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revision 1.54 by heimbach, Mon Nov 13 16:32:57 2000 UTC revision 1.65.2.1 by jmc, Fri Mar 30 22:56:00 2001 UTC
# Line 1  Line 1 
1  C $Header$  C $Header$
2    C $Name$
3    
4  #include "CPP_OPTIONS.h"  #include "CPP_OPTIONS.h"
5    
# Line 25  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"
# Line 39  C     == Global variables === Line 39  C     == Global variables ===
39  # include "KPP.h"  # include "KPP.h"
40  #endif  #endif
41    
42    #ifdef ALLOW_TIMEAVE
43    #include "TIMEAVE_STATV.h"
44    #endif
45    
46  C     == Routine arguments ==  C     == Routine arguments ==
47  C     myTime - Current time in simulation  C     myTime - Current time in simulation
48  C     myIter - Current iteration number in simulation  C     myIter - Current iteration number in simulation
# Line 51  C     == Local variables Line 55  C     == Local variables
55  C     xA, yA                 - Per block temporaries holding face areas  C     xA, yA                 - Per block temporaries holding face areas
56  C     uTrans, vTrans, rTrans - Per block temporaries holding flow  C     uTrans, vTrans, rTrans - Per block temporaries holding flow
57  C                              transport  C                              transport
58  C     rVel                     o uTrans: Zonal transport  C                              o uTrans: Zonal transport
59  C                              o vTrans: Meridional transport  C                              o vTrans: Meridional transport
60  C                              o rTrans: Vertical transport  C                              o rTrans: Vertical transport
61  C                              o rVel:   Vertical velocity at upper and  C     maskUp                   o maskUp: land/water mask for W points
62  C                                        lower cell faces.  C     fVer[STUV]               o fVer: Vertical flux term - note fVer
 C     maskC,maskUp             o maskC: land/water mask for tracer cells  
 C                              o maskUp: land/water mask for W points  
 C     aTerm, xTerm, cTerm    - Work arrays for holding separate terms in  
 C     mTerm, pTerm,            tendency equations.  
 C     fZon, fMer, fVer[STUV]   o aTerm: Advection term  
 C                              o xTerm: Mixing term  
 C                              o cTerm: Coriolis term  
 C                              o mTerm: Metric term  
 C                              o pTerm: Pressure term  
 C                              o fZon: Zonal flux term  
 C                              o fMer: Meridional flux term  
 C                              o fVer: Vertical flux term - note fVer  
63  C                                      is "pipelined" in the vertical  C                                      is "pipelined" in the vertical
64  C                                      so we need an fVer for each  C                                      so we need an fVer for each
65  C                                      variable.  C                                      variable.
66  C     rhoK, rhoKM1   - Density at current level, level above and level  C     rhoK, rhoKM1   - Density at current level, and level above
 C                      below.  
 C     rhoKP1                                                                    
 C     buoyK, buoyKM1 - Buoyancy at current level and level above.  
67  C     phiHyd         - Hydrostatic part of the potential phiHydi.  C     phiHyd         - Hydrostatic part of the potential phiHydi.
68  C                      In z coords phiHydiHyd is the hydrostatic  C                      In z coords phiHydiHyd is the hydrostatic
69  C                      pressure anomaly  C                      Potential (=pressure/rho0) anomaly
70  C                      In p coords phiHydiHyd is the geopotential  C                      In p coords phiHydiHyd is the geopotential
71  C                      surface height  C                      surface height anomaly.
72  C                      anomaly.  C     phiSurfX, - gradient of Surface potentiel (Pressure/rho, ocean)
73  C     etaSurfX,      - Holds surface elevation gradient in X and Y.  C     phiSurfY             or geopotentiel (atmos) in X and Y direction
 C     etaSurfY  
74  C     KappaRT,       - Total diffusion in vertical for T and S.  C     KappaRT,       - Total diffusion in vertical for T and S.
75  C     KappaRS          (background + spatially varying, isopycnal term).  C     KappaRS          (background + spatially varying, isopycnal term).
76  C     iMin, iMax     - Ranges and sub-block indices on which calculations  C     iMin, iMax     - Ranges and sub-block indices on which calculations
# Line 96  C                      index into fVerTe Line 84  C                      index into fVerTe
84        _RL uTrans  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL uTrans  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
85        _RL vTrans  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL vTrans  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
86        _RL rTrans  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL rTrans  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
       _RL rVel    (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)  
       _RS maskC   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)  
87        _RS maskUp  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RS maskUp  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
       _RL aTerm   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)  
       _RL xTerm   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)  
       _RL cTerm   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)  
       _RL mTerm   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)  
       _RL pTerm   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)  
       _RL fZon    (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)  
       _RL fMer    (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)  
88        _RL fVerT   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)        _RL fVerT   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)
89        _RL fVerS   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)        _RL fVerS   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)
90        _RL fVerU   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)        _RL fVerU   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)
91        _RL fVerV   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)        _RL fVerV   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)
92        _RL phiHyd  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)        _RL phiHyd  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)
93        _RL rhokm1  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL rhokm1  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
       _RL rhokp1  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)  
94        _RL rhok    (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL rhok    (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
95        _RL buoyKM1 (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL phiSurfX(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
96        _RL buoyK   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL phiSurfY(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
       _RL rhotmp  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)  
       _RL etaSurfX(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)  
       _RL etaSurfY(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)  
97        _RL KappaRT (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)        _RL KappaRT (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)
98        _RL KappaRS (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)        _RL KappaRS (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)
99        _RL KappaRU (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)        _RL KappaRU (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)
# Line 127  C                      index into fVerTe Line 102  C                      index into fVerTe
102        _RL sigmaY  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)        _RL sigmaY  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)
103        _RL sigmaR  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)        _RL sigmaR  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)
104    
105  C This is currently also used by IVDC and Diagnostics  C This is currently used by IVDC and Diagnostics
 C #ifdef INCLUDE_CONVECT_CALL  
106        _RL ConvectCount (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)        _RL ConvectCount (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)
 C #endif  
107    
108        INTEGER iMin, iMax        INTEGER iMin, iMax
109        INTEGER jMin, jMax        INTEGER jMin, jMax
110        INTEGER bi, bj        INTEGER bi, bj
111        INTEGER i, j        INTEGER i, j
112        INTEGER k, km1, kup, kDown        INTEGER k, km1, kup, kDown
       LOGICAL BOTTOM_LAYER  
113    
114    Cjmc : add for phiHyd output <- but not working if multi tile per CPU
115    c     CHARACTER*(MAX_LEN_MBUF) suff
116    c     LOGICAL  DIFFERENT_MULTIPLE
117    c     EXTERNAL DIFFERENT_MULTIPLE
118    Cjmc(end)
119    
120  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
121        INTEGER    isbyte        INTEGER    isbyte
122        PARAMETER( isbyte = 4 )        PARAMETER( isbyte = 4 )
# Line 163  C       "Calculation of Gs" Line 141  C       "Calculation of Gs"
141  C       ===================  C       ===================
142  C       This is where all the accelerations and tendencies (ie.  C       This is where all the accelerations and tendencies (ie.
143  C       physics, parameterizations etc...) are calculated  C       physics, parameterizations etc...) are calculated
 C         rVel = sum_r ( div. u[n] )  
144  C         rho = rho ( theta[n], salt[n] )  C         rho = rho ( theta[n], salt[n] )
145  C         b   = b(rho, theta)  C         b   = b(rho, theta)
146  C         K31 = K31 ( rho )  C         K31 = K31 ( rho )
147  C         Gu[n] = Gu( u[n], v[n], rVel, b, ... )  C         Gu[n] = Gu( u[n], v[n], wVel, b, ... )
148  C         Gv[n] = Gv( u[n], v[n], rVel, b, ... )  C         Gv[n] = Gv( u[n], v[n], wVel, b, ... )
149  C         Gt[n] = Gt( theta[n], u[n], v[n], rVel, K31, ... )  C         Gt[n] = Gt( theta[n], u[n], v[n], wVel, K31, ... )
150  C         Gs[n] = Gs( salt[n], u[n], v[n], rVel, K31, ... )  C         Gs[n] = Gs( salt[n], u[n], v[n], wVel, K31, ... )
151  C  C
152  C       "Time-stepping" or "Prediction"  C       "Time-stepping" or "Prediction"
153  C       ================================  C       ================================
# Line 199  C--   dummy statement to end declaration Line 176  C--   dummy statement to end declaration
176        ikey = 1        ikey = 1
177  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
178    
   
179  C--   Set up work arrays with valid (i.e. not NaN) values  C--   Set up work arrays with valid (i.e. not NaN) values
180  C     These inital values do not alter the numerical results. They  C     These inital values do not alter the numerical results. They
181  C     just ensure that all memory references are to valid floating  C     just ensure that all memory references are to valid floating
# Line 211  C     uninitialised but inert locations. Line 187  C     uninitialised but inert locations.
187          yA(i,j)      = 0. _d 0          yA(i,j)      = 0. _d 0
188          uTrans(i,j)  = 0. _d 0          uTrans(i,j)  = 0. _d 0
189          vTrans(i,j)  = 0. _d 0          vTrans(i,j)  = 0. _d 0
         aTerm(i,j)   = 0. _d 0  
         xTerm(i,j)   = 0. _d 0  
         cTerm(i,j)   = 0. _d 0  
         mTerm(i,j)   = 0. _d 0  
         pTerm(i,j)   = 0. _d 0  
         fZon(i,j)    = 0. _d 0  
         fMer(i,j)    = 0. _d 0  
190          DO k=1,Nr          DO k=1,Nr
191           phiHyd (i,j,k)  = 0. _d 0           phiHyd(i,j,k)  = 0. _d 0
192           KappaRU(i,j,k) = 0. _d 0           KappaRU(i,j,k) = 0. _d 0
193           KappaRV(i,j,k) = 0. _d 0           KappaRV(i,j,k) = 0. _d 0
194           sigmaX(i,j,k) = 0. _d 0           sigmaX(i,j,k) = 0. _d 0
# Line 228  C     uninitialised but inert locations. Line 197  C     uninitialised but inert locations.
197          ENDDO          ENDDO
198          rhoKM1 (i,j) = 0. _d 0          rhoKM1 (i,j) = 0. _d 0
199          rhok   (i,j) = 0. _d 0          rhok   (i,j) = 0. _d 0
200          rhoKP1 (i,j) = 0. _d 0          phiSurfX(i,j) = 0. _d 0
201          rhoTMP (i,j) = 0. _d 0          phiSurfY(i,j) = 0. _d 0
         buoyKM1(i,j) = 0. _d 0  
         buoyK  (i,j) = 0. _d 0  
         maskC  (i,j) = 0. _d 0  
202         ENDDO         ENDDO
203        ENDDO        ENDDO
204    
# Line 246  CHPF$ INDEPENDENT Line 212  CHPF$ INDEPENDENT
212    
213  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
214  C--    HPF directive to help TAMC  C--    HPF directive to help TAMC
215  CHPF$  INDEPENDENT, NEW (rTrans,rVel,fVerT,fVerS,fVerU,fVerV  CHPF$  INDEPENDENT, NEW (rTrans,fVerT,fVerS,fVerU,fVerV
216  CHPF$&                  ,phiHyd,utrans,vtrans,maskc,xA,yA  CHPF$&                  ,phiHyd,utrans,vtrans,xA,yA
217  CHPF$&                  ,KappaRT,KappaRS,KappaRU,KappaRV  CHPF$&                  ,KappaRT,KappaRS,KappaRU,KappaRV
218  CHPF$&                  )  CHPF$&                  )
219  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
# Line 275  C--     Set up work arrays that need val Line 241  C--     Set up work arrays that need val
241          DO j=1-OLy,sNy+OLy          DO j=1-OLy,sNy+OLy
242           DO i=1-OLx,sNx+OLx           DO i=1-OLx,sNx+OLx
243            rTrans(i,j)   = 0. _d 0            rTrans(i,j)   = 0. _d 0
           rVel  (i,j,1) = 0. _d 0  
           rVel  (i,j,2) = 0. _d 0  
244            fVerT (i,j,1) = 0. _d 0            fVerT (i,j,1) = 0. _d 0
245            fVerT (i,j,2) = 0. _d 0            fVerT (i,j,2) = 0. _d 0
246            fVerS (i,j,1) = 0. _d 0            fVerS (i,j,1) = 0. _d 0
# Line 285  C--     Set up work arrays that need val Line 249  C--     Set up work arrays that need val
249            fVerU (i,j,2) = 0. _d 0            fVerU (i,j,2) = 0. _d 0
250            fVerV (i,j,1) = 0. _d 0            fVerV (i,j,1) = 0. _d 0
251            fVerV (i,j,2) = 0. _d 0            fVerV (i,j,2) = 0. _d 0
           phiHyd(i,j,1) = 0. _d 0  
252           ENDDO           ENDDO
253          ENDDO          ENDDO
254    
255          DO k=1,Nr          DO k=1,Nr
256           DO j=1-OLy,sNy+OLy           DO j=1-OLy,sNy+OLy
257            DO i=1-OLx,sNx+OLx            DO i=1-OLx,sNx+OLx
258  #ifdef INCLUDE_CONVECT_CALL  C This is currently also used by IVDC and Diagnostics
259             ConvectCount(i,j,k) = 0.             ConvectCount(i,j,k) = 0.
 #endif  
260             KappaRT(i,j,k) = 0. _d 0             KappaRT(i,j,k) = 0. _d 0
261             KappaRS(i,j,k) = 0. _d 0             KappaRS(i,j,k) = 0. _d 0
262            ENDDO            ENDDO
# Line 306  C--     Set up work arrays that need val Line 268  C--     Set up work arrays that need val
268          jMin = 1-OLy+1          jMin = 1-OLy+1
269          jMax = sNy+OLy          jMax = sNy+OLy
270    
         k = 1  
         BOTTOM_LAYER = k .EQ. Nr  
271    
272  #ifdef DO_PIPELINED_CORRECTION_STEP  C--     Start of diagnostic loop
273  C--     Calculate gradient of surface pressure          DO k=Nr,1,-1
         CALL CALC_GRAD_ETA_SURF(  
      I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,  
      O       etaSurfX,etaSurfY,  
      I       myThid)  
 C--     Update fields in top level according to tendency terms  
         CALL CORRECTION_STEP(  
      I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,  
      I       etaSurfX,etaSurfY,myTime,myThid)  
   
 #ifdef ALLOW_OBCS  
         IF (openBoundaries) THEN  
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
 CADJ STORE uvel (:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte  
 CADJ STORE vvel (:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte  
 CADJ STORE theta(:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte  
 CADJ STORE salt (:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte  
 #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  
            CALL APPLY_OBCS1( bi, bj, k, myThid )  
         END IF  
 #endif  
   
         IF ( .NOT. BOTTOM_LAYER ) THEN  
 C--      Update fields in layer below according to tendency terms  
          CALL CORRECTION_STEP(  
      I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k+1,  
      I        etaSurfX,etaSurfY,myTime,myThid)  
 #ifdef ALLOW_OBCS  
          IF (openBoundaries) THEN  
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
 CADJ STORE uvel (:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte  
 CADJ STORE vvel (:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte  
 CADJ STORE theta(:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte  
 CADJ STORE salt (:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte  
 #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  
             CALL APPLY_OBCS1( bi, bj, k+1, myThid )  
          END IF  
 #endif  
         ENDIF  
 #endif  
   
 C--     Density of 1st level (below W(1)) reference to level 1  
 #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL  
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
 CADJ STORE theta(:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte  
 CADJ STORE salt (:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte  
 #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  
         CALL FIND_RHO(  
      I     bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k, k, eosType,  
      O     rhoKm1,  
      I     myThid )  
 #endif  
   
         IF (.NOT. BOTTOM_LAYER) THEN  
   
 C--      Check static stability with layer below  
 C--      and mix as needed.  
 #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL  
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
 CADJ STORE theta(:,:,k+1,bi,bj) = comlev1_bibj  
 CADJ &   , key = ikey, byte = isbyte  
 CADJ STORE salt (:,:,k+1,bi,bj) = comlev1_bibj  
 CADJ &   , key = ikey, byte = isbyte  
 #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  
          CALL FIND_RHO(  
      I      bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k+1, k, eosType,  
      O      rhoKp1,  
      I      myThid )  
 #endif  
   
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
 CADJ STORE rhoKm1(:,:)  = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte  
 CADJ STORE rhoKp1(:,:)  = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte  
 #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  
   
 #ifdef  INCLUDE_CONVECT_CALL  
   
          CALL CONVECT(  
      I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k+1,rhoKm1,rhoKp1,  
      U       ConvectCount,  
      I       myTime,myIter,myThid)  
   
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
 CADJ STORE theta(:,:,k+1,bi,bj),theta(:,:,k,bi,bj)  
 CADJ &     = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte  
 CADJ STORE salt (:,:,k+1,bi,bj),salt (:,:,k,bi,bj)  
 CADJ &     = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte  
 #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  
   
 #endif  
   
 C--      Implicit Vertical Diffusion for Convection  
          IF (ivdc_kappa.NE.0.) THEN  
             CALL CALC_IVDC(  
      I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k+1,rhoKm1,rhoKp1,  
      U       ConvectCount, KappaRT, KappaRS,  
      I       myTime,myIter,myThid)  
          ENDIF  
   
 C--      Recompute density after mixing  
 #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL  
          CALL FIND_RHO(  
      I      bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k, k, eosType,  
      O      rhoKm1,  
      I      myThid )  
 #endif  
         ENDIF  
   
 C--     Calculate buoyancy  
         CALL CALC_BUOYANCY(  
      I      bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,rhoKm1,  
      O      buoyKm1,  
      I      myThid )  
   
 C--     Integrate hydrostatic balance for phiHyd with BC of  
 C--     phiHyd(z=0)=0  
         CALL CALC_PHI_HYD(  
      I      bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,buoyKm1,buoyKm1,  
      U      phiHyd,  
      I      myThid )  
   
 #ifdef ALLOW_GMREDI  
         IF ( useGMRedi ) THEN  
         CALL GRAD_SIGMA(  
      I            bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k,  
      I            rhoKm1, rhoKm1, rhoKm1,  
      O            sigmaX, sigmaY, sigmaR,  
      I            myThid )  
         ENDIF  
 #endif  
   
 C--     Start of downward loop  
         DO k=2,Nr  
274    
275  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
276    C? Patrick, is this formula correct now that we change the loop range?
277    C? Do we still need this?
278           kkey = (ikey-1)*(Nr-2+1) + (k-2) + 1           kkey = (ikey-1)*(Nr-2+1) + (k-2) + 1
279  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
280    
281           BOTTOM_LAYER = k .EQ. Nr  C--       Integrate continuity vertically for vertical velocity
282              CALL INTEGRATE_FOR_W(
283  #ifdef DO_PIPELINED_CORRECTION_STEP       I                         bi, bj, k, uVel, vVel,
284           IF ( .NOT. BOTTOM_LAYER ) THEN       O                         wVel,
285  C--       Update fields in layer below according to tendency terms       I                         myThid )
286            CALL CORRECTION_STEP(  
287       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k+1,  #ifdef    ALLOW_OBCS
288       I         etaSurfX,etaSurfY,myTime,myThid)  #ifdef    ALLOW_NONHYDROSTATIC
289  #ifdef ALLOW_OBCS  C--       Apply OBC to W if in N-H mode
290            IF (openBoundaries) THEN            IF (useOBCS.AND.nonHydrostatic) THEN
291  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC              CALL OBCS_APPLY_W( bi, bj, k, wVel, myThid )
292  CADJ STORE uvel (:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k            ENDIF
293  CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte  #endif    /* ALLOW_NONHYDROSTATIC */
294  CADJ STORE vvel (:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k  #endif    /* ALLOW_OBCS */
295  CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte  
296  CADJ STORE theta(:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k  C--       Calculate gradients of potential density for isoneutral
297  CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte  C         slope terms (e.g. GM/Redi tensor or IVDC diffusivity)
298  CADJ STORE salt (:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k  c         IF ( k.GT.1 .AND. (useGMRedi.OR.ivdc_kappa.NE.0.) ) THEN
299  CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte            IF ( useGMRedi .OR. (k.GT.1 .AND. ivdc_kappa.NE.0.) ) THEN
300  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */              CALL FIND_RHO(
301               CALL APPLY_OBCS1( bi, bj, k+1, myThid )       I        bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k, k, eosType,
302            END IF       I        theta, salt,
303  #endif       O        rhoK,
          ENDIF  
 #endif /* DO_PIPELINED_CORRECTION_STEP */  
   
 C--      Density of k level (below W(k)) reference to k level  
 #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL  
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
 CADJ STORE theta(:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k  
 CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte  
 CADJ STORE salt (:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k  
 CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte  
 #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  
          CALL FIND_RHO(  
      I      bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,  k, k, eosType,  
      O      rhoK,  
      I      myThid )  
   
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
 cph(   storing not necessary  
 cphCADJ STORE rhoK(:,:)  = comlev1_bibj_k, key = kkey, byte = isbyte  
 cph)  
 #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  
 #endif  
   
          IF (.NOT. BOTTOM_LAYER) THEN  
   
 C--       Check static stability with layer below and mix as needed.  
 C--       Density of k+1 level (below W(k+1)) reference to k level.  
 #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL  
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
 CADJ STORE theta(:,:,k+1,bi,bj) = comlev1_bibj_k  
 CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte  
 CADJ STORE salt (:,:,k+1,bi,bj) = comlev1_bibj_k  
 CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte  
 #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  
           CALL FIND_RHO(  
      I       bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,  k+1, k, eosType,  
      O       rhoKp1,  
      I       myThid )  
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
 CADJ STORE rhoKp1(:,:) = comlev1_bibj_k, key = kkey, byte = isbyte  
 #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  
 #endif  
   
 #ifdef  INCLUDE_CONVECT_CALL  
           CALL CONVECT(  
      I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k+1,rhoK,rhoKp1,  
      U        ConvectCount,  
      I        myTime,myIter,myThid)  
   
 #endif  
   
 C--      Implicit Vertical Diffusion for Convection  
          IF (ivdc_kappa.NE.0.) THEN  
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
 CADJ STORE rhoKm1(:,:) = comlev1_bibj_k, key = kkey, byte = isbyte  
 #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  
             CALL CALC_IVDC(  
      I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k+1,rhoKm1,rhoKp1,  
      U       ConvectCount, KappaRT, KappaRS,  
      I       myTime,myIter,myThid)  
          END IF  
   
 C--       Recompute density after mixing  
 #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL  
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
 CADJ STORE theta(:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k  
 CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte  
 CADJ STORE salt (:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k  
 CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte  
 #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  
           CALL FIND_RHO(  
      I       bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k, k, eosType,  
      O       rhoK,  
      I       myThid )  
 #endif  
   
 C--            IF (.NOT. BOTTOM_LAYER) ends here  
          ENDIF  
   
 C--      Calculate buoyancy  
          CALL CALC_BUOYANCY(  
      I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,rhoK,  
      O       buoyK,  
      I       myThid )  
   
 C--      Integrate hydrostatic balance for phiHyd with BC of  
 C--      phiHyd(z=0)=0  
          CALL CALC_PHI_HYD(  
      I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,buoyKm1,buoyK,  
      U        phiHyd,  
304       I        myThid )       I        myThid )
305                IF (k.GT.1) CALL FIND_RHO(
 #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL  
 C--      Calculate iso-neutral slopes for the GM/Redi parameterisation  
   
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
 CADJ STORE theta(:,:,k-1,bi,bj) = comlev1_bibj_k  
 CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte  
 CADJ STORE salt (:,:,k-1,bi,bj) = comlev1_bibj_k  
 CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte  
 #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  
   
          CALL FIND_RHO(  
306       I        bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k-1, k, eosType,       I        bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k-1, k, eosType,
307       O        rhoTmp,       I        theta, salt,
308         O        rhoKm1,
309       I        myThid )       I        myThid )
310  #endif              CALL GRAD_SIGMA(
   
   
 #ifdef ALLOW_GMREDI  
          IF ( useGMRedi ) THEN  
          CALL GRAD_SIGMA(  
311       I             bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k,       I             bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k,
312       I             rhoK, rhotmp, rhoK,       I             rhoK, rhoKm1, rhoK,
313       O             sigmaX, sigmaY, sigmaR,       O             sigmaX, sigmaY, sigmaR,
314       I             myThid )       I             myThid )
315           ENDIF            ENDIF
 #endif  
316    
317           DO J=jMin,jMax  C--       Implicit Vertical Diffusion for Convection
318            DO I=iMin,iMax  c ==> should use sigmaR !!!
319  #ifdef  INCLUDE_FIND_RHO_CALL            IF (k.GT.1 .AND. ivdc_kappa.NE.0.) THEN
320             rhoKm1 (I,J) = rhoK(I,J)              CALL CALC_IVDC(
321  #endif       I        bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k,
322             buoyKm1(I,J) = buoyK(I,J)       I        rhoKm1, rhoK,
323            ENDDO       U        ConvectCount, KappaRT, KappaRS,
324           ENDDO       I        myTime, myIter, myThid)
325              ENDIF
326    
327  C--     end of k loop  C--     end of diagnostic k loop (Nr:1)
328          ENDDO          ENDDO
329    
330  C     Determines forcing terms based on external fields  #ifdef  ALLOW_OBCS
331  C     relaxation terms, etc.  C--     Calculate future values on open boundaries
332        CALL EXTERNAL_FORCING_SURF(          IF (useOBCS) THEN
333              CALL OBCS_CALC( bi, bj, myTime+deltaT,
334         I            uVel, vVel, wVel, theta, salt,
335         I            myThid )
336            ENDIF
337    #endif  /* ALLOW_OBCS */
338    
339    C--     Determines forcing terms based on external fields
340    C       relaxation terms, etc.
341            CALL EXTERNAL_FORCING_SURF(
342       I             bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,       I             bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
343       I             myThid )       I             myThid )
344    
345  #ifdef ALLOW_GMREDI  #ifdef  ALLOW_GMREDI
346    C--     Calculate iso-neutral slopes for the GM/Redi parameterisation
347          IF (useGMRedi) THEN          IF (useGMRedi) THEN
348            DO k=1, Nr            DO k=1,Nr
349              CALL GMREDI_CALC_TENSOR(              CALL GMREDI_CALC_TENSOR(
350       I             bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k,       I             bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k,
351       I             sigmaX, sigmaY, sigmaR,       I             sigmaX, sigmaY, sigmaR,
352       I             myThid )       I             myThid )
353            ENDDO            ENDDO
354    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
355            ELSE
356              DO k=1, Nr
357                CALL GMREDI_CALC_TENSOR_DUMMY(
358         I             bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k,
359         I             sigmaX, sigmaY, sigmaR,
360         I             myThid )
361              ENDDO
362    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
363          ENDIF          ENDIF
364  #endif  #endif  /* ALLOW_GMREDI */
365    
366    #ifdef  ALLOW_KPP
367    C--     Compute KPP mixing coefficients
368            IF (useKPP) THEN
369              CALL KPP_CALC(
370         I                  bi, bj, myTime, myThid )
371            ENDIF
372    #endif  /* ALLOW_KPP */
373    
374  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
375  CADJ STORE KappaRT(:,:,:)     = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte  CADJ STORE KappaRT(:,:,:)     = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte
376  CADJ STORE KappaRS(:,:,:)     = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte  CADJ STORE KappaRS(:,:,:)     = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte
   
377  CADJ STORE theta(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte  CADJ STORE theta(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte
378  CADJ STORE salt (:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte  CADJ STORE salt (:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte
379  CADJ STORE uvel (:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte  CADJ STORE uvel (:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte
380  CADJ STORE vvel (:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte  CADJ STORE vvel (:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte
   
 C--     dummy initialization to break data flow because  
 C--     calc_div_ghat has a condition for initialization  
         DO J=jMin,jMax  
            DO I=iMin,iMax  
               cg2d_b(i,j,bi,bj) = 0.0  
            ENDDO  
         ENDDO  
381  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
382    
383  #ifdef ALLOW_KPP  #ifdef ALLOW_AIM
384  C--   Compute KPP mixing coefficients  C       AIM - atmospheric intermediate model, physics package code.
385          IF (useKPP) THEN  C note(jmc) : phiHyd=0 at this point but is not really used in Molteni Physics
386            IF ( useAIM ) THEN
387             CALL TIMER_START('AIM_DO_ATMOS_PHYS      [DYNAMICS]', myThid)
388             CALL AIM_DO_ATMOS_PHYSICS( phiHyd, myTime, myThid )
389             CALL TIMER_STOP ('AIM_DO_ATMOS_PHYS      [DYNAMICS]', myThid)
390            ENDIF
391    #endif /* ALLOW_AIM */
392    
           CALL TIMER_START('KPP_CALC               [DYNAMICS]', myThid)  
           CALL KPP_CALC(  
      I                  bi, bj, myTime, myThid )  
           CALL TIMER_STOP ('KPP_CALC               [DYNAMICS]', myThid)  
393    
394  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  C--     Start of thermodynamics loop
395          ELSE          DO k=Nr,1,-1
           DO j=1-OLy,sNy+OLy  
             DO i=1-OLx,sNx+OLx  
               KPPhbl (i,j,bi,bj) = 1.0  
               KPPfrac(i,j,bi,bj) = 0.0  
               DO k = 1,Nr  
                  KPPghat   (i,j,k,bi,bj) = 0.0  
                  KPPviscAz (i,j,k,bi,bj) = viscAz  
                  KPPdiffKzT(i,j,k,bi,bj) = diffKzT  
                  KPPdiffKzS(i,j,k,bi,bj) = diffKzS  
               ENDDO  
             ENDDO  
           ENDDO  
 #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  
         ENDIF  
396    
397  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  C--       km1    Points to level above k (=k-1)
398  CADJ STORE KPPghat   (:,:,:,bi,bj)  C--       kup    Cycles through 1,2 to point to layer above
399  CADJ &   , KPPviscAz (:,:,:,bi,bj)  C--       kDown  Cycles through 2,1 to point to current layer
400  CADJ &   , KPPdiffKzT(:,:,:,bi,bj)  
401  CADJ &   , KPPdiffKzS(:,:,:,bi,bj)            km1  = MAX(1,k-1)
402  CADJ &   , KPPfrac   (:,:  ,bi,bj)            kup  = 1+MOD(k+1,2)
403  CADJ &                 = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte            kDown= 1+MOD(k,2)
404  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  
405              iMin = 1-OLx+2
406  #endif /* ALLOW_KPP */            iMax = sNx+OLx-1
407              jMin = 1-OLy+2
408  C--     Start of upward loop            jMax = sNy+OLy-1
         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  
409    
410  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
411    CPatrick Is this formula correct?
412           kkey = (ikey-1)*(Nr-1+1) + (k-1) + 1           kkey = (ikey-1)*(Nr-1+1) + (k-1) + 1
   
 CADJ STORE rvel  (:,:,kDown) = comlev1_bibj_k, key = kkey, byte = isbyte  
413  CADJ STORE rTrans(:,:)       = comlev1_bibj_k, key = kkey, byte = isbyte  CADJ STORE rTrans(:,:)       = comlev1_bibj_k, key = kkey, byte = isbyte
414  CADJ STORE KappaRT(:,:,:)    = comlev1_bibj_k, key = kkey, byte = isbyte  CADJ STORE KappaRT(:,:,:)    = comlev1_bibj_k, key = kkey, byte = isbyte
415  CADJ STORE KappaRS(:,:,:)    = comlev1_bibj_k, key = kkey, byte = isbyte  CADJ STORE KappaRS(:,:,:)    = comlev1_bibj_k, key = kkey, byte = isbyte
# Line 701  CADJ STORE KappaRS(:,:,:)    = comlev1_b Line 417  CADJ STORE KappaRS(:,:,:)    = comlev1_b
417    
418  C--      Get temporary terms used by tendency routines  C--      Get temporary terms used by tendency routines
419           CALL CALC_COMMON_FACTORS (           CALL CALC_COMMON_FACTORS (
420       I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,km1,kup,kDown,       I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,
421       O        xA,yA,uTrans,vTrans,rTrans,rVel,maskC,maskUp,       O        xA,yA,uTrans,vTrans,rTrans,maskUp,
422       I        myThid)       I        myThid)
423    
 #ifdef ALLOW_OBCS  
         IF (openBoundaries) THEN  
          CALL APPLY_OBCS3( bi, bj, k, kup, rTrans, rVel, myThid )  
         ENDIF  
 #endif  
   
424  #ifdef  INCLUDE_CALC_DIFFUSIVITY_CALL  #ifdef  INCLUDE_CALC_DIFFUSIVITY_CALL
425  C--      Calculate the total vertical diffusivity  C--      Calculate the total vertical diffusivity
426           CALL CALC_DIFFUSIVITY(           CALL CALC_DIFFUSIVITY(
427       I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,       I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,
428       I        maskC,maskUp,       I        maskUp,
429       O        KappaRT,KappaRS,KappaRU,KappaRV,       O        KappaRT,KappaRS,KappaRU,KappaRV,
430       I        myThid)       I        myThid)
431  #endif  #endif
432  C--      Calculate accelerations in the momentum equations  
433           IF ( momStepping ) THEN  C--      Calculate active tracer tendencies (gT,gS,...)
434            CALL CALC_MOM_RHS(  C        and step forward storing result in gTnm1, gSnm1, etc.
      I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,km1,kup,kDown,  
      I         xA,yA,uTrans,vTrans,rTrans,rVel,maskC,  
      I         phiHyd,KappaRU,KappaRV,  
      U         aTerm,xTerm,cTerm,mTerm,pTerm,  
      U         fZon, fMer, fVerU, fVerV,  
      I         myTime, myThid)  
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
 #ifdef INCLUDE_CD_CODE  
          ELSE  
             DO j=1-OLy,sNy+OLy  
                DO i=1-OLx,sNx+OLx  
                   guCD(i,j,k,bi,bj) = 0.0  
                   gvCD(i,j,k,bi,bj) = 0.0  
                END DO  
             END DO  
 #endif  
 #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  
          ENDIF  
 C--      Calculate active tracer tendencies  
435           IF ( tempStepping ) THEN           IF ( tempStepping ) THEN
436            CALL CALC_GT(             CALL CALC_GT(
437       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax, k,km1,kup,kDown,       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax, k,km1,kup,kDown,
438       I         xA,yA,uTrans,vTrans,rTrans,maskUp,maskC,       I         xA,yA,uTrans,vTrans,rTrans,maskUp,
439       I         KappaRT,       I         KappaRT,
440       U         aTerm,xTerm,fZon,fMer,fVerT,       U         fVerT,
441       I         myTime, myThid)       I         myTime, myThid)
442               CALL TIMESTEP_TRACER(
443         I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,
444         I         theta, gT,
445         U         gTnm1,
446         I         myIter, myThid)
447           ENDIF           ENDIF
448           IF ( saltStepping ) THEN           IF ( saltStepping ) THEN
449            CALL CALC_GS(             CALL CALC_GS(
450       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax, k,km1,kup,kDown,       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax, k,km1,kup,kDown,
451       I         xA,yA,uTrans,vTrans,rTrans,maskUp,maskC,       I         xA,yA,uTrans,vTrans,rTrans,maskUp,
452       I         KappaRS,       I         KappaRS,
453       U         aTerm,xTerm,fZon,fMer,fVerS,       U         fVerS,
454       I         myTime, myThid)       I         myTime, myThid)
455               CALL TIMESTEP_TRACER(
456         I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,
457         I         salt, gS,
458         U         gSnm1,
459         I         myIter, myThid)
460           ENDIF           ENDIF
 #ifdef ALLOW_OBCS  
 C--      Calculate future values on open boundaries  
          IF (openBoundaries) THEN  
 Caja      CALL CYCLE_OBCS( k, bi, bj, myThid )  
           CALL SET_OBCS( k, bi, bj, myTime+deltaTclock, myThid )  
          ENDIF  
 #endif  
 C--      Prediction step (step forward all model variables)  
          CALL TIMESTEP(  
      I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,  
      I       myIter, myThid)  
 #ifdef ALLOW_OBCS  
 C--      Apply open boundary conditions  
          IF (openBoundaries) THEN  
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
 CADJ STORE gunm1(:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k  
 CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte  
 CADJ STORE gvnm1(:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k  
 CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte  
 CADJ STORE gwnm1(:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k  
 CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte  
 #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  
461    
462              CALL APPLY_OBCS2( bi, bj, k, myThid )  #ifdef   ALLOW_OBCS
463    C--      Apply open boundary conditions
464             IF (useOBCS) THEN
465               CALL OBCS_APPLY_TS( bi, bj, k, gTnm1, gSnm1, myThid )
466           END IF           END IF
467  #endif  #endif   /* ALLOW_OBCS */
468    
469  C--      Freeze water  C--      Freeze water
470           IF (allowFreezing) THEN           IF (allowFreezing) THEN
471  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
# Line 792  CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte Line 475  CADJ &   , key = kkey, byte = isbyte
475              CALL FREEZE( bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k, myThid )              CALL FREEZE( bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k, myThid )
476           END IF           END IF
477    
478  #ifdef DIVG_IN_DYNAMICS  C--     end of thermodynamic k loop (Nr:1)
 C--      Diagnose barotropic divergence of predicted fields  
          CALL CALC_DIV_GHAT(  
      I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,  
      I       xA,yA,  
      I       myThid)  
 #endif /* DIVG_IN_DYNAMICS */  
   
 C--      Cumulative diagnostic calculations (ie. time-averaging)  
 #ifdef INCLUDE_DIAGNOSTICS_INTERFACE_CODE  
          IF (taveFreq.GT.0.) THEN  
           CALL DO_TIME_AVERAGES(  
      I                           myTime, myIter, bi, bj, k, kup, kDown,  
      I                           rVel, ConvectCount,  
      I                           myThid )  
          ENDIF  
 #endif  
   
   
 C--     k loop  
479          ENDDO          ENDDO
480    
481    
482  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
483    CPatrick? What about this one?
484             maximpl = 6             maximpl = 6
485             iikey = (ikey-1)*maximpl             iikey = (ikey-1)*maximpl
486  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
# Line 828  C--     Implicit diffusion Line 494  C--     Implicit diffusion
494  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
495              CALL IMPLDIFF(              CALL IMPLDIFF(
496       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
497       I         deltaTtracer, KappaRT,recip_HFacC,       I         deltaTtracer, KappaRT, recip_HFacC,
498       U         gTNm1,       U         gTNm1,
499       I         myThid )       I         myThid )
500           END IF           ENDIF
501    
502           IF (saltStepping) THEN           IF (saltStepping) THEN
503  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
# Line 839  C--     Implicit diffusion Line 505  C--     Implicit diffusion
505  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
506              CALL IMPLDIFF(              CALL IMPLDIFF(
507       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
508       I         deltaTtracer, KappaRS,recip_HFacC,       I         deltaTtracer, KappaRS, recip_HFacC,
509       U         gSNm1,       U         gSNm1,
510       I         myThid )       I         myThid )
511             ENDIF
512    
513    #ifdef   ALLOW_OBCS
514    C--      Apply open boundary conditions
515             IF (useOBCS) THEN
516               DO K=1,Nr
517                 CALL OBCS_APPLY_TS( bi, bj, k, gTnm1, gSnm1, myThid )
518               ENDDO
519           END IF           END IF
520    #endif   /* ALLOW_OBCS */
521    
522  C--     implicitDiffusion  C--     End If implicitDiffusion
523          ENDIF          ENDIF
524    
525  C--     Implicit viscosity  C--     Start computation of dynamics
526          IF (implicitViscosity) THEN          iMin = 1-OLx+2
527            iMax = sNx+OLx-1
528            jMin = 1-OLy+2
529            jMax = sNy+OLy-1
530    
531    C--     Explicit part of the Surface Potentiel Gradient (add in TIMESTEP)
532    C       (note: this loop will be replaced by CALL CALC_GRAD_ETA)
533            IF (implicSurfPress.NE.1.) THEN
534              CALL CALC_GRAD_PHI_SURF(
535         I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,
536         I         etaN,
537         O         phiSurfX,phiSurfY,
538         I         myThid )                        
539            ENDIF
540    
541           IF (momStepping) THEN  C--     Start of dynamics loop
542  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC          DO k=1,Nr
543           idkey = iikey + 3  
544  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  C--       km1    Points to level above k (=k-1)
545    C--       kup    Cycles through 1,2 to point to layer above
546    C--       kDown  Cycles through 2,1 to point to current layer
547    
548              km1  = MAX(1,k-1)
549              kup  = 1+MOD(k+1,2)
550              kDown= 1+MOD(k,2)
551    
552    C--      Integrate hydrostatic balance for phiHyd with BC of
553    C        phiHyd(z=0)=0
554    C        distinguishe between Stagger and Non Stagger time stepping
555             IF (staggerTimeStep) THEN
556               CALL CALC_PHI_HYD(
557         I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,
558         I        gTnm1, gSnm1,
559         U        phiHyd,
560         I        myThid )
561             ELSE
562               CALL CALC_PHI_HYD(
563         I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,
564         I        theta, salt,
565         U        phiHyd,
566         I        myThid )
567             ENDIF
568    
569    C--      Calculate accelerations in the momentum equations (gU, gV, ...)
570    C        and step forward storing the result in gUnm1, gVnm1, etc...
571             IF ( momStepping ) THEN
572               CALL CALC_MOM_RHS(
573         I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,kup,kDown,
574         I         phiHyd,KappaRU,KappaRV,
575         U         fVerU, fVerV,
576         I         myTime, myThid)
577               CALL TIMESTEP(
578         I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,
579         I         phiHyd, phiSurfX, phiSurfY,
580         I         myIter, myThid)
581    
582    #ifdef   ALLOW_OBCS
583    C--      Apply open boundary conditions
584             IF (useOBCS) THEN
585               CALL OBCS_APPLY_UV( bi, bj, k, gUnm1, gVnm1, myThid )
586             END IF
587    #endif   /* ALLOW_OBCS */
588    
589    #ifdef   ALLOW_AUTODIFF_TAMC
590    #ifdef   INCLUDE_CD_CODE
591             ELSE
592               DO j=1-OLy,sNy+OLy
593                 DO i=1-OLx,sNx+OLx
594                   guCD(i,j,k,bi,bj) = 0.0
595                   gvCD(i,j,k,bi,bj) = 0.0
596                 END DO
597               END DO
598    #endif   /* INCLUDE_CD_CODE */
599    #endif   /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
600             ENDIF
601    
602    
603    C--     end of dynamics k loop (1:Nr)
604            ENDDO
605    
606    
607    
608    C--     Implicit viscosity
609            IF (implicitViscosity.AND.momStepping) THEN
610    #ifdef    ALLOW_AUTODIFF_TAMC
611              idkey = iikey + 3
612    #endif    /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
613            CALL IMPLDIFF(            CALL IMPLDIFF(
614       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
615       I         deltaTmom, KappaRU,recip_HFacW,       I         deltaTmom, KappaRU,recip_HFacW,
616       U         gUNm1,       U         gUNm1,
617       I         myThid )       I         myThid )
618  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef    ALLOW_AUTODIFF_TAMC
619           idkey = iikey + 4            idkey = iikey + 4
620  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  #endif    /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
621            CALL IMPLDIFF(            CALL IMPLDIFF(
622       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
623       I         deltaTmom, KappaRV,recip_HFacS,       I         deltaTmom, KappaRV,recip_HFacS,
624       U         gVNm1,       U         gVNm1,
625       I         myThid )       I         myThid )
626    
627  #ifdef INCLUDE_CD_CODE  #ifdef   ALLOW_OBCS
628    C--      Apply open boundary conditions
629             IF (useOBCS) THEN
630               DO K=1,Nr
631                 CALL OBCS_APPLY_UV( bi, bj, k, gUnm1, gVnm1, myThid )
632               ENDDO
633             END IF
634    #endif   /* ALLOW_OBCS */
635    
636  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef    INCLUDE_CD_CODE
637           idkey = iikey + 5  #ifdef    ALLOW_AUTODIFF_TAMC
638  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */            idkey = iikey + 5
639    #endif    /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
640            CALL IMPLDIFF(            CALL IMPLDIFF(
641       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
642       I         deltaTmom, KappaRU,recip_HFacW,       I         deltaTmom, KappaRU,recip_HFacW,
643       U         vVelD,       U         vVelD,
644       I         myThid )       I         myThid )
645  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef    ALLOW_AUTODIFF_TAMC
646          idkey = iikey + 6            idkey = iikey + 6
647  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  #endif    /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
648            CALL IMPLDIFF(            CALL IMPLDIFF(
649       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
650       I         deltaTmom, KappaRV,recip_HFacS,       I         deltaTmom, KappaRV,recip_HFacS,
651       U         uVelD,       U         uVelD,
652       I         myThid )       I         myThid )
653    #endif    /* INCLUDE_CD_CODE */
654  #endif  C--     End If implicitViscosity.AND.momStepping
   
 C--      momStepping  
          ENDIF  
   
 C--     implicitViscosity  
655          ENDIF          ENDIF
656    
657    Cjmc : add for phiHyd output <- but not working if multi tile per CPU
658    c       IF ( DIFFERENT_MULTIPLE(dumpFreq,myTime+deltaTClock,myTime)
659    c    &  .AND. buoyancyRelation .eq. 'ATMOSPHERIC' ) THEN
660    c         WRITE(suff,'(I10.10)') myIter+1
661    c         CALL WRITE_FLD_XYZ_RL('PH.',suff,phiHyd,myIter+1,myThid)
662    c       ENDIF
663    Cjmc(end)
664    
665    #ifdef ALLOW_TIMEAVE
666            IF (taveFreq.GT.0.) THEN
667              CALL TIMEAVE_CUMULATE(phiHydtave, phiHyd, Nr,
668         I                              deltaTclock, bi, bj, myThid)
669              IF (ivdc_kappa.NE.0.) THEN
670                CALL TIMEAVE_CUMULATE(ConvectCountTave, ConvectCount, Nr,
671         I                              deltaTclock, bi, bj, myThid)
672              ENDIF
673            ENDIF
674    #endif /* ALLOW_TIMEAVE */
675    
676         ENDDO         ENDDO
677        ENDDO        ENDDO
678    
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