/[MITgcm]/MITgcm/model/src/dynamics.F
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revision 1.68 by adcroft, Tue May 29 14:01:37 2001 UTC revision 1.123 by jmc, Tue Aug 16 22:52:06 2005 UTC
# Line 1  Line 1 
1  C $Header$  C $Header$
2  C $Name$  C $Name$
3    
4    #include "PACKAGES_CONFIG.h"
5  #include "CPP_OPTIONS.h"  #include "CPP_OPTIONS.h"
6    
7    CBOP
8    C     !ROUTINE: DYNAMICS
9    C     !INTERFACE:
10        SUBROUTINE DYNAMICS(myTime, myIter, myThid)        SUBROUTINE DYNAMICS(myTime, myIter, myThid)
11  C     /==========================================================\  C     !DESCRIPTION: \bv
12  C     | SUBROUTINE DYNAMICS                                      |  C     *==========================================================*
13  C     | o Controlling routine for the explicit part of the model |  C     | SUBROUTINE DYNAMICS                                      
14  C     |   dynamics.                                              |  C     | o Controlling routine for the explicit part of the model  
15  C     |==========================================================|  C     |   dynamics.                                              
16  C     | This routine evaluates the "dynamics" terms for each     |  C     *==========================================================*
17  C     | block of ocean in turn. Because the blocks of ocean have |  C     | This routine evaluates the "dynamics" terms for each      
18  C     | overlap regions they are independent of one another.     |  C     | block of ocean in turn. Because the blocks of ocean have  
19  C     | If terms involving lateral integrals are needed in this  |  C     | overlap regions they are independent of one another.      
20  C     | routine care will be needed. Similarly finite-difference |  C     | If terms involving lateral integrals are needed in this  
21  C     | operations with stencils wider than the overlap region   |  C     | routine care will be needed. Similarly finite-difference  
22  C     | require special consideration.                           |  C     | operations with stencils wider than the overlap region    
23  C     | Notes                                                    |  C     | require special consideration.                            
24  C     | =====                                                    |  C     | The algorithm...
25  C     | C*P* comments indicating place holders for which code is |  C     |
26  C     |      presently being developed.                          |  C     | "Correction Step"
27  C     \==========================================================/  C     | =================
28    C     | Here we update the horizontal velocities with the surface
29    C     | pressure such that the resulting flow is either consistent
30    C     | with the free-surface evolution or the rigid-lid:
31    C     |   U[n] = U* + dt x d/dx P
32    C     |   V[n] = V* + dt x d/dy P
33    C     |   W[n] = W* + dt x d/dz P  (NH mode)
34    C     |
35    C     | "Calculation of Gs"
36    C     | ===================
37    C     | This is where all the accelerations and tendencies (ie.
38    C     | physics, parameterizations etc...) are calculated
39    C     |   rho = rho ( theta[n], salt[n] )
40    C     |   b   = b(rho, theta)
41    C     |   K31 = K31 ( rho )
42    C     |   Gu[n] = Gu( u[n], v[n], wVel, b, ... )
43    C     |   Gv[n] = Gv( u[n], v[n], wVel, b, ... )
44    C     |   Gt[n] = Gt( theta[n], u[n], v[n], wVel, K31, ... )
45    C     |   Gs[n] = Gs( salt[n], u[n], v[n], wVel, K31, ... )
46    C     |
47    C     | "Time-stepping" or "Prediction"
48    C     | ================================
49    C     | The models variables are stepped forward with the appropriate
50    C     | time-stepping scheme (currently we use Adams-Bashforth II)
51    C     | - For momentum, the result is always *only* a "prediction"
52    C     | in that the flow may be divergent and will be "corrected"
53    C     | later with a surface pressure gradient.
54    C     | - Normally for tracers the result is the new field at time
55    C     | level [n+1} *BUT* in the case of implicit diffusion the result
56    C     | is also *only* a prediction.
57    C     | - We denote "predictors" with an asterisk (*).
58    C     |   U* = U[n] + dt x ( 3/2 Gu[n] - 1/2 Gu[n-1] )
59    C     |   V* = V[n] + dt x ( 3/2 Gv[n] - 1/2 Gv[n-1] )
60    C     |   theta[n+1] = theta[n] + dt x ( 3/2 Gt[n] - 1/2 atG[n-1] )
61    C     |   salt[n+1] = salt[n] + dt x ( 3/2 Gt[n] - 1/2 atG[n-1] )
62    C     | With implicit diffusion:
63    C     |   theta* = theta[n] + dt x ( 3/2 Gt[n] - 1/2 atG[n-1] )
64    C     |   salt* = salt[n] + dt x ( 3/2 Gt[n] - 1/2 atG[n-1] )
65    C     |   (1 + dt * K * d_zz) theta[n] = theta*
66    C     |   (1 + dt * K * d_zz) salt[n] = salt*
67    C     |
68    C     *==========================================================*
69    C     \ev
70    C     !USES:
71        IMPLICIT NONE        IMPLICIT NONE
   
72  C     == Global variables ===  C     == Global variables ===
73  #include "SIZE.h"  #include "SIZE.h"
74  #include "EEPARAMS.h"  #include "EEPARAMS.h"
75  #include "PARAMS.h"  #include "PARAMS.h"
76  #include "DYNVARS.h"  #include "DYNVARS.h"
77    #ifdef ALLOW_CD_CODE
78    #include "CD_CODE_VARS.h"
79    #endif
80  #include "GRID.h"  #include "GRID.h"
   
81  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
82  # include "tamc.h"  # include "tamc.h"
83  # include "tamc_keys.h"  # include "tamc_keys.h"
84  # include "FFIELDS.h"  # include "FFIELDS.h"
85    # include "EOS.h"
86  # ifdef ALLOW_KPP  # ifdef ALLOW_KPP
87  #  include "KPP.h"  #  include "KPP.h"
88  # endif  # endif
 # ifdef ALLOW_GMREDI  
 #  include "GMREDI.h"  
 # endif  
89  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
90    
91  #ifdef ALLOW_TIMEAVE  C     !CALLING SEQUENCE:
92  #include "TIMEAVE_STATV.h"  C     DYNAMICS()
93  #endif  C      |
94    C      |-- CALC_EP_FORCING
95    C      |
96    C      |-- CALC_GRAD_PHI_SURF
97    C      |
98    C      |-- CALC_VISCOSITY
99    C      |
100    C      |-- CALC_PHI_HYD  
101    C      |
102    C      |-- MOM_FLUXFORM  
103    C      |
104    C      |-- MOM_VECINV    
105    C      |
106    C      |-- TIMESTEP      
107    C      |
108    C      |-- OBCS_APPLY_UV
109    C      |
110    C      |-- MOM_U_IMPLICIT_R      
111    C      |-- MOM_V_IMPLICIT_R      
112    C      |
113    C      |-- IMPLDIFF      
114    C      |
115    C      |-- OBCS_APPLY_UV
116    C      |
117    C      |-- CALC_GW
118    C      |
119    C      |-- DIAGNOSTICS_FILL
120    C      |-- DEBUG_STATS_RL
121    
122    C     !INPUT/OUTPUT PARAMETERS:
123  C     == Routine arguments ==  C     == Routine arguments ==
124  C     myTime - Current time in simulation  C     myTime - Current time in simulation
125  C     myIter - Current iteration number in simulation  C     myIter - Current iteration number in simulation
# Line 54  C     myThid - Thread number for this in Line 128  C     myThid - Thread number for this in
128        INTEGER myIter        INTEGER myIter
129        INTEGER myThid        INTEGER myThid
130    
131    C     !LOCAL VARIABLES:
132  C     == Local variables  C     == Local variables
133  C     xA, yA                 - Per block temporaries holding face areas  C     fVer[UV]               o fVer: Vertical flux term - note fVer
134  C     uTrans, vTrans, rTrans - Per block temporaries holding flow  C                                    is "pipelined" in the vertical
135  C                              transport  C                                    so we need an fVer for each
136  C                              o uTrans: Zonal transport  C                                    variable.
137  C                              o vTrans: Meridional transport  C     phiHydC    :: hydrostatic potential anomaly at cell center
138  C                              o rTrans: Vertical transport  C                   In z coords phiHyd is the hydrostatic potential
139  C     maskUp                   o maskUp: land/water mask for W points  C                      (=pressure/rho0) anomaly
140  C     fVer[STUV]               o fVer: Vertical flux term - note fVer  C                   In p coords phiHyd is the geopotential height anomaly.
141  C                                      is "pipelined" in the vertical  C     phiHydF    :: hydrostatic potential anomaly at middle between 2 centers
142  C                                      so we need an fVer for each  C     dPhiHydX,Y :: Gradient (X & Y directions) of hydrostatic potential anom.
143  C                                      variable.  C     phiSurfX,  ::  gradient of Surface potential (Pressure/rho, ocean)
144  C     rhoK, rhoKM1   - Density at current level, and level above  C     phiSurfY             or geopotential (atmos) in X and Y direction
145  C     phiHyd         - Hydrostatic part of the potential phiHydi.  C     guDissip   :: dissipation tendency (all explicit terms), u component
146  C                      In z coords phiHydiHyd is the hydrostatic  C     gvDissip   :: dissipation tendency (all explicit terms), v component
 C                      Potential (=pressure/rho0) anomaly  
 C                      In p coords phiHydiHyd is the geopotential  
 C                      surface height anomaly.  
 C     phiSurfX, - gradient of Surface potentiel (Pressure/rho, ocean)  
 C     phiSurfY             or geopotentiel (atmos) in X and Y direction  
 C     KappaRT,       - Total diffusion in vertical for T and S.  
 C     KappaRS          (background + spatially varying, isopycnal term).  
147  C     iMin, iMax     - Ranges and sub-block indices on which calculations  C     iMin, iMax     - Ranges and sub-block indices on which calculations
148  C     jMin, jMax       are applied.  C     jMin, jMax       are applied.
149  C     bi, bj  C     bi, bj
150  C     k, kup,        - Index for layer above and below. kup and kDown  C     k, kup,        - Index for layer above and below. kup and kDown
151  C     kDown, km1       are switched with layer to be the appropriate  C     kDown, km1       are switched with layer to be the appropriate
152  C                      index into fVerTerm.  C                      index into fVerTerm.
 C     tauAB - Adams-Bashforth timestepping weight: 0=forward ; 1/2=Adams-Bashf.  
       _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)  
       _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)  
153        _RL fVerU   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)        _RL fVerU   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)
154        _RL fVerV   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)        _RL fVerV   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)
155        _RL phiHyd  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)        _RL phiHydF (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
156        _RL rhokm1  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL phiHydC (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
157        _RL rhok    (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL dPhiHydX(1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly)
158          _RL dPhiHydY(1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly)
159        _RL phiSurfX(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL phiSurfX(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
160        _RL phiSurfY(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL phiSurfY(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
161        _RL KappaRT (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)        _RL guDissip(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
162        _RL KappaRS (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)        _RL gvDissip(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
163        _RL KappaRU (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)        _RL KappaRU (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)
164        _RL KappaRV (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)        _RL KappaRV (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)
       _RL sigmaX  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)  
       _RL sigmaY  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)  
       _RL sigmaR  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)  
       _RL tauAB  
   
 C This is currently used by IVDC and Diagnostics  
       _RL ConvectCount (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)  
165    
166        INTEGER iMin, iMax        INTEGER iMin, iMax
167        INTEGER jMin, jMax        INTEGER jMin, jMax
168        INTEGER bi, bj        INTEGER bi, bj
169        INTEGER i, j        INTEGER i, j
170        INTEGER k, km1, kup, kDown        INTEGER k, km1, kp1, kup, kDown
171    
172    #ifdef ALLOW_DIAGNOSTICS
173          _RL tmpFac
174    #endif /* ALLOW_DIAGNOSTICS */
175    
 Cjmc : add for phiHyd output <- but not working if multi tile per CPU  
 c     CHARACTER*(MAX_LEN_MBUF) suff  
 c     LOGICAL  DIFFERENT_MULTIPLE  
 c     EXTERNAL DIFFERENT_MULTIPLE  
 Cjmc(end)  
176    
177  C---    The algorithm...  C---    The algorithm...
178  C  C
# Line 165  C         salt* = salt[n] + dt x ( 3/2 G Line 217  C         salt* = salt[n] + dt x ( 3/2 G
217  C         (1 + dt * K * d_zz) theta[n] = theta*  C         (1 + dt * K * d_zz) theta[n] = theta*
218  C         (1 + dt * K * d_zz) salt[n] = salt*  C         (1 + dt * K * d_zz) salt[n] = salt*
219  C---  C---
220    CEOP
221    
222  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_DEBUG
223  C--   dummy statement to end declaration part        IF ( debugLevel .GE. debLevB )
224        ikey = 1       &   CALL DEBUG_ENTER( 'DYNAMICS', myThid )
225  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  #endif
   
 C--   Set up work arrays with valid (i.e. not NaN) values  
 C     These inital values do not alter the numerical results. They  
 C     just ensure that all memory references are to valid floating  
 C     point numbers. This prevents spurious hardware signals due to  
 C     uninitialised but inert locations.  
       DO j=1-OLy,sNy+OLy  
        DO i=1-OLx,sNx+OLx  
         xA(i,j)      = 0. _d 0  
         yA(i,j)      = 0. _d 0  
         uTrans(i,j)  = 0. _d 0  
         vTrans(i,j)  = 0. _d 0  
         DO k=1,Nr  
          phiHyd(i,j,k)  = 0. _d 0  
          KappaRU(i,j,k) = 0. _d 0  
          KappaRV(i,j,k) = 0. _d 0  
          sigmaX(i,j,k) = 0. _d 0  
          sigmaY(i,j,k) = 0. _d 0  
          sigmaR(i,j,k) = 0. _d 0  
         ENDDO  
         rhoKM1 (i,j) = 0. _d 0  
         rhok   (i,j) = 0. _d 0  
         phiSurfX(i,j) = 0. _d 0  
         phiSurfY(i,j) = 0. _d 0  
        ENDDO  
       ENDDO  
226    
227    C-- Call to routine for calculation of
228    C   Eliassen-Palm-flux-forced U-tendency,
229    C   if desired:
230    #ifdef INCLUDE_EP_FORCING_CODE
231          CALL CALC_EP_FORCING(myThid)
232    #endif
233    
234  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
235  C--   HPF directive to help TAMC  C--   HPF directive to help TAMC
# Line 207  CHPF$ INDEPENDENT Line 240  CHPF$ INDEPENDENT
240    
241  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
242  C--    HPF directive to help TAMC  C--    HPF directive to help TAMC
243  CHPF$  INDEPENDENT, NEW (rTrans,fVerT,fVerS,fVerU,fVerV  CHPF$  INDEPENDENT, NEW (fVerU,fVerV
244  CHPF$&                  ,phiHyd,utrans,vtrans,xA,yA  CHPF$&                  ,phiHydF
245  CHPF$&                  ,KappaRT,KappaRS,KappaRU,KappaRV  CHPF$&                  ,KappaRU,KappaRV
246  CHPF$&                  )  CHPF$&                  )
247  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
248    
# Line 218  CHPF$&                  ) Line 251  CHPF$&                  )
251  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
252            act1 = bi - myBxLo(myThid)            act1 = bi - myBxLo(myThid)
253            max1 = myBxHi(myThid) - myBxLo(myThid) + 1            max1 = myBxHi(myThid) - myBxLo(myThid) + 1
   
254            act2 = bj - myByLo(myThid)            act2 = bj - myByLo(myThid)
255            max2 = myByHi(myThid) - myByLo(myThid) + 1            max2 = myByHi(myThid) - myByLo(myThid) + 1
   
256            act3 = myThid - 1            act3 = myThid - 1
257            max3 = nTx*nTy            max3 = nTx*nTy
   
258            act4 = ikey_dynamics - 1            act4 = ikey_dynamics - 1
259              idynkey = (act1 + 1) + act2*max1
           ikey = (act1 + 1) + act2*max1  
260       &                      + act3*max1*max2       &                      + act3*max1*max2
261       &                      + act4*max1*max2*max3       &                      + act4*max1*max2*max3
262  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
263    
264  C--     Set up work arrays that need valid initial values  C--   Set up work arrays with valid (i.e. not NaN) values
265          DO j=1-OLy,sNy+OLy  C     These inital values do not alter the numerical results. They
266           DO i=1-OLx,sNx+OLx  C     just ensure that all memory references are to valid floating
267            rTrans(i,j)   = 0. _d 0  C     point numbers. This prevents spurious hardware signals due to
268            fVerT (i,j,1) = 0. _d 0  C     uninitialised but inert locations.
           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  
269    
270          DO k=1,Nr          DO k=1,Nr
271           DO j=1-OLy,sNy+OLy           DO j=1-OLy,sNy+OLy
272            DO i=1-OLx,sNx+OLx            DO i=1-OLx,sNx+OLx
273  C This is currently also used by IVDC and Diagnostics             KappaRU(i,j,k) = 0. _d 0
274             ConvectCount(i,j,k) = 0.             KappaRV(i,j,k) = 0. _d 0
275             KappaRT(i,j,k) = 0. _d 0  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
276             KappaRS(i,j,k) = 0. _d 0  cph(
277    c--   need some re-initialisation here to break dependencies
278    cph)
279               gU(i,j,k,bi,bj) = 0. _d 0
280               gV(i,j,k,bi,bj) = 0. _d 0
281    #endif
282            ENDDO            ENDDO
283           ENDDO           ENDDO
284          ENDDO          ENDDO
285            DO j=1-OLy,sNy+OLy
286          iMin = 1-OLx+1           DO i=1-OLx,sNx+OLx
287          iMax = sNx+OLx            fVerU  (i,j,1) = 0. _d 0
288          jMin = 1-OLy+1            fVerU  (i,j,2) = 0. _d 0
289          jMax = sNy+OLy            fVerV  (i,j,1) = 0. _d 0
290              fVerV  (i,j,2) = 0. _d 0
291              phiHydF (i,j)  = 0. _d 0
292  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC            phiHydC (i,j)  = 0. _d 0
293  CADJ STORE theta(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte            dPhiHydX(i,j)  = 0. _d 0
294  CADJ STORE salt (:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte            dPhiHydY(i,j)  = 0. _d 0
295  CADJ STORE uvel (:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte            phiSurfX(i,j)  = 0. _d 0
296  CADJ STORE vvel (:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte            phiSurfY(i,j)  = 0. _d 0
297  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */            guDissip(i,j)  = 0. _d 0
298              gvDissip(i,j)  = 0. _d 0
299  C--     Start of diagnostic loop           ENDDO
         DO k=Nr,1,-1  
   
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
 C? Patrick, is this formula correct now that we change the loop range?  
 C? Do we still need this?  
 cph kkey formula corrected.  
 cph Needed for rhok, rhokm1, in the case useGMREDI.  
          kkey = (ikey-1)*Nr + k  
 CADJ STORE rhokm1(:,:) = comlev1_bibj_k ,       key=kkey, byte=isbyte  
 CADJ STORE rhok  (:,:) = comlev1_bibj_k ,       key=kkey, byte=isbyte  
 #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--       Apply OBC to W if in N-H mode  
           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  
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
 CADJ STORE theta(:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte  
 CADJ STORE salt (:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte  
 #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  
             CALL FIND_RHO(  
      I        bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k, k, eosType,  
      I        theta, salt,  
      O        rhoK,  
      I        myThid )  
             IF (k.GT.1) THEN  
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
 CADJ STORE theta(:,:,k-1,bi,bj) = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte  
 CADJ STORE salt (:,:,k-1,bi,bj) = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte  
 #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  
              CALL FIND_RHO(  
      I        bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, k-1, k, eosType,  
      I        theta, salt,  
      O        rhoKm1,  
      I        myThid )  
             ENDIF  
             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)  
           ENDIF  
   
 C--     end of diagnostic k loop (Nr:1)  
300          ENDDO          ENDDO
301    
302  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  C--     Start computation of dynamics
303  cph avoids recomputation of integrate_for_w          iMin = 0
304  CADJ STORE wvel (:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte          iMax = sNx+1
305  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */          jMin = 0
306            jMax = sNy+1
 #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_AUTODIFF_TAMC  
 cph needed for KPP  
 CADJ STORE surfacetendencyU(:,:,bi,bj)  
 CADJ &     = comlev1_bibj, key=ikey, byte=isbyte  
 CADJ STORE surfacetendencyV(:,:,bi,bj)  
 CADJ &     = comlev1_bibj, key=ikey, byte=isbyte  
 CADJ STORE surfacetendencyS(:,:,bi,bj)  
 CADJ &     = comlev1_bibj, key=ikey, byte=isbyte  
 CADJ STORE surfacetendencyT(:,:,bi,bj)  
 CADJ &     = comlev1_bibj, key=ikey, byte=isbyte  
 #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  
   
 #ifdef  ALLOW_GMREDI  
   
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
 CADJ STORE sigmaX(:,:,:) = comlev1, key=ikey, byte=isbyte  
 CADJ STORE sigmaY(:,:,:) = comlev1, key=ikey, byte=isbyte  
 CADJ STORE sigmaR(:,:,:) = comlev1, key=ikey, byte=isbyte  
 #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  
 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  
307    
308  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
309  CADJ STORE Kwx(:,:,:,bi,bj)   = comlev1_bibj, key=ikey, byte=isbyte  CADJ STORE wvel (:,:,:,bi,bj) =
310  CADJ STORE Kwy(:,:,:,bi,bj)   = comlev1_bibj, key=ikey, byte=isbyte  CADJ &     comlev1_bibj, key = idynkey, byte = isbyte
 CADJ STORE Kwz(:,:,:,bi,bj)   = comlev1_bibj, key=ikey, byte=isbyte  
311  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
312    
313  #endif  /* ALLOW_GMREDI */  C--     Explicit part of the Surface Potentiel Gradient (add in TIMESTEP)
314    C       (note: this loop will be replaced by CALL CALC_GRAD_ETA)
315  #ifdef  ALLOW_KPP          IF (implicSurfPress.NE.1.) THEN
316  C--     Compute KPP mixing coefficients            CALL CALC_GRAD_PHI_SURF(
317          IF (useKPP) THEN       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,
318            CALL KPP_CALC(       I         etaN,
319       I                  bi, bj, myTime, myThid )       O         phiSurfX,phiSurfY,
320  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC       I         myThid )                        
         ELSE  
           CALL KPP_CALC_DUMMY(  
      I                  bi, bj, myTime, myThid )  
 #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  
321          ENDIF          ENDIF
322    
323  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
324  CADJ STORE KPPghat   (:,:,:,bi,bj)  CADJ STORE uvel (:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key=idynkey, byte=isbyte
325  CADJ &   , KPPviscAz (:,:,:,bi,bj)  CADJ STORE vvel (:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key=idynkey, byte=isbyte
326  CADJ &   , KPPdiffKzT(:,:,:,bi,bj)  #ifdef ALLOW_KPP
327  CADJ &   , KPPdiffKzS(:,:,:,bi,bj)  CADJ STORE KPPviscAz (:,:,:,bi,bj)
328  CADJ &   , KPPfrac   (:,:  ,bi,bj)  CADJ &                 = comlev1_bibj, key=idynkey, byte=isbyte
329  CADJ &                 = comlev1_bibj, key=ikey, byte=isbyte  #endif /* ALLOW_KPP */
 #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  
   
 #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  
 CADJ STORE uvel (:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte  
 CADJ STORE vvel (:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte  
 #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  
   
 #ifdef ALLOW_AIM  
 C       AIM - atmospheric intermediate model, physics package code.  
 C note(jmc) : phiHyd=0 at this point but is not really used in Molteni Physics  
         IF ( useAIM ) THEN  
          CALL TIMER_START('AIM_DO_ATMOS_PHYS      [DYNAMICS]', myThid)  
          CALL AIM_DO_ATMOS_PHYSICS( phiHyd, myTime, myThid )  
          CALL TIMER_STOP ('AIM_DO_ATMOS_PHYS      [DYNAMICS]', myThid)  
         ENDIF  
 #endif /* ALLOW_AIM */  
   
   
 C--     Start of thermodynamics loop  
         DO k=Nr,1,-1  
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
 C? Patrick Is this formula correct?  
 cph Yes, but I rewrote it.  
 cph Also, the KappaR? need the index and subscript k!  
          kkey = (ikey-1)*Nr + k  
 #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  
   
 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--      Get temporary terms used by tendency routines  
          CALL CALC_COMMON_FACTORS (  
      I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,  
      O        xA,yA,uTrans,vTrans,rTrans,maskUp,  
      I        myThid)  
   
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
 CADJ STORE KappaRT(:,:,k)    = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte  
 CADJ STORE KappaRS(:,:,k)    = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte  
330  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
331    
332  #ifdef  INCLUDE_CALC_DIFFUSIVITY_CALL  #ifdef  INCLUDE_CALC_DIFFUSIVITY_CALL
333  C--      Calculate the total vertical diffusivity  C--      Calculate the total vertical diffusivity
334           CALL CALC_DIFFUSIVITY(          DO k=1,Nr
335             CALL CALC_VISCOSITY(
336       I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,       I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,
337       I        maskUp,       O        KappaRU,KappaRV,
      O        KappaRT,KappaRS,KappaRU,KappaRV,  
338       I        myThid)       I        myThid)
339           ENDDO
340  #endif  #endif
341    
 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,  
      I         KappaRT,  
      U         fVerT,  
      I         myTime, myThid)  
            tauAB = 0.5d0 + abEps  
            CALL TIMESTEP_TRACER(  
      I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,tauAB,  
      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,  
      I         KappaRS,  
      U         fVerS,  
      I         myTime, myThid)  
            tauAB = 0.5d0 + abEps  
            CALL TIMESTEP_TRACER(  
      I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,tauAB,  
      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  
   
   
342  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
343  C? Patrick? What about this one?  CADJ STORE KappaRU(:,:,:)
344  cph Keys iikey and idkey don't seem to be needed  CADJ &                 = comlev1_bibj, key=idynkey, byte=isbyte
345  cph since storing occurs on different tape for each  CADJ STORE KappaRV(:,:,:)
346  cph impldiff call anyways.  CADJ &                 = comlev1_bibj, key=idynkey, byte=isbyte
 cph Thus, common block comlev1_impl isn't needed either.  
 cph Storing below needed in the case useGMREDI.  
         iikey = (ikey-1)*maximpl  
347  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
348    
 C--     Implicit diffusion  
         IF (implicitDiffusion) THEN  
   
          IF (tempStepping) THEN  
 #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  
             idkey = iikey + 1  
 CADJ STORE gTNm1(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=ikey, byte=isbyte  
 #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  
 CADJ STORE gSNm1(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=ikey, byte=isbyte  
 #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  
             CALL IMPLDIFF(  
      I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,  
      I         deltaTtracer, KappaRS, recip_HFacC,  
      U         gSNm1,  
      I         myThid )  
          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  
   
 C--     Start computation of dynamics  
         iMin = 1-OLx+2  
         iMax = sNx+OLx-1  
         jMin = 1-OLy+2  
         jMax = sNy+OLy-1  
   
 C--     Explicit part of the Surface Potentiel Gradient (add in TIMESTEP)  
 C       (note: this loop will be replaced by CALL CALC_GRAD_ETA)  
         IF (implicSurfPress.NE.1.) THEN  
           CALL CALC_GRAD_PHI_SURF(  
      I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,  
      I         etaN,  
      O         phiSurfX,phiSurfY,  
      I         myThid )                          
         ENDIF  
   
349  C--     Start of dynamics loop  C--     Start of dynamics loop
350          DO k=1,Nr          DO k=1,Nr
351    
# Line 617  C--       kup    Cycles through 1,2 to p Line 354  C--       kup    Cycles through 1,2 to p
354  C--       kDown  Cycles through 2,1 to point to current layer  C--       kDown  Cycles through 2,1 to point to current layer
355    
356            km1  = MAX(1,k-1)            km1  = MAX(1,k-1)
357              kp1  = MIN(k+1,Nr)
358            kup  = 1+MOD(k+1,2)            kup  = 1+MOD(k+1,2)
359            kDown= 1+MOD(k,2)            kDown= 1+MOD(k,2)
360    
361    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
362             kkey = (idynkey-1)*Nr + k
363    c
364    CADJ STORE totphihyd (:,:,k,bi,bj)
365    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
366    CADJ STORE theta (:,:,k,bi,bj)
367    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
368    CADJ STORE salt  (:,:,k,bi,bj)
369    CADJ &     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
370    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
371    
372  C--      Integrate hydrostatic balance for phiHyd with BC of  C--      Integrate hydrostatic balance for phiHyd with BC of
373  C        phiHyd(z=0)=0  C        phiHyd(z=0)=0
374  C        distinguishe between Stagger and Non Stagger time stepping           CALL CALC_PHI_HYD(
          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(  
375       I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,       I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,
376       I        theta, salt,       I        theta, salt,
377       U        phiHyd,       U        phiHydF,
378       I        myThid )       O        phiHydC, dPhiHydX, dPhiHydY,
379           ENDIF       I        myTime, myIter, myThid )
380    
381  C--      Calculate accelerations in the momentum equations (gU, gV, ...)  C--      Calculate accelerations in the momentum equations (gU, gV, ...)
382  C        and step forward storing the result in gUnm1, gVnm1, etc...  C        and step forward storing the result in gU, gV, etc...
383           IF ( momStepping ) THEN           IF ( momStepping ) THEN
384             CALL CALC_MOM_RHS(  #ifdef ALLOW_MOM_FLUXFORM
385               IF (.NOT. vectorInvariantMomentum) CALL MOM_FLUXFORM(
386         I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,kup,kDown,
387         I         KappaRU, KappaRV,
388         U         fVerU, fVerV,
389         O         guDissip, gvDissip,
390         I         myTime, myIter, myThid)
391    #endif
392    #ifdef ALLOW_MOM_VECINV
393               IF (vectorInvariantMomentum) CALL MOM_VECINV(
394       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,kup,kDown,       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,kup,kDown,
395       I         phiHyd,KappaRU,KappaRV,       I         KappaRU, KappaRV,
396       U         fVerU, fVerV,       U         fVerU, fVerV,
397       I         myTime, myThid)       O         guDissip, gvDissip,
398         I         myTime, myIter, myThid)
399    #endif
400             CALL TIMESTEP(             CALL TIMESTEP(
401       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,
402       I         phiHyd, phiSurfX, phiSurfY,       I         dPhiHydX,dPhiHydY, phiSurfX, phiSurfY,
403       I         myIter, myThid)       I         guDissip, gvDissip,
404         I         myTime, myIter, myThid)
405    
406  #ifdef   ALLOW_OBCS  #ifdef   ALLOW_OBCS
407  C--      Apply open boundary conditions  C--      Apply open boundary conditions
408           IF (useOBCS) THEN             IF (useOBCS) THEN
409             CALL OBCS_APPLY_UV( bi, bj, k, gUnm1, gVnm1, myThid )               CALL OBCS_APPLY_UV( bi, bj, k, gU, gV, myThid )
410           END IF             ENDIF
411  #endif   /* ALLOW_OBCS */  #endif   /* ALLOW_OBCS */
412    
 #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 */  
413           ENDIF           ENDIF
414    
415    
416  C--     end of dynamics k loop (1:Nr)  C--     end of dynamics k loop (1:Nr)
417          ENDDO          ENDDO
418    
419    C--     Implicit Vertical advection & viscosity
420    #ifdef INCLUDE_IMPLVERTADV_CODE
421  C--     Implicit viscosity          IF ( momImplVertAdv ) THEN
422          IF (implicitViscosity.AND.momStepping) THEN            CALL MOM_U_IMPLICIT_R( kappaRU,
423         I                           bi, bj, myTime, myIter, myThid )
424              CALL MOM_V_IMPLICIT_R( kappaRV,
425         I                           bi, bj, myTime, myIter, myThid )
426            ELSEIF ( implicitViscosity ) THEN
427    #else /* INCLUDE_IMPLVERTADV_CODE */
428            IF     ( implicitViscosity ) THEN
429    #endif /* INCLUDE_IMPLVERTADV_CODE */
430  #ifdef    ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef    ALLOW_AUTODIFF_TAMC
431            idkey = iikey + 3  CADJ STORE KappaRU(:,:,:) = comlev1_bibj , key=idynkey, byte=isbyte
432  CADJ STORE gUNm1(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=ikey, byte=isbyte  CADJ STORE gU(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=idynkey, byte=isbyte
433  #endif    /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  #endif    /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
434            CALL IMPLDIFF(            CALL IMPLDIFF(
435       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
436       I         deltaTmom, KappaRU,recip_HFacW,       I         0, KappaRU,recip_HFacW,
437       U         gUNm1,       U         gU,
438       I         myThid )       I         myThid )
439  #ifdef    ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef    ALLOW_AUTODIFF_TAMC
440            idkey = iikey + 4  CADJ STORE KappaRV(:,:,:) = comlev1_bibj , key=idynkey, byte=isbyte
441  CADJ STORE gVNm1(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=ikey, byte=isbyte  CADJ STORE gV(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=idynkey, byte=isbyte
442  #endif    /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  #endif    /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
443            CALL IMPLDIFF(            CALL IMPLDIFF(
444       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
445       I         deltaTmom, KappaRV,recip_HFacS,       I         0, KappaRV,recip_HFacS,
446       U         gVNm1,       U         gV,
447       I         myThid )       I         myThid )
448            ENDIF
449    
450  #ifdef   ALLOW_OBCS  #ifdef   ALLOW_OBCS
451  C--      Apply open boundary conditions  C--      Apply open boundary conditions
452           IF (useOBCS) THEN          IF ( useOBCS .AND.(implicitViscosity.OR.momImplVertAdv) ) THEN
453             DO K=1,Nr             DO K=1,Nr
454               CALL OBCS_APPLY_UV( bi, bj, k, gUnm1, gVnm1, myThid )               CALL OBCS_APPLY_UV( bi, bj, k, gU, gV, myThid )
455             ENDDO             ENDDO
456           END IF          ENDIF
457  #endif   /* ALLOW_OBCS */  #endif   /* ALLOW_OBCS */
458    
459  #ifdef    INCLUDE_CD_CODE  #ifdef    ALLOW_CD_CODE
460            IF (implicitViscosity.AND.useCDscheme) THEN
461  #ifdef    ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef    ALLOW_AUTODIFF_TAMC
462            idkey = iikey + 5  CADJ STORE vVelD(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=idynkey, byte=isbyte
 CADJ STORE vVelD(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=ikey, byte=isbyte  
463  #endif    /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  #endif    /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
464            CALL IMPLDIFF(            CALL IMPLDIFF(
465       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
466       I         deltaTmom, KappaRU,recip_HFacW,       I         0, KappaRU,recip_HFacW,
467       U         vVelD,       U         vVelD,
468       I         myThid )       I         myThid )
469  #ifdef    ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef    ALLOW_AUTODIFF_TAMC
470            idkey = iikey + 6  CADJ STORE uVelD(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=idynkey, byte=isbyte
 CADJ STORE uVelD(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=ikey, byte=isbyte  
471  #endif    /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  #endif    /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
472            CALL IMPLDIFF(            CALL IMPLDIFF(
473       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,       I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
474       I         deltaTmom, KappaRV,recip_HFacS,       I         0, KappaRV,recip_HFacS,
475       U         uVelD,       U         uVelD,
476       I         myThid )       I         myThid )
 #endif    /* INCLUDE_CD_CODE */  
 C--     End If implicitViscosity.AND.momStepping  
477          ENDIF          ENDIF
478    #endif    /* ALLOW_CD_CODE */
479    C--     End implicit Vertical advection & viscosity
480    
 Cjmc : add for phiHyd output <- but not working if multi tile per CPU  
 c       IF ( DIFFERENT_MULTIPLE(dumpFreq,myTime+deltaTClock,myTime)  
 c    &  .AND. buoyancyRelation .eq. 'ATMOSPHERIC' ) THEN  
 c         WRITE(suff,'(I10.10)') myIter+1  
 c         CALL WRITE_FLD_XYZ_RL('PH.',suff,phiHyd,myIter+1,myThid)  
 c       ENDIF  
 Cjmc(end)  
   
 #ifdef ALLOW_TIMEAVE  
         IF (taveFreq.GT.0.) THEN  
           CALL TIMEAVE_CUMUL_1T(phiHydtave, phiHyd, Nr,  
      I                              deltaTclock, bi, bj, myThid)  
           IF (ivdc_kappa.NE.0.) THEN  
             CALL TIMEAVE_CUMULATE(ConvectCountTave, ConvectCount, Nr,  
      I                              deltaTclock, bi, bj, myThid)  
           ENDIF  
         ENDIF  
 #endif /* ALLOW_TIMEAVE */  
   
481         ENDDO         ENDDO
482        ENDDO        ENDDO
483    
484    #ifdef ALLOW_OBCS
485          IF (useOBCS) THEN
486           CALL OBCS_PRESCRIBE_EXCHANGES(myThid)
487          ENDIF
488    #endif
489    
490    C---+----1----+----2----+----3----+----4----+----5----+----6----+----7-|--+----|
491    
492    #ifdef ALLOW_NONHYDROSTATIC
493    C--   Step forward W field in N-H algorithm
494          IF ( momStepping .AND. nonHydrostatic ) THEN
495    #ifdef ALLOW_DEBUG
496             IF ( debugLevel .GE. debLevB )
497         &     CALL DEBUG_CALL('CALC_GW', myThid )
498    #endif
499             CALL TIMER_START('CALC_GW          [DYNAMICS]',myThid)
500             CALL CALC_GW( myTime, myIter, myThid )
501             CALL TIMER_STOP ('CALC_GW          [DYNAMICS]',myThid)
502          ENDIF
503    #endif
504    
505    C---+----1----+----2----+----3----+----4----+----5----+----6----+----7-|--+----|
506    
507    Cml(
508    C     In order to compare the variance of phiHydLow of a p/z-coordinate
509    C     run with etaH of a z/p-coordinate run the drift of phiHydLow
510    C     has to be removed by something like the following subroutine:
511    C      CALL REMOVE_MEAN_RL( 1, phiHydLow, maskH, maskH, rA, drF,
512    C     &                'phiHydLow', myThid )
513    Cml)
514    
515    #ifdef ALLOW_DIAGNOSTICS
516          IF ( usediagnostics ) THEN
517    
518           CALL DIAGNOSTICS_FILL(totPhihyd,'PHIHYD  ',0,Nr,0,1,1,myThid)
519           CALL DIAGNOSTICS_FILL(phiHydLow,'PHIBOT  ',0, 1,0,1,1,myThid)
520    
521           tmpFac = 1. _d 0
522           CALL DIAGNOSTICS_SCALE_FILL(totPhihyd,tmpFac,2,
523         &                                 'PHIHYDSQ',0,Nr,0,1,1,myThid)
524    
525           CALL DIAGNOSTICS_SCALE_FILL(phiHydLow,tmpFac,2,
526         &                                 'PHIBOTSQ',0, 1,0,1,1,myThid)
527    
528          ENDIF
529    #endif /* ALLOW_DIAGNOSTICS */
530          
531    #ifdef ALLOW_DEBUG
532          If ( debugLevel .GE. debLevB ) THEN
533           CALL DEBUG_STATS_RL(1,EtaN,'EtaN (DYNAMICS)',myThid)
534           CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,uVel,'Uvel (DYNAMICS)',myThid)
535           CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,vVel,'Vvel (DYNAMICS)',myThid)
536           CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,wVel,'Wvel (DYNAMICS)',myThid)
537           CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,theta,'Theta (DYNAMICS)',myThid)
538           CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,salt,'Salt (DYNAMICS)',myThid)
539           CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,gU,'Gu (DYNAMICS)',myThid)
540           CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,gV,'Gv (DYNAMICS)',myThid)
541           CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,gT,'Gt (DYNAMICS)',myThid)
542           CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,gS,'Gs (DYNAMICS)',myThid)
543    #ifndef ALLOW_ADAMSBASHFORTH_3
544           CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,guNm1,'GuNm1 (DYNAMICS)',myThid)
545           CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,gvNm1,'GvNm1 (DYNAMICS)',myThid)
546           CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,gtNm1,'GtNm1 (DYNAMICS)',myThid)
547           CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,gsNm1,'GsNm1 (DYNAMICS)',myThid)
548    #endif
549          ENDIF
550    #endif
551    
552    #ifdef ALLOW_DEBUG
553          IF ( debugLevel .GE. debLevB )
554         &   CALL DEBUG_LEAVE( 'DYNAMICS', myThid )
555    #endif
556    
557        RETURN        RETURN
558        END        END
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