerU (i,j,2) = 0. _d 0            fVerU (i,j,2) = 0. _d 0
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
292           ENDDO           ENDDO
293          ENDDO          ENDDO
294    
# Line 267  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            BOTTOM_LAYER = k .EQ. Nr
314    
315    #ifdef DO_PIPELINED_CORRECTION_STEP
316    C--     Calculate gradient of surface pressure
317            CALL CALC_GRAD_ETA_SURF(
318         I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,
319         O       etaSurfX,etaSurfY,
320         I       myThid)
321    C--     Update fields in top level according to tendency terms
322            CALL CORRECTION_STEP(
323         I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,
324         I       etaSurfX,etaSurfY,myTime,myThid)
325    
326    #ifdef ALLOW_OBCS
327            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
337    
338            IF ( .NOT. BOTTOM_LAYER ) THEN
339    C--      Update fields in layer below according to tendency terms
340             CALL CORRECTION_STEP(
341         I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k+1,
342         I        etaSurfX,etaSurfY,myTime,myThid)
343    #ifdef ALLOW_OBCS
344             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
354            ENDIF
355    #endif
356    
357    C--     Density of 1st level (below W(1)) reference to level 1
358    #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(
364         I     bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k, k, eosType,
365         O     rhoKm1,
366         I     myThid )
367    #endif
368    
369            IF (.NOT. BOTTOM_LAYER) THEN
370    
371  C--     Start of diagnostic loop  C--      Check static stability with layer below
372          DO k=Nr,1,-1  C--      and mix as needed.
373    #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(
381         I      bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k+1, k, eosType,
382         O      rhoKp1,
383         I      myThid )
384    #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
392    
393             CALL CONVECT(
394         I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k+1,rhoKm1,rhoKp1,
395         U       ConvectCount,
396         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
406    
407    C--      Implicit Vertical Diffusion for Convection
408             IF (ivdc_kappa.NE.0.) THEN
409                CALL CALC_IVDC(
410         I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k+1,rhoKm1,rhoKp1,
411         U       ConvectCount, KappaRT, KappaRS,
412         I       myTime,myIter,myThid)
413             ENDIF
414    
415    C--      Recompute density after mixing
416    #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL
417             CALL FIND_RHO(
418         I      bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k, k, eosType,
419         O      rhoKm1,
420         I      myThid )
421    #endif
422            ENDIF
423    
424    C--     Calculate buoyancy
425            CALL CALC_BUOYANCY(
426         I      bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,rhoKm1,
427         O      buoyKm1,
428         I      myThid )
429    
430    C--     Integrate hydrostatic balance for phiHyd with BC of
431    C--     phiHyd(z=0)=0
432            CALL CALC_PHI_HYD(
433         I      bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,buoyKm1,buoyKm1,
434         U      phiHyd,
435         I      myThid )
436    
437    #ifdef ALLOW_GMREDI
438            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  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
 C? Patrick, is this formula correct now that we change the loop range?  
 C? Do we still need this?  
459           kkey = (ikey-1)*(Nr-2+1) + (k-2) + 1           kkey = (ikey-1)*(Nr-2+1) + (k-2) + 1
460  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
461    
462  C--       Integrate continuity vertically for vertical velocity           BOTTOM_LAYER = k .EQ. Nr
463            CALL INTEGRATE_FOR_W(  
464       I                         bi, bj, k, uVel, vVel,  #ifdef DO_PIPELINED_CORRECTION_STEP
465       O                         wVel,           IF ( .NOT. BOTTOM_LAYER ) THEN
466       I                         myThid )  C--       Update fields in layer below according to tendency terms
467              CALL CORRECTION_STEP(
468  #ifdef    ALLOW_OBCS       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k+1,
469  #ifdef    ALLOW_NONHYDROSTATIC       I         etaSurfX,etaSurfY,myTime,myThid)
470  C--       Calculate future values on open boundaries  #ifdef ALLOW_OBCS
471            IF (useOBCS.AND.nonHydrostatic) THEN            IF (openBoundaries) THEN
472              CALL OBCS_APPLY_W( bi, bj, k, wVel, myThid )  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
473            ENDIF  CADJ STORE uvel (:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k
474  #endif    /* ALLOW_NONHYDROSTATIC */  CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte
475  #endif    /* ALLOW_OBCS */  CADJ STORE vvel (:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k
476    CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte
477  C--       Calculate gradients of potential density for isoneutral  CADJ STORE theta(:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k
478  C         slope terms (e.g. GM/Redi tensor or IVDC diffusivity)  CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte
479  c         IF ( k.GT.1 .AND. (useGMRedi.OR.ivdc_kappa.NE.0.) ) THEN  CADJ STORE salt (:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k
480            IF ( useGMRedi .OR. (k.GT.1 .AND. ivdc_kappa.NE.0.) ) THEN  CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte
481              CALL FIND_RHO(  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
482       I        bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k, k, eosType,               CALL APPLY_OBCS1( bi, bj, k+1, myThid )
483       I        theta, salt,            END IF
484       O        rhoK,  #endif
485             ENDIF
486    #endif /* DO_PIPELINED_CORRECTION_STEP */
487    
488    C--      Density of k level (below W(k)) reference to k level
489    #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(
497         I      bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,  k, k, eosType,
498         O      rhoK,
499         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
507    
508             IF (.NOT. BOTTOM_LAYER) THEN
509    
510    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.
512    #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(
520         I       bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,  k+1, k, eosType,
521         O       rhoKp1,
522         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
527    
528    #ifdef  INCLUDE_CONVECT_CALL
529              CALL CONVECT(
530         I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k+1,rhoK,rhoKp1,
531         U        ConvectCount,
532         I        myTime,myIter,myThid)
533    
534    #endif
535    
536    C--      Implicit Vertical Diffusion for Convection
537             IF (ivdc_kappa.NE.0.) THEN
538    #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,
544         I       myTime,myIter,myThid)
545             END IF
546    
547    C--       Recompute density after mixing
548    #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(
556         I       bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k, k, eosType,
557         O       rhoK,
558         I       myThid )
559    #endif
560    
561    C--            IF (.NOT. BOTTOM_LAYER) ends here
562             ENDIF
563    
564    C--      Calculate buoyancy
565             CALL CALC_BUOYANCY(
566         I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,rhoK,
567         O       buoyK,
568         I       myThid )
569    
570    C--      Integrate hydrostatic balance for phiHyd with BC of
571    C--      phiHyd(z=0)=0
572             CALL CALC_PHI_HYD(
573         I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,buoyKm1,buoyK,
574         U        phiHyd,
575       I        myThid )       I        myThid )
576              IF (k.GT.1) CALL FIND_RHO(  
577    #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(
588       I        bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k-1, k, eosType,       I        bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k-1, k, eosType,
589       I        theta, salt,       O        rhoTmp,
      O        rhoKm1,  
590       I        myThid )       I        myThid )
591              CALL GRAD_SIGMA(  #endif
592    
593    
594    #ifdef ALLOW_GMREDI
595             IF ( useGMRedi ) THEN
596             CALL GRAD_SIGMA(
597       I             bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k,       I             bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k,
598       I             rhoK, rhoKm1, rhoK,       I             rhoK, rhotmp, rhoK,
599       O             sigmaX, sigmaY, sigmaR,       O             sigmaX, sigmaY, sigmaR,
600       I             myThid )       I             myThid )
601            ENDIF           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
611    
612  C--       Implicit Vertical Diffusion for Convection           DO J=jMin,jMax
613  c ==> should use sigmaR !!!            DO I=iMin,iMax
614            IF (k.GT.1 .AND. ivdc_kappa.NE.0.) THEN  #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL
615              CALL CALC_IVDC(             rhoKm1 (I,J) = rhoK(I,J)
616       I        bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k,  #endif
617       I        rhoKm1, rhoK,             buoyKm1(I,J) = buoyK(I,J)
618       U        ConvectCount, KappaRT, KappaRS,            ENDDO
619       I        myTime, myIter, myThid)           ENDDO
           END IF  
620    
621  C--     end of diagnostic k loop (Nr:1)  C--     end of k loop
622          ENDDO          ENDDO
623    
624  #ifdef  ALLOW_OBCS  C     Determines forcing terms based on external fields
625  C--     Calculate future values on open boundaries  C     relaxation terms, etc.
626          IF (useOBCS) THEN        CALL EXTERNAL_FORCING_SURF(
           CALL OBCS_CALC( bi, bj, myTime+deltaT,  
      I            uVel, vVel, wVel, theta, salt,  
      I            myThid )  
         ENDIF  
 #endif  /* ALLOW_OBCS */  
   
 C--     Determines forcing terms based on external fields  
 C       relaxation terms, etc.  
         CALL EXTERNAL_FORCING_SURF(  
627       I             bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,       I             bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
628       I             myThid )       I             myThid )
629    
630  #ifdef  ALLOW_GMREDI  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
631  C--     Calculate iso-neutral slopes for the GM/Redi parameterisation  
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          IF (useGMRedi) THEN
648            DO k=1,Nr            DO k=1, Nr
649              CALL GMREDI_CALC_TENSOR(              CALL GMREDI_CALC_TENSOR(
650       I             bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k,       I             bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k,
651       I             sigmaX, sigmaY, sigmaR,       I             sigmaX, sigmaY, sigmaR,
652       I             myThid )       I             myThid )
653            ENDDO            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  /* ALLOW_GMREDI */  #endif
665    
666    #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  #ifdef  ALLOW_KPP  CADJ STORE theta(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key=ikey, byte=isbyte
678  C--     Compute KPP mixing coefficients  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          IF (useKPP) THEN
704    
705              CALL TIMER_START('KPP_CALC               [DYNAMICS]', myThid)
706            CALL KPP_CALC(            CALL KPP_CALC(
707       I                  bi, bj, myTime, myThid )       I                  bi, bj, myTime, myThid )
708          ENDIF            CALL TIMER_STOP ('KPP_CALC               [DYNAMICS]', myThid)
 #endif  /* ALLOW_KPP */  
709    
710  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
711  CADJ STORE KappaRT(:,:,:)     = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte          ELSE
712  CADJ STORE KappaRS(:,:,:)     = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte            DO j=1-OLy,sNy+OLy
713  CADJ STORE theta(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte              DO i=1-OLx,sNx+OLx
714  CADJ STORE salt (:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte                KPPhbl (i,j,bi,bj) = 1.0
715  CADJ STORE uvel (:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte                KPPfrac(i,j,bi,bj) = 0.0
716  CADJ STORE vvel (:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte                DO k = 1,Nr
717  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */                   KPPghat   (i,j,k,bi,bj) = 0.0
718                     KPPviscAz (i,j,k,bi,bj) = viscAz
719  #ifdef ALLOW_AIM                   KPPdiffKzT(i,j,k,bi,bj) = diffKzT
720  C       AIM - atmospheric intermediate model, physics package code.                   KPPdiffKzS(i,j,k,bi,bj) = diffKzS
721  C note(jmc) : phiHyd=0 at this point but is not really used in Molteni Physics                ENDDO
722          IF ( useAIM ) THEN              ENDDO
723           CALL TIMER_START('AIM_DO_ATMOS_PHYS      [DYNAMICS]', myThid)            ENDDO
724           CALL AIM_DO_ATMOS_PHYSICS( phiHyd, myTime, myThid )  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
          CALL TIMER_STOP ('AIM_DO_ATMOS_PHYS      [DYNAMICS]', myThid)  
725          ENDIF          ENDIF
 #endif /* ALLOW_AIM */  
   
   
 C--     Start of thermodynamics 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  
726    
727            km1  = MAX(1,k-1)  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
728            kup  = 1+MOD(k+1,2)  CADJ STORE KPPghat   (:,:,:,bi,bj)
729            kDown= 1+MOD(k,2)  CADJ &   , KPPviscAz (:,:,:,bi,bj)
730    CADJ &   , KPPdiffKzT(:,:,:,bi,bj)
731            iMin = 1-OLx+2  CADJ &   , KPPdiffKzS(:,:,:,bi,bj)
732            iMax = sNx+OLx-1  CADJ &   , KPPfrac   (:,:  ,bi,bj)
733            jMin = 1-OLy+2  CADJ &                 = comlev1_bibj, key=ikey, byte=isbyte
734            jMax = sNy+OLy-1  #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    
749             iMin = 1-OLx+2
750             iMax = sNx+OLx-1
751             jMin = 1-OLy+2
752             jMax = sNy+OLy-1
753    
754  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
 CPatrick Is this formula correct?  
755           kkey = (ikey-1)*(Nr-1+1) + (k-1) + 1           kkey = (ikey-1)*(Nr-1+1) + (k-1) + 1
756  CADJ STORE rvel  (:,:,kDown) = comlev1_bibj_k, key = kkey, byte = isbyte  CADJ STORE rvel  (:,:,kdown)  = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
757  CADJ STORE rTrans(:,:)       = comlev1_bibj_k, key = kkey, byte = isbyte  CADJ STORE rTrans(:,:)        = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
758  CADJ STORE KappaRT(:,:,:)    = comlev1_bibj_k, key = kkey, byte = isbyte  CADJ STORE KappaRT(:,:,k)     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
759  CADJ STORE KappaRS(:,:,:)    = comlev1_bibj_k, key = kkey, byte = isbyte  CADJ STORE KappaRS(:,:,k)     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
760  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
761    
762  C--      Get temporary terms used by tendency routines  C--      Get temporary terms used by tendency routines
# Line 412  C--      Get temporary terms used by ten Line 765  C--      Get temporary terms used by ten
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
769            IF (openBoundaries) THEN
770             CALL APPLY_OBCS3( bi, bj, k, kup, rTrans, rVel, myThid )
771            ENDIF
772    #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,       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
783  C--      Calculate active tracer tendencies (gT,gS,...)           IF ( momStepping ) THEN
784  C        and step forward storing result in gTnm1, gSnm1, etc.            CALL CALC_MOM_RHS(
785         I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,km1,kup,kDown,
786         I         xA,yA,uTrans,vTrans,rTrans,rVel,maskC,
787         I         phiHyd,KappaRU,KappaRV,
788         U         aTerm,xTerm,cTerm,mTerm,pTerm,
789         U         fZon, fMer, fVerU, fVerV,
790         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
803    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         KappaRT,       I         KappaRT,
809       U         fVerT,       U         aTerm,xTerm,fZon,fMer,fVerT,
810       I         myTime, myThid)       I         myTime, myThid)
            CALL TIMESTEP_TRACER(  
      I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,  
      I         theta, gT,  
      U         gTnm1,  
      I         myIter, 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         KappaRS,       I         KappaRS,
817       U         fVerS,       U         aTerm,xTerm,fZon,fMer,fVerS,
818       I         myTime, myThid)       I         myTime, myThid)
            CALL TIMESTEP_TRACER(  
      I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,  
      I         salt, gS,  
      U         gSnm1,  
      I         myIter, myThid)  
819           ENDIF           ENDIF
820    #ifdef ALLOW_OBCS
821  #ifdef   ALLOW_OBCS  C--      Calculate future values on open boundaries
822             IF (openBoundaries) THEN
823    Caja      CALL CYCLE_OBCS( k, bi, bj, myThid )
824              CALL SET_OBCS( k, bi, bj, myTime+deltaTclock, myThid )
825             ENDIF
826    #endif
827    C--      Prediction step (step forward all model variables)
828             CALL TIMESTEP(
829         I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,
830         I       myIter, myThid)
831    #ifdef ALLOW_OBCS
832  C--      Apply open boundary conditions  C--      Apply open boundary conditions
833           IF (useOBCS) THEN           IF (openBoundaries) THEN
834             CALL OBCS_APPLY_TS( bi, bj, k, gTnm1, gSnm1, myThid )  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
835           END IF  CADJ STORE gunm1(:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
836  #endif   /* ALLOW_OBCS */  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
843  C--      Freeze water  C--      Freeze water
844           IF (allowFreezing) THEN           IF (allowFreezing) THEN
845  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
846  CADJ STORE gTNm1(:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k  CADJ STORE gTNm1(:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
 CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte  
847  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
848              CALL FREEZE( bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k, myThid )              CALL FREEZE( bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k, myThid )
849           END IF           END IF
850    
851  C--     end of thermodynamic k loop (Nr:1)  #ifdef DIVG_IN_DYNAMICS
852          ENDDO  C--      Diagnose barotropic divergence of predicted fields
853             CALL CALC_DIV_GHAT(
854         I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,
855         I       xA,yA,
856         I       myThid)
857    #endif /* DIVG_IN_DYNAMICS */
858    
859    C--      Cumulative diagnostic calculations (ie. time-averaging)
860    #ifdef INCLUDE_DIAGNOSTICS_INTERFACE_CODE
861             IF (taveFreq.GT.0.) THEN
862              CALL DO_TIME_AVERAGES(
863         I                           myTime, myIter, bi, bj, k, kup, kDown,
864         I                           rVel, ConvectCount,
865         I                           myThid )
866             ENDIF
867    #endif
868    
869    
870    C--     k loop
871            ENDDO
872    
873  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
 CPatrick? What about this one?  
874             maximpl = 6             maximpl = 6
875             iikey = (ikey-1)*maximpl             iikey = (ikey-1)*maximpl
876  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
# Line 479  CPatrick? What about this one? Line 878  CPatrick? What about this one?
878  C--     Implicit diffusion  C--     Implicit diffusion
879          IF (implicitDiffusion) THEN          IF (implicitDiffusion) THEN
880    
881            IF (tempStepping) THEN           IF (tempStepping) THEN
882  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
883              idkey = iikey + 1              idkey = iikey + 1
884    CADJ STORE gTNm1(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=ikey, byte=isbyte
885  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
886              CALL IMPLDIFF(              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           ENDIF           END IF
892    
893           IF (saltStepping) THEN           IF (saltStepping) THEN
894  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
895           idkey = iikey + 2           idkey = iikey + 2
896    CADJ STORE gSNm1(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=ikey, byte=isbyte
897  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
898              CALL IMPLDIFF(              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 )
          ENDIF  
   
 #ifdef   ALLOW_OBCS  
 C--      Apply open boundary conditions  
          IF (useOBCS) THEN  
            DO K=1,Nr  
              CALL OBCS_APPLY_TS( bi, bj, k, gTnm1, gSnm1, myThid )  
            ENDDO  
903           END IF           END IF
 #endif   /* ALLOW_OBCS */  
904    
905  C--     End If implicitDiffusion  C--     implicitDiffusion
906          ENDIF          ENDIF
907    
   
   
 C--     Start of dynamics loop  
         DO k=1,Nr  
   
 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  
   
 C--      Integrate hydrostatic balance for phiHyd with BC of  
 C        phiHyd(z=0)=0  
 C        distinguishe between Stagger and Non Stagger time stepping  
          IF (staggerTimeStep) THEN  
            CALL CALC_PHI_HYD(  
      I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,  
      I        gTnm1, gSnm1,  
      U        phiHyd,  
      I        myThid )  
          ELSE  
            CALL CALC_PHI_HYD(  
      I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,  
      I        theta, salt,  
      U        phiHyd,  
      I        myThid )  
          ENDIF  
   
 C--      Calculate accelerations in the momentum equations (gU, gV, ...)  
 C        and step forward storing the result in gUnm1, gVnm1, etc...  
          IF ( momStepping ) THEN  
            CALL CALC_MOM_RHS(  
      I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,kup,kDown,  
      I         phiHyd,KappaRU,KappaRV,  
      U         fVerU, fVerV,  
      I         myTime, myThid)  
            CALL TIMESTEP(  
      I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,phiHyd,  
      I         myIter, myThid)  
   
 #ifdef   ALLOW_OBCS  
 C--      Apply open boundary conditions  
          IF (useOBCS) THEN  
            CALL OBCS_APPLY_UV( bi, bj, k, gUnm1, gVnm1, myThid )  
          END IF  
 #endif   /* ALLOW_OBCS */  
   
 #ifdef   ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
 #ifdef   INCLUDE_CD_CODE  
          ELSE  
            DO j=1-OLy,sNy+OLy  
              DO i=1-OLx,sNx+OLx  
                guCD(i,j,k,bi,bj) = 0.0  
                gvCD(i,j,k,bi,bj) = 0.0  
              END DO  
            END DO  
 #endif   /* INCLUDE_CD_CODE */  
 #endif   /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  
          ENDIF  
   
   
 C--     end of dynamics k loop (1:Nr)  
         ENDDO  
   
   
   
908  C--     Implicit viscosity  C--     Implicit viscosity
909          IF (implicitViscosity.AND.momStepping) THEN          IF (implicitViscosity) THEN
910  #ifdef    ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
911            idkey = iikey + 3           IF (momStepping) THEN
912  #endif    /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  #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  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
922            idkey = iikey + 4           idkey = iikey + 4
923  #endif    /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  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   ALLOW_OBCS  #ifdef INCLUDE_CD_CODE
 C--      Apply open boundary conditions  
          IF (useOBCS) THEN  
            DO K=1,Nr  
              CALL OBCS_APPLY_UV( bi, bj, k, gUnm1, gVnm1, myThid )  
            ENDDO  
          END IF  
 #endif   /* ALLOW_OBCS */  
932    
933  #ifdef    INCLUDE_CD_CODE  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
934  #ifdef    ALLOW_AUTODIFF_TAMC           idkey = iikey + 5
935            idkey = iikey + 5  CADJ STORE vVelD(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=ikey, byte=isbyte
936  #endif    /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  #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  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
943            idkey = iikey + 6          idkey = iikey + 6
944  #endif    /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  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  #endif    /* INCLUDE_CD_CODE */  
952  C--     End If implicitViscosity.AND.momStepping  #endif
953    
954    C--      momStepping
955             ENDIF
956    
957    C--     implicitViscosity
958          ENDIF          ENDIF
959    
960         ENDDO         ENDDO
# Line 640  C--     End If implicitViscosity.AND.mom Line 962  C--     End If implicitViscosity.AND.mom
962    
963        RETURN        RETURN
964        END        END
   
   
 C--      Cumulative diagnostic calculations (ie. time-averaging)  
 #ifdef INCLUDE_DIAGNOSTICS_INTERFACE_CODE  
 c        IF (taveFreq.GT.0.) THEN  
 c         CALL DO_TIME_AVERAGES(  
 c    I                           myTime, myIter, bi, bj, k, kup, kDown,  
 c    I                           ConvectCount,  
 c    I                           myThid )  
 c        ENDIF  
 #endif  
   
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