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revision 1.3 by adcroft, Wed Apr 29 21:31:09 1998 UTC revision 1.89 by mlosch, Wed Aug 7 16:55:52 2002 UTC
# Line 1  Line 1 
1  C $Header$  C $Header$
2    C $Name$
3    
4  #include "CPP_EEOPTIONS.h"  #include "CPP_OPTIONS.h"
   
       SUBROUTINE DYNAMICS(myThid)  
 C     /==========================================================\  
 C     | SUBROUTINE DYNAMICS                                      |  
 C     | o Controlling routine for the explicit part of the model |  
 C     |   dynamics.                                              |  
 C     |==========================================================|  
 C     | This routine evaluates the "dynamics" terms for each     |  
 C     | block of ocean in turn. Because the blocks of ocean have |  
 C     | overlap regions they are independent of one another.     |  
 C     | If terms involving lateral integrals are needed in this  |  
 C     | routine care will be needed. Similarly finite-difference |  
 C     | operations with stencils wider than the overlap region   |  
 C     | require special consideration.                           |  
 C     | Notes                                                    |  
 C     | =====                                                    |  
 C     | C*P* comments indicating place holders for which code is |  
 C     |      presently being developed.                          |  
 C     \==========================================================/  
5    
6    CBOP
7    C     !ROUTINE: DYNAMICS
8    C     !INTERFACE:
9          SUBROUTINE DYNAMICS(myTime, myIter, myThid)
10    C     !DESCRIPTION: \bv
11    C     *==========================================================*
12    C     | SUBROUTINE DYNAMICS                                      
13    C     | o Controlling routine for the explicit part of the model  
14    C     |   dynamics.                                              
15    C     *==========================================================*
16    C     | This routine evaluates the "dynamics" terms for each      
17    C     | block of ocean in turn. Because the blocks of ocean have  
18    C     | overlap regions they are independent of one another.      
19    C     | If terms involving lateral integrals are needed in this  
20    C     | routine care will be needed. Similarly finite-difference  
21    C     | operations with stencils wider than the overlap region    
22    C     | require special consideration.                            
23    C     | The algorithm...
24    C     |
25    C     | "Correction Step"
26    C     | =================
27    C     | Here we update the horizontal velocities with the surface
28    C     | pressure such that the resulting flow is either consistent
29    C     | with the free-surface evolution or the rigid-lid:
30    C     |   U[n] = U* + dt x d/dx P
31    C     |   V[n] = V* + dt x d/dy P
32    C     |
33    C     | "Calculation of Gs"
34    C     | ===================
35    C     | This is where all the accelerations and tendencies (ie.
36    C     | physics, parameterizations etc...) are calculated
37    C     |   rho = rho ( theta[n], salt[n] )
38    C     |   b   = b(rho, theta)
39    C     |   K31 = K31 ( rho )
40    C     |   Gu[n] = Gu( u[n], v[n], wVel, b, ... )
41    C     |   Gv[n] = Gv( u[n], v[n], wVel, b, ... )
42    C     |   Gt[n] = Gt( theta[n], u[n], v[n], wVel, K31, ... )
43    C     |   Gs[n] = Gs( salt[n], u[n], v[n], wVel, K31, ... )
44    C     |
45    C     | "Time-stepping" or "Prediction"
46    C     | ================================
47    C     | The models variables are stepped forward with the appropriate
48    C     | time-stepping scheme (currently we use Adams-Bashforth II)
49    C     | - For momentum, the result is always *only* a "prediction"
50    C     | in that the flow may be divergent and will be "corrected"
51    C     | later with a surface pressure gradient.
52    C     | - Normally for tracers the result is the new field at time
53    C     | level [n+1} *BUT* in the case of implicit diffusion the result
54    C     | is also *only* a prediction.
55    C     | - We denote "predictors" with an asterisk (*).
56    C     |   U* = U[n] + dt x ( 3/2 Gu[n] - 1/2 Gu[n-1] )
57    C     |   V* = V[n] + dt x ( 3/2 Gv[n] - 1/2 Gv[n-1] )
58    C     |   theta[n+1] = theta[n] + dt x ( 3/2 Gt[n] - 1/2 atG[n-1] )
59    C     |   salt[n+1] = salt[n] + dt x ( 3/2 Gt[n] - 1/2 atG[n-1] )
60    C     | With implicit diffusion:
61    C     |   theta* = theta[n] + dt x ( 3/2 Gt[n] - 1/2 atG[n-1] )
62    C     |   salt* = salt[n] + dt x ( 3/2 Gt[n] - 1/2 atG[n-1] )
63    C     |   (1 + dt * K * d_zz) theta[n] = theta*
64    C     |   (1 + dt * K * d_zz) salt[n] = salt*
65    C     |
66    C     *==========================================================*
67    C     \ev
68    C     !USES:
69          IMPLICIT NONE
70  C     == Global variables ===  C     == Global variables ===
71  #include "SIZE.h"  #include "SIZE.h"
72  #include "EEPARAMS.h"  #include "EEPARAMS.h"
73  #include "CG2D.h"  #include "PARAMS.h"
74  #include "DYNVARS.h"  #include "DYNVARS.h"
75    #include "GRID.h"
76    #ifdef ALLOW_PASSIVE_TRACER
77    #include "TR1.h"
78    #endif
79    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
80    # include "tamc.h"
81    # include "tamc_keys.h"
82    # include "FFIELDS.h"
83    # ifdef ALLOW_KPP
84    #  include "KPP.h"
85    # endif
86    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
87    #ifdef ALLOW_TIMEAVE
88    #include "TIMEAVE_STATV.h"
89    #endif
90    
91    C     !CALLING SEQUENCE:
92    C     DYNAMICS()
93    C      |
94    C      |-- CALC_GRAD_PHI_SURF
95    C      |
96    C      |-- CALC_VISCOSITY
97    C      |
98    C      |-- CALC_PHI_HYD  
99    C      |
100    C      |-- STORE_PRESSURE
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      |-- IMPLDIFF      
111    C      |
112    C      |-- OBCS_APPLY_UV
113    C      |
114    C      |-- CALL TIMEAVE_CUMUL_1T
115    C      |-- CALL DEBUG_STATS_RL
116    
117    C     !INPUT/OUTPUT PARAMETERS:
118  C     == Routine arguments ==  C     == Routine arguments ==
119    C     myTime - Current time in simulation
120    C     myIter - Current iteration number in simulation
121  C     myThid - Thread number for this instance of the routine.  C     myThid - Thread number for this instance of the routine.
122          _RL myTime
123          INTEGER myIter
124        INTEGER myThid        INTEGER myThid
125    
126    C     !LOCAL VARIABLES:
127  C     == Local variables  C     == Local variables
128  C     xA, yA                 - Per block temporaries holding face areas  C     fVer[STUV]               o fVer: Vertical flux term - note fVer
 C     uTrans, vTrans, wTrans - Per block temporaries holding flow transport  
 C                              o uTrans: Zonal transport  
 C                              o vTrans: Meridional transport  
 C                              o wTrans: Vertical transport  
 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  
129  C                                      is "pipelined" in the vertical  C                                      is "pipelined" in the vertical
130  C                                      so we need an fVer for each  C                                      so we need an fVer for each
131  C                                      variable.  C                                      variable.
132  C     iMin, iMax - Ranges and sub-block indices on which calculations  C     rhoK, rhoKM1   - Density at current level, and level above
133  C     jMin, jMax   are applied.  C     phiHyd         - Hydrostatic part of the potential phiHydi.
134    C                      In z coords phiHydiHyd is the hydrostatic
135    C                      Potential (=pressure/rho0) anomaly
136    C                      In p coords phiHydiHyd is the geopotential
137    C                      surface height anomaly.
138    C     phiSurfX, - gradient of Surface potentiel (Pressure/rho, ocean)
139    C     phiSurfY             or geopotentiel (atmos) in X and Y direction
140    C     iMin, iMax     - Ranges and sub-block indices on which calculations
141    C     jMin, jMax       are applied.
142  C     bi, bj  C     bi, bj
143  C     k, kUp, kDown, kM1 - Index for layer above and below. kUp and kDown  C     k, kup,        - Index for layer above and below. kup and kDown
144  C                          are switched with layer to be the appropriate index  C     kDown, km1       are switched with layer to be the appropriate
145  C                          into fVerTerm  C                      index into fVerTerm.
146        _RS xA    (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL fVerU   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)
147        _RS yA    (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL fVerV   (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)
148        _RL uTrans(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL phiHyd  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)
149        _RL vTrans(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL rhokm1  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
150        _RL wTrans(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL rhok    (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
151        _RS maskC (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL phiSurfX(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
152        _RS maskUp(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL phiSurfY(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
153        _RL aTerm (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL KappaRU (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)
154        _RL xTerm (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL KappaRV (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)
155        _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)  
       _RL fVerT (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)  
       _RL fVerS (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)  
       _RL fVerU (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)  
       _RL fVerV (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)  
       _RL pH    (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nz)  
       _RL rhokm1(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)  
       _RL rhokp1(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)  
156        INTEGER iMin, iMax        INTEGER iMin, iMax
157        INTEGER jMin, jMax        INTEGER jMin, jMax
158        INTEGER bi, bj        INTEGER bi, bj
159        INTEGER i, j        INTEGER i, j
160        INTEGER k, kM1, kUp, kDown        INTEGER k, km1, kp1, kup, kDown
161    
162    Cjmc : add for phiHyd output <- but not working if multi tile per CPU
163    c     CHARACTER*(MAX_LEN_MBUF) suff
164    c     LOGICAL  DIFFERENT_MULTIPLE
165    c     EXTERNAL DIFFERENT_MULTIPLE
166    Cjmc(end)
167    
168    C---    The algorithm...
169    C
170    C       "Correction Step"
171    C       =================
172    C       Here we update the horizontal velocities with the surface
173    C       pressure such that the resulting flow is either consistent
174    C       with the free-surface evolution or the rigid-lid:
175    C         U[n] = U* + dt x d/dx P
176    C         V[n] = V* + dt x d/dy P
177    C
178    C       "Calculation of Gs"
179    C       ===================
180    C       This is where all the accelerations and tendencies (ie.
181    C       physics, parameterizations etc...) are calculated
182    C         rho = rho ( theta[n], salt[n] )
183    C         b   = b(rho, theta)
184    C         K31 = K31 ( rho )
185    C         Gu[n] = Gu( u[n], v[n], wVel, b, ... )
186    C         Gv[n] = Gv( u[n], v[n], wVel, b, ... )
187    C         Gt[n] = Gt( theta[n], u[n], v[n], wVel, K31, ... )
188    C         Gs[n] = Gs( salt[n], u[n], v[n], wVel, K31, ... )
189    C
190    C       "Time-stepping" or "Prediction"
191    C       ================================
192    C       The models variables are stepped forward with the appropriate
193    C       time-stepping scheme (currently we use Adams-Bashforth II)
194    C       - For momentum, the result is always *only* a "prediction"
195    C       in that the flow may be divergent and will be "corrected"
196    C       later with a surface pressure gradient.
197    C       - Normally for tracers the result is the new field at time
198    C       level [n+1} *BUT* in the case of implicit diffusion the result
199    C       is also *only* a prediction.
200    C       - We denote "predictors" with an asterisk (*).
201    C         U* = U[n] + dt x ( 3/2 Gu[n] - 1/2 Gu[n-1] )
202    C         V* = V[n] + dt x ( 3/2 Gv[n] - 1/2 Gv[n-1] )
203    C         theta[n+1] = theta[n] + dt x ( 3/2 Gt[n] - 1/2 atG[n-1] )
204    C         salt[n+1] = salt[n] + dt x ( 3/2 Gt[n] - 1/2 atG[n-1] )
205    C       With implicit diffusion:
206    C         theta* = theta[n] + dt x ( 3/2 Gt[n] - 1/2 atG[n-1] )
207    C         salt* = salt[n] + dt x ( 3/2 Gt[n] - 1/2 atG[n-1] )
208    C         (1 + dt * K * d_zz) theta[n] = theta*
209    C         (1 + dt * K * d_zz) salt[n] = salt*
210    C---
211    CEOP
212    
213  C--   Set up work arrays with valid (i.e. not NaN) values  C--   Set up work arrays with valid (i.e. not NaN) values
214  C     These inital values do not alter the numerical results. They  C     These inital values do not alter the numerical results. They
# Line 92  C     point numbers. This prevents spuri Line 217  C     point numbers. This prevents spuri
217  C     uninitialised but inert locations.  C     uninitialised but inert locations.
218        DO j=1-OLy,sNy+OLy        DO j=1-OLy,sNy+OLy
219         DO i=1-OLx,sNx+OLx         DO i=1-OLx,sNx+OLx
220          xA(i,j)      = 0.*1. _d 37          rhoKM1 (i,j) = 0. _d 0
221          yA(i,j)      = 0.*1. _d 37          rhok   (i,j) = 0. _d 0
222          uTrans(i,j)  = 0.*1. _d 37          phiSurfX(i,j) = 0. _d 0
223          vTrans(i,j)  = 0.*1. _d 37          phiSurfY(i,j) = 0. _d 0
         aTerm(i,j)   = 0.*1. _d 37  
         xTerm(i,j)   = 0.*1. _d 37  
         cTerm(i,j)   = 0.*1. _d 37  
         mTerm(i,j)   = 0.*1. _d 37  
         pTerm(i,j)   = 0.*1. _d 37  
         fZon(i,j)    = 0.*1. _d 37  
         fMer(i,j)    = 0.*1. _d 37  
         DO K=1,nZ  
          pH (i,j,k)  = 0.*1. _d 37  
         ENDDO  
         rhokm1(i,j)    = 0. _d 0  
         rhokp1(i,j)    = 0. _d 0  
        ENDDO  
       ENDDO  
 C--   Set up work arrays that need valid initial values  
       DO j=1-OLy,sNy+OLy  
        DO i=1-OLx,sNx+OLx  
         wTrans(i,j)  = 0. _d 0  
         fVerT(i,j,1) = 0. _d 0  
         fVerT(i,j,2) = 0. _d 0  
         fVerS(i,j,1) = 0. _d 0  
         fVerS(i,j,2) = 0. _d 0  
         fVerU(i,j,1) = 0. _d 0  
         fVerU(i,j,2) = 0. _d 0  
         fVerV(i,j,1) = 0. _d 0  
         fVerV(i,j,2) = 0. _d 0  
224         ENDDO         ENDDO
225        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
235    C--   HPF directive to help TAMC
236    CHPF$ INDEPENDENT
237    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
238    
239        DO bj=myByLo(myThid),myByHi(myThid)        DO bj=myByLo(myThid),myByHi(myThid)
240    
241    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
242    C--    HPF directive to help TAMC
243    CHPF$  INDEPENDENT, NEW (fVerU,fVerV
244    CHPF$&                  ,phiHyd
245    CHPF$&                  ,KappaRU,KappaRV
246    CHPF$&                  )
247    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
248    
249         DO bi=myBxLo(myThid),myBxHi(myThid)         DO bi=myBxLo(myThid),myBxHi(myThid)
250    
251  C--   Boundary condition on hydrostatic pressure is pH(z=0)=0  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
252              act1 = bi - myBxLo(myThid)
253              max1 = myBxHi(myThid) - myBxLo(myThid) + 1
254              act2 = bj - myByLo(myThid)
255              max2 = myByHi(myThid) - myByLo(myThid) + 1
256              act3 = myThid - 1
257              max3 = nTx*nTy
258              act4 = ikey_dynamics - 1
259              ikey = (act1 + 1) + act2*max1
260         &                      + act3*max1*max2
261         &                      + act4*max1*max2*max3
262    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
263    
264    C--     Set up work arrays that need valid initial values
265          DO j=1-OLy,sNy+OLy          DO j=1-OLy,sNy+OLy
266           DO i=1-OLx,sNx+OLx           DO i=1-OLx,sNx+OLx
267            pH(i,j,1) = 0. _d 0            DO k=1,Nr
268               phiHyd(i,j,k)  = 0. _d 0
269               KappaRU(i,j,k) = 0. _d 0
270               KappaRV(i,j,k) = 0. _d 0
271              ENDDO
272              fVerU  (i,j,1) = 0. _d 0
273              fVerU  (i,j,2) = 0. _d 0
274              fVerV  (i,j,1) = 0. _d 0
275              fVerV  (i,j,2) = 0. _d 0
276           ENDDO           ENDDO
277          ENDDO          ENDDO
278    
279          iMin = 1-OLx+1  C--     Start computation of dynamics
280          iMax = sNx+OLx          iMin = 1-OLx+2
281          jMin = 1-OLy+1          iMax = sNx+OLx-1
282          jMax = sNy+OLy          jMin = 1-OLy+2
283            jMax = sNy+OLy-1
284  C--     Update fields according to tendency terms  
285          CALL TIMESTEP(  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
286       I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,myThid)  CADJ STORE wvel (:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key = ikey, byte = isbyte
287    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
288          DO K=2,Nz  
289  C Density of K-1 level (above W(K)) reference to K level  C--     Explicit part of the Surface Potentiel Gradient (add in TIMESTEP)
290           CALL FIND_RHO(  C       (note: this loop will be replaced by CALL CALC_GRAD_ETA)
291       I      bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,  K-1, K, 'LINEAR',          IF (implicSurfPress.NE.1.) THEN
292       O      rhoKm1,            CALL CALC_GRAD_PHI_SURF(
293       I      myThid )       I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,
294  C Density of K level (below W(K)) reference to K level       I         etaN,
295           CALL FIND_RHO(       O         phiSurfX,phiSurfY,
296       I      bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,  K, K, 'LINEAR',       I         myThid )                        
297       O      rhoKp1,          ENDIF
298       I      myThid )  
299  C--     Calculate static stability and mix where convectively unstable  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
300           CALL CONVECT(  CADJ STORE uvel (:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key=ikey, byte=isbyte
301       I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K,rhoKm1,rhoKp1,myThid)  CADJ STORE vvel (:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key=ikey, byte=isbyte
302  C Density of K-1 level (above W(K)) reference to K-1 level  #ifdef ALLOW_KPP
303           CALL FIND_RHO(  CADJ STORE KPPviscAz (:,:,:,bi,bj)
304       I      bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,  K-1, K-1, 'LINEAR',  CADJ &                 = comlev1_bibj, key=ikey, byte=isbyte
305       O      rhoKm1,  #endif /* ALLOW_KPP */
306       I      myThid )  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
307  C--     Integrate hydrostatic balance for pH with BC of pH(z=0)=0  
308           CALL CALC_PH(  #ifdef  INCLUDE_CALC_DIFFUSIVITY_CALL
309       I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K,rhoKm1,  C--      Calculate the total vertical diffusivity
310       U       pH,          DO k=1,Nr
311       I       myThid )           CALL CALC_VISCOSITY(
312          ENDDO ! K       I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,
313         O        KappaRU,KappaRV,
 C Density of Nz level (bottom level) reference to Nz level  
          CALL FIND_RHO(  
      I      bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,  Nz, Nz, 'LINEAR',  
      O      rhoKm1,  
      I      myThid )  
 C--     Integrate hydrostatic balance for pH with BC of pH(z=0)=0  
          CALL CALC_PH(  
      I       bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,Nz+1,rhoKm1,  
      U       pH,  
      I       myThid )  
   
         DO K = Nz, 1, -1  
          kM1  =max(1,k-1)   ! Points to level above k (=k-1)  
          kUp  =1+MOD(k+1,2) ! Cycles through 1,2 to point to layer above  
          kDown=1+MOD(k,2)   ! Cycles through 2,1 to point to current layer  
          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,kM1,kUp,kDown,  
      O        xA,yA,uTrans,vTrans,wTrans,maskC,maskUp,  
314       I        myThid)       I        myThid)
315           ENDDO
316    #endif
317    
318  C--      Calculate accelerations in the momentum equations  C--     Start of dynamics loop
319           CALL CALC_MOM_RHS(          DO k=1,Nr
320       I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,kM1,kUp,kDown,  
321       I        xA,yA,uTrans,vTrans,wTrans,maskC,  C--       km1    Points to level above k (=k-1)
322       I        pH,  C--       kup    Cycles through 1,2 to point to layer above
323       U        aTerm,xTerm,cTerm,mTerm,pTerm,  C--       kDown  Cycles through 2,1 to point to current layer
324       U        fZon, fMer, fVerU, fVerV,  
325       I        myThid)            km1  = MAX(1,k-1)
326              kp1  = MIN(k+1,Nr)
327              kup  = 1+MOD(k+1,2)
328              kDown= 1+MOD(k,2)
329    
330    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
331             kkey = (ikey-1)*Nr + k
332    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
333    
334    C--      Integrate hydrostatic balance for phiHyd with BC of
335    C        phiHyd(z=0)=0
336    C        distinguishe between Stagger and Non Stagger time stepping
337             IF (staggerTimeStep) THEN
338               CALL CALC_PHI_HYD(
339         I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,
340         I        gT, gS,
341         U        phiHyd,
342         I        myThid )
343             ELSE
344               CALL CALC_PHI_HYD(
345         I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,
346         I        theta, salt,
347         U        phiHyd,
348         I        myThid )
349             ENDIF
350    
351    C        calculate pressure from phiHyd and store it on common block
352    C        variable pressure
353             CALL STORE_PRESSURE( bi, bj, k, phiHyd, myThid )
354    
355    
356    C--      Calculate accelerations in the momentum equations (gU, gV, ...)
357    C        and step forward storing the result in gUnm1, gVnm1, etc...
358             IF ( momStepping ) THEN
359    #ifndef DISABLE_MOM_FLUXFORM
360               IF (.NOT. vectorInvariantMomentum) CALL MOM_FLUXFORM(
361         I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,kup,kDown,
362         I         phiHyd,KappaRU,KappaRV,
363         U         fVerU, fVerV,
364         I         myTime, myIter, myThid)
365    #endif
366    #ifndef DISABLE_MOM_VECINV
367               IF (vectorInvariantMomentum) CALL MOM_VECINV(
368         I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,kup,kDown,
369         I         phiHyd,KappaRU,KappaRV,
370         U         fVerU, fVerV,
371         I         myTime, myIter, myThid)
372    #endif
373               CALL TIMESTEP(
374         I         bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,
375         I         phiHyd, phiSurfX, phiSurfY,
376         I         myIter, myThid)
377    
378    #ifdef   ALLOW_OBCS
379    C--      Apply open boundary conditions
380             IF (useOBCS) THEN
381               CALL OBCS_APPLY_UV( bi, bj, k, gUnm1, gVnm1, myThid )
382             END IF
383    #endif   /* ALLOW_OBCS */
384    
385    #ifdef   ALLOW_AUTODIFF_TAMC
386    #ifdef   INCLUDE_CD_CODE
387             ELSE
388               DO j=1-OLy,sNy+OLy
389                 DO i=1-OLx,sNx+OLx
390                   guCD(i,j,k,bi,bj) = 0.0
391                   gvCD(i,j,k,bi,bj) = 0.0
392                 END DO
393               END DO
394    #endif   /* INCLUDE_CD_CODE */
395    #endif   /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
396             ENDIF
397    
 C--      Calculate active tracer tendencies  
          CALL CALC_GT(  
      I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax, k,kM1,kUp,kDown,  
      I        xA,yA,uTrans,vTrans,wTrans,maskUp,  
      U        aTerm,xTerm,fZon,fMer,fVerT,  
      I        myThid)  
 Cdbg     CALL CALC_GS(  
 Cdbg I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax, k,kM1,kUp,kDown,  
 Cdbg I        xA,yA,uTrans,vTrans,wTrans,maskUp,  
 Cdbg U        aTerm,xTerm,fZon,fMer,fVerS,  
 Cdbg I        myThid)  
398    
399    C--     end of dynamics k loop (1:Nr)
400          ENDDO          ENDDO
401    
402    C--     Implicit viscosity
403            IF (implicitViscosity.AND.momStepping) THEN
404    #ifdef    ALLOW_AUTODIFF_TAMC
405    CADJ STORE gUNm1(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=ikey, byte=isbyte
406    #endif    /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
407              CALL IMPLDIFF(
408         I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
409         I         deltaTmom, KappaRU,recip_HFacW,
410         U         gUNm1,
411         I         myThid )
412    #ifdef    ALLOW_AUTODIFF_TAMC
413    CADJ STORE gVNm1(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=ikey, byte=isbyte
414    #endif    /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
415              CALL IMPLDIFF(
416         I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
417         I         deltaTmom, KappaRV,recip_HFacS,
418         U         gVNm1,
419         I         myThid )
420    
421    #ifdef   ALLOW_OBCS
422    C--      Apply open boundary conditions
423             IF (useOBCS) THEN
424               DO K=1,Nr
425                 CALL OBCS_APPLY_UV( bi, bj, k, gUnm1, gVnm1, myThid )
426               ENDDO
427             END IF
428    #endif   /* ALLOW_OBCS */
429    
430    #ifdef    INCLUDE_CD_CODE
431    #ifdef    ALLOW_AUTODIFF_TAMC
432    CADJ STORE vVelD(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=ikey, byte=isbyte
433    #endif    /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
434              CALL IMPLDIFF(
435         I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
436         I         deltaTmom, KappaRU,recip_HFacW,
437         U         vVelD,
438         I         myThid )
439    #ifdef    ALLOW_AUTODIFF_TAMC
440    CADJ STORE uVelD(:,:,:,bi,bj) = comlev1_bibj , key=ikey, byte=isbyte
441    #endif    /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
442              CALL IMPLDIFF(
443         I         bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
444         I         deltaTmom, KappaRV,recip_HFacS,
445         U         uVelD,
446         I         myThid )
447    #endif    /* INCLUDE_CD_CODE */
448    C--     End If implicitViscosity.AND.momStepping
449            ENDIF
450    
451    Cjmc : add for phiHyd output <- but not working if multi tile per CPU
452    c       IF ( DIFFERENT_MULTIPLE(dumpFreq,myTime+deltaTClock,myTime)
453    c    &  .AND. buoyancyRelation .eq. 'ATMOSPHERIC' ) THEN
454    c         WRITE(suff,'(I10.10)') myIter+1
455    c         CALL WRITE_FLD_XYZ_RL('PH.',suff,phiHyd,myIter+1,myThid)
456    c       ENDIF
457    Cjmc(end)
458    
459    #ifdef ALLOW_TIMEAVE
460            IF (taveFreq.GT.0.) THEN
461              CALL TIMEAVE_CUMUL_1T(phiHydtave, phiHyd, Nr,
462         I                              deltaTclock, bi, bj, myThid)
463            ENDIF
464    #endif /* ALLOW_TIMEAVE */
465    
466         ENDDO         ENDDO
467        ENDDO        ENDDO
468    
469    #ifndef DISABLE_DEBUGMODE
470          If (debugMode) THEN
471           CALL DEBUG_STATS_RL(1,EtaN,'EtaN (DYNAMICS)',myThid)
472           CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,uVel,'Uvel (DYNAMICS)',myThid)
473           CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,vVel,'Vvel (DYNAMICS)',myThid)
474           CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,wVel,'Wvel (DYNAMICS)',myThid)
475           CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,theta,'Theta (DYNAMICS)',myThid)
476           CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,salt,'Salt (DYNAMICS)',myThid)
477           CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,Gu,'Gu (DYNAMICS)',myThid)
478           CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,Gv,'Gv (DYNAMICS)',myThid)
479           CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,Gt,'Gt (DYNAMICS)',myThid)
480           CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,Gs,'Gs (DYNAMICS)',myThid)
481           CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,GuNm1,'GuNm1 (DYNAMICS)',myThid)
482           CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,GvNm1,'GvNm1 (DYNAMICS)',myThid)
483           CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,GtNm1,'GtNm1 (DYNAMICS)',myThid)
484           CALL DEBUG_STATS_RL(Nr,GsNm1,'GsNm1 (DYNAMICS)',myThid)
485          ENDIF
486    #endif
487    
488        RETURN        RETURN
489        END        END

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