/[MITgcm]/MITgcm/model/src/dynamics.F
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revision 1.59 by cnh, Sun Feb 4 14:38:47 2001 UTC revision 1.81 by adcroft, Wed Sep 19 02:43:27 2001 UTC
# Line 26  C     \================================= Line 26  C     \=================================
26  C     == Global variables ===  C     == Global variables ===
27  #include "SIZE.h"  #include "SIZE.h"
28  #include "EEPARAMS.h"  #include "EEPARAMS.h"
 #include "CG2D.h"  
29  #include "PARAMS.h"  #include "PARAMS.h"
30  #include "DYNVARS.h"  #include "DYNVARS.h"
31  #include "GRID.h"  #include "GRID.h"
32    #ifdef ALLOW_PASSIVE_TRACER
33    #include "TR1.h"
34    #endif
35    
36  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
37  # include "tamc.h"  # include "tamc.h"
38  # include "tamc_keys.h"  # include "tamc_keys.h"
39    # include "FFIELDS.h"
40    # ifdef ALLOW_KPP
41    #  include "KPP.h"
42    # endif
43    # ifdef ALLOW_GMREDI
44    #  include "GMREDI.h"
45    # endif
46  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
47    
48  #ifdef ALLOW_KPP  #ifdef ALLOW_TIMEAVE
49  # include "KPP.h"  #include "TIMEAVE_STATV.h"
50  #endif  #endif
51    
52  C     == Routine arguments ==  C     == Routine arguments ==
# Line 49  C     myThid - Thread number for this in Line 58  C     myThid - Thread number for this in
58        INTEGER myThid        INTEGER myThid
59    
60  C     == Local variables  C     == Local variables
 C     xA, yA                 - Per block temporaries holding face areas  
 C     uTrans, vTrans, rTrans - Per block temporaries holding flow  
 C                              transport  
 C     rVel                     o uTrans: Zonal transport  
 C                              o vTrans: Meridional transport  
 C                              o rTrans: Vertical transport  
 C                              o rVel:   Vertical velocity at upper and  
 C                                        lower cell faces.  
 C     maskC,maskUp             o maskC: land/water mask for tracer cells  
 C                              o maskUp: land/water mask for W points  
61  C     fVer[STUV]               o fVer: Vertical flux term - note fVer  C     fVer[STUV]               o fVer: Vertical flux term - note fVer
62  C                                      is "pipelined" in the vertical  C                                      is "pipelined" in the vertical
63  C                                      so we need an fVer for each  C                                      so we need an fVer for each
# Line 66  C                                      v Line 65  C                                      v
65  C     rhoK, rhoKM1   - Density at current level, and level above  C     rhoK, rhoKM1   - Density at current level, and level above
66  C     phiHyd         - Hydrostatic part of the potential phiHydi.  C     phiHyd         - Hydrostatic part of the potential phiHydi.
67  C                      In z coords phiHydiHyd is the hydrostatic  C                      In z coords phiHydiHyd is the hydrostatic
68  C                      pressure anomaly  C                      Potential (=pressure/rho0) anomaly
69  C                      In p coords phiHydiHyd is the geopotential  C                      In p coords phiHydiHyd is the geopotential
70  C                      surface height  C                      surface height anomaly.
71  C                      anomaly.  C     phiSurfX, - gradient of Surface potentiel (Pressure/rho, ocean)
72  C     etaSurfX,      - Holds surface elevation gradient in X and Y.  C     phiSurfY             or geopotentiel (atmos) in X and Y direction
 C     etaSurfY  
 C     KappaRT,       - Total diffusion in vertical for T and S.  
 C     KappaRS          (background + spatially varying, isopycnal term).  
73  C     iMin, iMax     - Ranges and sub-block indices on which calculations  C     iMin, iMax     - Ranges and sub-block indices on which calculations
74  C     jMin, jMax       are applied.  C     jMin, jMax       are applied.
75  C     bi, bj  C     bi, bj
76  C     k, kup,        - Index for layer above and below. kup and kDown  C     k, kup,        - Index for layer above and below. kup and kDown
77  C     kDown, km1       are switched with layer to be the appropriate  C     kDown, km1       are switched with layer to be the appropriate
78  C                      index into fVerTerm.  C                      index into fVerTerm.
       _RS xA      (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)  
       _RS yA      (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)  
       _RL uTrans  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)  
       _RL vTrans  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)  
       _RL rTrans  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)  
       _RL rVel    (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)  
       _RS maskC   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)  
       _RS maskUp  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)  
       _RL fVerT   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)  
       _RL fVerS   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)  
79        _RL fVerU   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)        _RL fVerU   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)
80        _RL fVerV   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)        _RL fVerV   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)
81        _RL phiHyd  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)        _RL phiHyd  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)
82        _RL rhokm1  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL rhokm1  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
83        _RL rhok    (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL rhok    (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
84        _RL KappaRT (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)        _RL phiSurfX(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
85        _RL KappaRS (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)        _RL phiSurfY(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
86        _RL KappaRU (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)        _RL KappaRU (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)
87        _RL KappaRV (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)        _RL KappaRV (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)
88        _RL sigmaX  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)        _RL sigmaX  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)
89        _RL sigmaY  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)        _RL sigmaY  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)
90        _RL sigmaR  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)        _RL sigmaR  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)
91    
92  C This is currently also used by IVDC and Diagnostics  C This is currently used by IVDC and Diagnostics
 C #ifdef INCLUDE_CONVECT_CALL  
93        _RL ConvectCount (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)        _RL ConvectCount (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)
 C #endif  
94    
95        INTEGER iMin, iMax        INTEGER iMin, iMax
96        INTEGER jMin, jMax        INTEGER jMin, jMax
97        INTEGER bi, bj        INTEGER bi, bj
98        INTEGER i, j        INTEGER i, j
99        INTEGER k, km1, kup, kDown        INTEGER k, km1, kp1, kup, kDown
   
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
       INTEGER    isbyte  
       PARAMETER( isbyte = 4 )  
   
       INTEGER act1, act2, act3, act4  
       INTEGER max1, max2, max3  
       INTEGER iikey, kkey  
       INTEGER maximpl  
 #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  
100    
101    Cjmc : add for phiHyd output <- but not working if multi tile per CPU
102    c     CHARACTER*(MAX_LEN_MBUF) suff
103    c     LOGICAL  DIFFERENT_MULTIPLE
104    c     EXTERNAL DIFFERENT_MULTIPLE
105    Cjmc(end)
106    
107  C---    The algorithm...  C---    The algorithm...
108  C  C
109  C       "Correction Step"  C       "Correction Step"
# Line 138  C       "Calculation of Gs" Line 118  C       "Calculation of Gs"
118  C       ===================  C       ===================
119  C       This is where all the accelerations and tendencies (ie.  C       This is where all the accelerations and tendencies (ie.
120  C       physics, parameterizations etc...) are calculated  C       physics, parameterizations etc...) are calculated
 C         rVel = sum_r ( div. u[n] )  
121  C         rho = rho ( theta[n], salt[n] )  C         rho = rho ( theta[n], salt[n] )
122  C         b   = b(rho, theta)  C         b   = b(rho, theta)
123  C         K31 = K31 ( rho )  C         K31 = K31 ( rho )
124  C         Gu[n] = Gu( u[n], v[n], rVel, b, ... )  C         Gu[n] = Gu( u[n], v[n], wVel, b, ... )
125  C         Gv[n] = Gv( u[n], v[n], rVel, b, ... )  C         Gv[n] = Gv( u[n], v[n], wVel, b, ... )
126  C         Gt[n] = Gt( theta[n], u[n], v[n], rVel, K31, ... )  C         Gt[n] = Gt( theta[n], u[n], v[n], wVel, K31, ... )
127  C         Gs[n] = Gs( salt[n], u[n], v[n], rVel, K31, ... )  C         Gs[n] = Gs( salt[n], u[n], v[n], wVel, K31, ... )
128  C  C
129  C       "Time-stepping" or "Prediction"  C       "Time-stepping" or "Prediction"
130  C       ================================  C       ================================
# Line 169  C         (1 + dt * K * d_zz) theta[n] = Line 148  C         (1 + dt * K * d_zz) theta[n] =
148  C         (1 + dt * K * d_zz) salt[n] = salt*  C         (1 + dt * K * d_zz) salt[n] = salt*
149  C---  C---
150    
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
 C--   dummy statement to end declaration part  
       ikey = 1  
 #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  
   
151  C--   Set up work arrays with valid (i.e. not NaN) values  C--   Set up work arrays with valid (i.e. not NaN) values
152  C     These inital values do not alter the numerical results. They  C     These inital values do not alter the numerical results. They
153  C     just ensure that all memory references are to valid floating  C     just ensure that all memory references are to valid floating
# Line 181  C     point numbers. This prevents spuri Line 155  C     point numbers. This prevents spuri
155  C     uninitialised but inert locations.  C     uninitialised but inert locations.
156        DO j=1-OLy,sNy+OLy        DO j=1-OLy,sNy+OLy
157         DO i=1-OLx,sNx+OLx         DO i=1-OLx,sNx+OLx
         xA(i,j)      = 0. _d 0  
         yA(i,j)      = 0. _d 0  
         uTrans(i,j)  = 0. _d 0  
         vTrans(i,j)  = 0. _d 0  
158          DO k=1,Nr          DO k=1,Nr
159           phiHyd(i,j,k)  = 0. _d 0           phiHyd(i,j,k)  = 0. _d 0
160           KappaRU(i,j,k) = 0. _d 0           KappaRU(i,j,k) = 0. _d 0
# Line 195  C     uninitialised but inert locations. Line 165  C     uninitialised but inert locations.
165          ENDDO          ENDDO
166          rhoKM1 (i,j) = 0. _d 0          rhoKM1 (i,j) = 0. _d 0
167          rhok   (i,j) = 0. _d 0          rhok   (i,j) = 0. _d 0
168          maskC  (i,j) = 0. _d 0          phiSurfX(i,j) = 0. _d 0
169            phiSurfY(i,j) = 0. _d 0
170         ENDDO         ENDDO
171        ENDDO        ENDDO
172    
   
173  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
174  C--   HPF directive to help TAMC  C--   HPF directive to help TAMC
175  CHPF$ INDEPENDENT  CHPF$ INDEPENDENT
# Line 209  CHPF$ INDEPENDENT Line 179  CHPF$ INDEPENDENT
179    
180  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
181  C--    HPF directive to help TAMC  C--    HPF directive to help TAMC
182  CHPF$  INDEPENDENT, NEW (rTrans,rVel,fVerT,fVerS,fVerU,fVerV  CHPF$  INDEPENDENT, NEW (fVerU,fVerV
183  CHPF$&                  ,phiHyd,utrans,vtrans,maskc,xA,yA  CHPF$&                  ,phiHyd
184  CHPF$&                  ,KappaRT,KappaRS,KappaRU,KappaRV  CHPF$&                  ,KappaRU,KappaRV
185  CHPF$&                  )  CHPF$&                  )
186  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
187    
# Line 237  CHPF$&                  ) Line 207  CHPF$&                  )
207  C--     Set up work arrays that need valid initial values  C--     Set up work arrays that need valid initial values
208          DO j=1-OLy,sNy+OLy          DO j=1-OLy,sNy+OLy
209           DO i=1-OLx,sNx+OLx           DO i=1-OLx,sNx+OLx
210            rTrans(i,j)   = 0. _d 0            fVerU  (i,j,1) = 0. _d 0
211            rVel  (i,j,1) = 0. _d 0            fVerU  (i,j,2) = 0. _d 0
212            rVel  (i,j,2) = 0. _d 0            fVerV  (i,j,1) = 0. _d 0
213            fVerT (i,j,1) = 0. _d 0            fVerV  (i,j,2) = 0. _d 0
           fVerT (i,j,2) = 0. _d 0  
           fVerS (i,j,1) = 0. _d 0  
           fVerS (i,j,2) = 0. _d 0  
           fVerU (i,j,1) = 0. _d 0  
           fVerU (i,j,2) = 0. _d 0  
           fVerV (i,j,1) = 0. _d 0  
           fVerV (i,j,2) = 0. _d 0  
          ENDDO  
         ENDDO  
   
         DO k=1,Nr  
          DO j=1-OLy,sNy+OLy  
           DO i=1-OLx,sNx+OLx  
 #ifdef INCLUDE_CONVECT_CALL  
            ConvectCount(i,j,k) = 0.  
 #endif  
            KappaRT(i,j,k) = 0. _d 0  
            KappaRS(i,j,k) = 0. _d 0  
           ENDDO  
214           ENDDO           ENDDO
215          ENDDO          ENDDO
216    
217          iMin = 1-OLx+1  C--     Start computation of dynamics
218          iMax = sNx+OLx          iMin = 1-OLx+2
219          jMin = 1-OLy+1          iMax = sNx+OLx-1
220          jMax = sNy+OLy          jMin = 1-OLy+2
221            jMax = sNy+OLy-1
   
 C--     Start of diagnostic loop  
         DO k=Nr,1,-1  
222    
223  #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?  
          kkey = (ikey-1)*(Nr-2+1) + (k-2) + 1  
 #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  
   
 C--       Integrate continuity vertically for vertical velocity  
           CALL INTEGRATE_FOR_W(  
      I                         bi, bj, k, uVel, vVel,  
      O                         wVel,  
      I                         myThid )  
   
 #ifdef    ALLOW_OBCS  
 #ifdef    ALLOW_NONHYDROSTATIC  
 C--       Calculate future values on open boundaries  
           IF (useOBCS.AND.nonHydrostatic) THEN  
             CALL OBCS_APPLY_W( bi, bj, k, wVel, myThid )  
           ENDIF  
 #endif    /* ALLOW_NONHYDROSTATIC */  
 #endif    /* ALLOW_OBCS */  
   
 C--       Calculate gradients of potential density for isoneutral  
 C         slope terms (e.g. GM/Redi tensor or IVDC diffusivity)  
 c         IF ( k.GT.1 .AND. (useGMRedi.OR.ivdc_kappa.NE.0.) ) THEN  
           IF ( useGMRedi .OR. (k.GT.1 .AND. ivdc_kappa.NE.0.) ) THEN  
             CALL FIND_RHO(  
      I        bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k, k, eosType,  
      I        theta, salt,  
      O        rhoK,  
      I        myThid )  
             IF (k.GT.1) CALL FIND_RHO(  
      I        bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k-1, k, eosType,  
      I        theta, salt,  
      O        rhoKm1,  
      I        myThid )  
             CALL GRAD_SIGMA(  
      I             bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k,  
      I             rhoK, rhoKm1, rhoK,  
      O             sigmaX, sigmaY, sigmaR,  
      I             myThid )  
           ENDIF  
   
 C--       Implicit Vertical Diffusion for Convection  
 c ==> should use sigmaR !!!  
           IF (k.GT.1 .AND. ivdc_kappa.NE.0.) THEN  
             CALL CALC_IVDC(  
      I        bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k,  
      I        rhoKm1, rhoK,  
      U        ConvectCount, KappaRT, KappaRS,  
      I        myTime, myIter, myThid)  
           END IF  
   
 C--     end of diagnostic k loop (Nr:1)  
         ENDDO  
   
 #ifdef  ALLOW_OBCS  
 C--     Calculate future values on open boundaries  
         IF (useOBCS) THEN  
           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(  
      I             bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,  
      I             myThid )  
   
 #ifdef  ALLOW_GMREDI  
 C--     Calculate iso-neutral slopes for the GM/Redi parameterisation  
         IF (useGMRedi) THEN  
           DO k=1,Nr  
             CALL GMREDI_CALC_TENSOR(  
      I             bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k,  
      I             sigmaX, sigmaY, sigmaR,  
      I             myThid )  
           ENDDO  
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
         ELSE  
           DO k=1, Nr  
             CALL GMREDI_CALC_TENSOR_DUMMY(  
      I             bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k,  
      I             sigmaX, sigmaY, sigmaR,  
      I             myThid )  
           ENDDO  
 #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  
         ENDIF  
 #endif  /* ALLOW_GMREDI */  
   
 #ifdef  ALLOW_KPP  
 C--     Compute KPP mixing coefficients  
         IF (useKPP) THEN  
           CALL KPP_CALC(  
      I                  bi, bj, myTime, myThid )  
         ENDIF  
 #endif  /* ALLOW_KPP */  
   
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
 CADJ STORE KappaRT(:,:,:)     = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte  
 CADJ STORE KappaRS(:,:,:)     = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte  
 CADJ STORE theta(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte  
 CADJ STORE salt (:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte  
224  CADJ STORE uvel (:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte  CADJ STORE uvel (:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte
225  CADJ STORE vvel (:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte  CADJ STORE vvel (:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte
226    CADJ STORE wvel (:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte
227  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
228    
229  #ifdef ALLOW_AIM  C--     Explicit part of the Surface Potentiel Gradient (add in TIMESTEP)
230  C       AIM - atmospheric intermediate model, physics package code.  C       (note: this loop will be replaced by CALL CALC_GRAD_ETA)
231  C note(jmc) : phiHyd=0 at this point but is not really used in Molteni Physics          IF (implicSurfPress.NE.1.) THEN
232          IF ( useAIM ) THEN            CALL CALC_GRAD_PHI_SURF(
233           CALL TIMER_START('AIM_DO_ATMOS_PHYS      [DYNAMICS]', myThid)       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,
234           CALL AIM_DO_ATMOS_PHYSICS( phiHyd, myTime, myThid )       I         etaN,
235           CALL TIMER_STOP ('AIM_DO_ATMOS_PHYS      [DYNAMICS]', myThid)       O         phiSurfX,phiSurfY,
236         I         myThid )                        
237          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  
   
           km1  = MAX(1,k-1)  
           kup  = 1+MOD(k+1,2)  
           kDown= 1+MOD(k,2)  
   
           iMin = 1-OLx+2  
           iMax = sNx+OLx-1  
           jMin = 1-OLy+2  
           jMax = sNy+OLy-1  
   
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
 CPatrick Is this formula correct?  
          kkey = (ikey-1)*(Nr-1+1) + (k-1) + 1  
 CADJ STORE rvel  (:,:,kDown) = comlev1_bibj_k, key = kkey, byte = isbyte  
 CADJ STORE rTrans(:,:)       = comlev1_bibj_k, key = kkey, byte = isbyte  
 CADJ STORE KappaRT(:,:,:)    = comlev1_bibj_k, key = kkey, byte = isbyte  
 CADJ STORE KappaRS(:,:,:)    = comlev1_bibj_k, key = kkey, byte = isbyte  
 #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  
   
 C--      Get temporary terms used by tendency routines  
          CALL CALC_COMMON_FACTORS (  
      I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,km1,kup,kDown,  
      O        xA,yA,uTrans,vTrans,rTrans,rVel,maskC,maskUp,  
      I        myThid)  
238    
239  #ifdef  INCLUDE_CALC_DIFFUSIVITY_CALL  #ifdef  INCLUDE_CALC_DIFFUSIVITY_CALL
240  C--      Calculate the total vertical diffusivity  C--      Calculate the total vertical diffusivity
241           CALL CALC_DIFFUSIVITY(          DO k=1,Nr
242             CALL CALC_VISCOSITY(
243       I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,       I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,
244       I        maskC,maskup,       O        KappaRU,KappaRV,
      O        KappaRT,KappaRS,KappaRU,KappaRV,  
245       I        myThid)       I        myThid)
246           ENDDO
247  #endif  #endif
248    
 C--      Calculate active tracer tendencies (gT,gS,...)  
 C        and step forward storing result in gTnm1, gSnm1, etc.  
          IF ( tempStepping ) THEN  
            CALL CALC_GT(  
      I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax, k,km1,kup,kDown,  
      I         xA,yA,uTrans,vTrans,rTrans,maskUp,maskC,  
      I         KappaRT,  
      U         fVerT,  
      I         myTime, myThid)  
            CALL TIMESTEP_TRACER(  
      I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,  
      I         theta, gT,  
      U         gTnm1,  
      I         myIter, myThid)  
          ENDIF  
          IF ( saltStepping ) THEN  
            CALL CALC_GS(  
      I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax, k,km1,kup,kDown,  
      I         xA,yA,uTrans,vTrans,rTrans,maskUp,maskC,  
      I         KappaRS,  
      U         fVerS,  
      I         myTime, myThid)  
            CALL TIMESTEP_TRACER(  
      I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,  
      I         salt, gS,  
      U         gSnm1,  
      I         myIter, myThid)  
          ENDIF  
   
 #ifdef   ALLOW_OBCS  
 C--      Apply open boundary conditions  
          IF (useOBCS) THEN  
            CALL OBCS_APPLY_TS( bi, bj, k, gTnm1, gSnm1, myThid )  
          END IF  
 #endif   /* ALLOW_OBCS */  
   
 C--      Freeze water  
          IF (allowFreezing) THEN  
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
 CADJ STORE gTNm1(:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k  
 CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte  
 #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  
             CALL FREEZE( bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k, myThid )  
          END IF  
   
 C--     end of thermodynamic k loop (Nr:1)  
         ENDDO  
   
   
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
 CPatrick? What about this one?  
            maximpl = 6  
            iikey = (ikey-1)*maximpl  
 #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  
   
 C--     Implicit diffusion  
         IF (implicitDiffusion) THEN  
   
           IF (tempStepping) THEN  
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
             idkey = iikey + 1  
 #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  
             CALL IMPLDIFF(  
      I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,  
      I         deltaTtracer, KappaRT, recip_HFacC,  
      U         gTNm1,  
      I         myThid )  
          ENDIF  
   
          IF (saltStepping) THEN  
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
          idkey = iikey + 2  
 #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  
             CALL IMPLDIFF(  
      I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,  
      I         deltaTtracer, KappaRS, recip_HFacC,  
      U         gSNm1,  
      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  
          END IF  
 #endif   /* ALLOW_OBCS */  
   
 C--     End If implicitDiffusion  
         ENDIF  
   
   
   
249  C--     Start of dynamics loop  C--     Start of dynamics loop
250          DO k=1,Nr          DO k=1,Nr
251    
# Line 533  C--       kup    Cycles through 1,2 to p Line 254  C--       kup    Cycles through 1,2 to p
254  C--       kDown  Cycles through 2,1 to point to current layer  C--       kDown  Cycles through 2,1 to point to current layer
255    
256            km1  = MAX(1,k-1)            km1  = MAX(1,k-1)
257              kp1  = MIN(k+1,Nr)
258            kup  = 1+MOD(k+1,2)            kup  = 1+MOD(k+1,2)
259            kDown= 1+MOD(k,2)            kDown= 1+MOD(k,2)
260    
261            iMin = 1-OLx+2  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
262            iMax = sNx+OLx-1           kkey = (ikey-1)*Nr + k
263            jMin = 1-OLy+2  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
           jMax = sNy+OLy-1  
264    
265  C--      Integrate hydrostatic balance for phiHyd with BC of  C--      Integrate hydrostatic balance for phiHyd with BC of
266  C        phiHyd(z=0)=0  C        phiHyd(z=0)=0
# Line 547  C        distinguishe between Stagger an Line 268  C        distinguishe between Stagger an
268           IF (staggerTimeStep) THEN           IF (staggerTimeStep) THEN
269             CALL CALC_PHI_HYD(             CALL CALC_PHI_HYD(
270       I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,       I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,
271       I        gTnm1, gSnm1,       I        gT, gS,
272       U        phiHyd,       U        phiHyd,
273       I        myThid )       I        myThid )
274           ELSE           ELSE
# Line 561  C        distinguishe between Stagger an Line 282  C        distinguishe between Stagger an
282  C--      Calculate accelerations in the momentum equations (gU, gV, ...)  C--      Calculate accelerations in the momentum equations (gU, gV, ...)
283  C        and step forward storing the result in gUnm1, gVnm1, etc...  C        and step forward storing the result in gUnm1, gVnm1, etc...
284           IF ( momStepping ) THEN           IF ( momStepping ) THEN
285             CALL CALC_MOM_RHS(  #ifndef DISABLE_MOM_FLUXFORM
286               IF (.NOT. vectorInvariantMomentum) CALL MOM_FLUXFORM(
287         I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,kup,kDown,
288         I         phiHyd,KappaRU,KappaRV,
289         U         fVerU, fVerV,
290         I         myTime, myIter, myThid)
291    #endif
292    #ifndef DISABLE_MOM_VECINV
293               IF (vectorInvariantMomentum) CALL MOM_VECINV(
294       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,kup,kDown,       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,kup,kDown,
295       I         phiHyd,KappaRU,KappaRV,       I         phiHyd,KappaRU,KappaRV,
296       U         fVerU, fVerV,       U         fVerU, fVerV,
297       I         myTime, myThid)       I         myTime, myIter, myThid)
298    #endif
299             CALL TIMESTEP(             CALL TIMESTEP(
300       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,phiHyd,       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,
301         I         phiHyd, phiSurfX, phiSurfY,
302       I         myIter, myThid)       I         myIter, myThid)
303    
304  #ifdef   ALLOW_OBCS  #ifdef   ALLOW_OBCS
# Line 600  C--     Implicit viscosity Line 331  C--     Implicit viscosity
331          IF (implicitViscosity.AND.momStepping) THEN          IF (implicitViscosity.AND.momStepping) THEN
332  #ifdef    ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef    ALLOW_AUTODIFF_TAMC
333            idkey = iikey + 3            idkey = iikey + 3
334    CADJ STORE gUNm1(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=ikey, byte=isbyte
335  #endif    /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  #endif    /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
336            CALL IMPLDIFF(            CALL IMPLDIFF(
337       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
# Line 608  C--     Implicit viscosity Line 340  C--     Implicit viscosity
340       I         myThid )       I         myThid )
341  #ifdef    ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef    ALLOW_AUTODIFF_TAMC
342            idkey = iikey + 4            idkey = iikey + 4
343    CADJ STORE gVNm1(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=ikey, byte=isbyte
344  #endif    /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  #endif    /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
345            CALL IMPLDIFF(            CALL IMPLDIFF(
346       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
# Line 627  C--      Apply open boundary conditions Line 360  C--      Apply open boundary conditions
360  #ifdef    INCLUDE_CD_CODE  #ifdef    INCLUDE_CD_CODE
361  #ifdef    ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef    ALLOW_AUTODIFF_TAMC
362            idkey = iikey + 5            idkey = iikey + 5
363    CADJ STORE vVelD(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=ikey, byte=isbyte
364  #endif    /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  #endif    /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
365            CALL IMPLDIFF(            CALL IMPLDIFF(
366       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
# Line 635  C--      Apply open boundary conditions Line 369  C--      Apply open boundary conditions
369       I         myThid )       I         myThid )
370  #ifdef    ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef    ALLOW_AUTODIFF_TAMC
371            idkey = iikey + 6            idkey = iikey + 6
372    CADJ STORE uVelD(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=ikey, byte=isbyte
373  #endif    /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  #endif    /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
374            CALL IMPLDIFF(            CALL IMPLDIFF(
375       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
# Line 645  C--      Apply open boundary conditions Line 380  C--      Apply open boundary conditions
380  C--     End If implicitViscosity.AND.momStepping  C--     End If implicitViscosity.AND.momStepping
381          ENDIF          ENDIF
382    
383    Cjmc : add for phiHyd output <- but not working if multi tile per CPU
384    c       IF ( DIFFERENT_MULTIPLE(dumpFreq,myTime+deltaTClock,myTime)
385    c    &  .AND. buoyancyRelation .eq. 'ATMOSPHERIC' ) THEN
386    c         WRITE(suff,'(I10.10)') myIter+1
387    c         CALL WRITE_FLD_XYZ_RL('PH.',suff,phiHyd,myIter+1,myThid)
388    c       ENDIF
389    Cjmc(end)
390    
391    #ifdef ALLOW_TIMEAVE
392            IF (taveFreq.GT.0.) THEN
393              CALL TIMEAVE_CUMUL_1T(phiHydtave, phiHyd, Nr,
394         I                              deltaTclock, bi, bj, myThid)
395              IF (ivdc_kappa.NE.0.) THEN
396                CALL TIMEAVE_CUMULATE(ConvectCountTave, ConvectCount, Nr,
397         I                              deltaTclock, bi, bj, myThid)
398              ENDIF
399            ENDIF
400    #endif /* ALLOW_TIMEAVE */
401    
402         ENDDO         ENDDO
403        ENDDO        ENDDO
404    
405    #ifndef DISABLE_DEBUGMODE
406          If (debugMode) THEN
407           CALL DEBUG_STATS_RL(1,EtaN,'EtaN (DYNAMICS)',myThid)
408           CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,uVel,'Uvel (DYNAMICS)',myThid)
409           CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,vVel,'Vvel (DYNAMICS)',myThid)
410           CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,wVel,'Wvel (DYNAMICS)',myThid)
411           CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,theta,'Theta (DYNAMICS)',myThid)
412           CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,salt,'Salt (DYNAMICS)',myThid)
413           CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,Gu,'Gu (DYNAMICS)',myThid)
414           CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,Gv,'Gv (DYNAMICS)',myThid)
415           CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,Gt,'Gt (DYNAMICS)',myThid)
416           CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,Gs,'Gs (DYNAMICS)',myThid)
417           CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,GuNm1,'GuNm1 (DYNAMICS)',myThid)
418           CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,GvNm1,'GvNm1 (DYNAMICS)',myThid)
419           CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,GtNm1,'GtNm1 (DYNAMICS)',myThid)
420           CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,GsNm1,'GsNm1 (DYNAMICS)',myThid)
421          ENDIF
422    #endif
423    
424        RETURN        RETURN
425        END        END
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