/[MITgcm]/MITgcm/model/src/solve_for_pressure.F
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Diff of /MITgcm/model/src/solve_for_pressure.F

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revision 1.17 by jmc, Tue Mar 6 16:57:10 2001 UTC revision 1.54 by ce107, Fri May 5 19:00:28 2006 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  CStartOfInterface  CBOP
8        SUBROUTINE SOLVE_FOR_PRESSURE( myThid )  C     !ROUTINE: SOLVE_FOR_PRESSURE
9  C     /==========================================================\  C     !INTERFACE:
10  C     | SUBROUTINE SOLVE_FOR_PRESSURE                            |        SUBROUTINE SOLVE_FOR_PRESSURE(myTime, myIter, myThid)
11  C     | o Controls inversion of two and/or three-dimensional     |  
12  C     |   elliptic problems for the pressure field.              |  C     !DESCRIPTION: \bv
13  C     \==========================================================/  C     *==========================================================*
14        IMPLICIT NONE  C     | SUBROUTINE SOLVE_FOR_PRESSURE                            
15    C     | o Controls inversion of two and/or three-dimensional      
16    C     |   elliptic problems for the pressure field.              
17    C     *==========================================================*
18    C     \ev
19    
20    C     !USES:
21          IMPLICIT NONE
22  C     == Global variables  C     == Global variables
23  #include "SIZE.h"  #include "SIZE.h"
24  #include "EEPARAMS.h"  #include "EEPARAMS.h"
25  #include "PARAMS.h"  #include "PARAMS.h"
 #include "DYNVARS.h"  
26  #include "GRID.h"  #include "GRID.h"
27  #include "SURFACE.h"  #include "SURFACE.h"
28    #include "FFIELDS.h"
29    #include "DYNVARS.h"
30    #include "SOLVE_FOR_PRESSURE.h"
31  #ifdef ALLOW_NONHYDROSTATIC  #ifdef ALLOW_NONHYDROSTATIC
32  #include "CG3D.h"  #include "SOLVE_FOR_PRESSURE3D.h"
33  #include "GW.h"  #include "NH_VARS.h"
34    #endif
35    #ifdef ALLOW_CD_CODE
36    #include "CD_CODE_VARS.h"
37  #endif  #endif
38  #ifdef ALLOW_OBCS  #ifdef ALLOW_OBCS
39  #include "OBCS.h"  #include "OBCS.h"
40  #endif  #endif
41    
42    C     === Functions ====
43          LOGICAL  DIFFERENT_MULTIPLE
44          EXTERNAL DIFFERENT_MULTIPLE
45    
46    C     !INPUT/OUTPUT PARAMETERS:
47  C     == Routine arguments ==  C     == Routine arguments ==
48  C     myThid - Number of this instance of SOLVE_FOR_PRESSURE  C     myTime - Current time in simulation
49    C     myIter - Current iteration number in simulation
50    C     myThid - Thread number for this instance of SOLVE_FOR_PRESSURE
51          _RL myTime
52          INTEGER myIter
53        INTEGER myThid        INTEGER myThid
 CEndOfInterface  
54    
55  C     Local variables  C     !LOCAL VARIABLES:
56  C     cg2d_x - Conjugate Gradient 2-D solver : Solution vector  C     == Local variables ==
 C     cg2d_b - Conjugate Gradient 2-D solver : Right-hand side vector  
57        INTEGER i,j,k,bi,bj        INTEGER i,j,k,bi,bj
58        _RS uf(1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly)        _RS uf(1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly)
59        _RS vf(1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly)        _RS vf(1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly)
60        _RL cg2d_x(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,nSx,nSy)        _RL firstResidual,lastResidual
61        _RL cg2d_b(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,nSx,nSy)        _RL tmpFac
62          _RL sumEmP, tileEmP
63          LOGICAL putPmEinXvector
64          INTEGER numIters
65          CHARACTER*(MAX_LEN_MBUF) msgBuf
66    #ifdef ALLOW_NONHYDROSTATIC
67          INTEGER ks, kp1
68          _RL     maskKp1
69          LOGICAL zeroPsNH
70    #endif
71    CEOP
72    
73    #ifdef TIME_PER_TIMESTEP_SFP
74    CCE107 common block for per timestep timing
75    C     !TIMING VARIABLES
76    C     == Timing variables ==
77          REAL*8 utnew, utold, stnew, stold, wtnew, wtold
78          COMMON /timevars/ utnew, utold, stnew, stold, wtnew, wtold
79    #endif
80    #ifdef USE_PAPI_FLOPS_SFP
81    CCE107 common block for PAPI summary performance
82    #include <fpapi.h>
83          INTEGER*8 flpops, instr
84          INTEGER check
85          REAL*4 real_time, proc_time, mflops, ipc
86          COMMON /papivars/ flpops, instr, real_time, proc_time, mflops, ipc
87    #else
88    #ifdef USE_PCL_FLOPS_SFP
89    CCE107 common block for PCL summary performance
90    #include <pclh.f>
91          INTEGER pcl_counter_list(5), flags, nevents, res, ipcl
92          INTEGER*8 i_result(5), descr
93          REAL*8 fp_result(5)
94          COMMON /pclvars/ i_result, descr, fp_result, pcl_counter_list,
95         $     flags, nevents
96          INTEGER nmaxevents
97          PARAMETER (nmaxevents = 61)
98          CHARACTER*22 pcl_counter_name(0:nmaxevents-1)
99          COMMON /pclnames/ pcl_counter_name
100    #endif
101    #endif
102    
103    #ifdef ALLOW_NONHYDROSTATIC
104    c       zeroPsNH = .FALSE.
105            zeroPsNH = exactConserv
106    #endif
107    
108    C--   Initialise the Vector solution with etaN + deltaT*Global_mean_PmE
109    C     instead of simply etaN ; This can speed-up the solver convergence in
110    C     the case where |Global_mean_PmE| is large.
111          putPmEinXvector = .FALSE.
112    c     putPmEinXvector = useRealFreshWaterFlux
113    
114  C--   Save previous solution & Initialise Vector solution and source term :  C--   Save previous solution & Initialise Vector solution and source term :
115          sumEmP = 0.
116        DO bj=myByLo(myThid),myByHi(myThid)        DO bj=myByLo(myThid),myByHi(myThid)
117         DO bi=myBxLo(myThid),myBxHi(myThid)         DO bi=myBxLo(myThid),myBxHi(myThid)
118          DO j=1-OLy,sNy+OLy          DO j=1-OLy,sNy+OLy
119           DO i=1-OLx,sNx+OLx           DO i=1-OLx,sNx+OLx
120  #ifdef INCLUDE_CD_CODE  #ifdef ALLOW_CD_CODE
121            etaNm1(i,j,bi,bj) = etaN(i,j,bi,bj)            etaNm1(i,j,bi,bj) = etaN(i,j,bi,bj)
122  #endif  #endif
123            cg2d_x(i,j,bi,bj) = etaN(i,j,bi,bj)            cg2d_x(i,j,bi,bj) = Bo_surf(i,j,bi,bj)*etaN(i,j,bi,bj)
124            cg2d_b(i,j,bi,bj) = 0.            cg2d_b(i,j,bi,bj) = 0.
 #ifdef USE_NATURAL_BCS  
      &     + freeSurfFac*_rA(i,j,bi,bj)*horiVertRatio*  
      &       EmPmR(I,J,bi,bj)/deltaTMom  
 #endif  
125           ENDDO           ENDDO
126          ENDDO          ENDDO
127            IF (useRealFreshWaterFlux) THEN
128             tmpFac = freeSurfFac*convertEmP2rUnit
129             IF (exactConserv)
130         &        tmpFac = freeSurfFac*convertEmP2rUnit*implicDiv2DFlow
131             DO j=1,sNy
132              DO i=1,sNx
133               cg2d_b(i,j,bi,bj) =
134         &       tmpFac*_rA(i,j,bi,bj)*EmPmR(i,j,bi,bj)/deltaTMom
135              ENDDO
136             ENDDO
137            ENDIF
138            IF ( putPmEinXvector ) THEN
139             tileEmP = 0.
140             DO j=1,sNy
141              DO i=1,sNx
142                tileEmP = tileEmP + rA(i,j,bi,bj)*EmPmR(i,j,bi,bj)
143         &                                       *maskH(i,j,bi,bj)
144              ENDDO
145             ENDDO
146             sumEmP = sumEmP + tileEmP
147            ENDIF
148         ENDDO         ENDDO
149        ENDDO        ENDDO
150          IF ( putPmEinXvector ) THEN
151            _GLOBAL_SUM_R8( sumEmP, myThid )
152          ENDIF
153    
154        DO bj=myByLo(myThid),myByHi(myThid)        DO bj=myByLo(myThid),myByHi(myThid)
155         DO bi=myBxLo(myThid),myBxHi(myThid)         DO bi=myBxLo(myThid),myBxHi(myThid)
156            IF ( putPmEinXvector ) THEN
157              tmpFac = 0.
158              IF (globalArea.GT.0.) tmpFac = freeSurfFac*deltaTfreesurf
159         &                          *convertEmP2rUnit*sumEmP/globalArea
160              DO j=1,sNy
161               DO i=1,sNx
162                cg2d_x(i,j,bi,bj) = cg2d_x(i,j,bi,bj)
163         &                        - tmpFac*Bo_surf(i,j,bi,bj)
164               ENDDO
165              ENDDO
166            ENDIF
167          DO K=Nr,1,-1          DO K=Nr,1,-1
168           DO j=1,sNy+1           DO j=1,sNy+1
169            DO i=1,sNx+1            DO i=1,sNx+1
# Line 84  C--   Add source term arising from w=d/d Line 186  C--   Add source term arising from w=d/d
186        DO bj=myByLo(myThid),myByHi(myThid)        DO bj=myByLo(myThid),myByHi(myThid)
187         DO bi=myBxLo(myThid),myBxHi(myThid)         DO bi=myBxLo(myThid),myBxHi(myThid)
188  #ifdef ALLOW_NONHYDROSTATIC  #ifdef ALLOW_NONHYDROSTATIC
189          DO j=1,sNy          IF ( use3Dsolver .AND. zeroPsNH ) THEN
190           DO i=1,sNx           DO j=1,sNy
191            cg2d_b(i,j,bi,bj) = cg2d_b(i,j,bi,bj)            DO i=1,sNx
192       &       +freeSurfFac*_rA(I,J,bi,bj)*horiVertRatio*(             ks = ksurfC(i,j,bi,bj)
193       &          -cg2d_x(I,J,bi,bj)             IF ( ks.LE.Nr ) THEN
194       &          -cg3d_x(I,J,1,bi,bj)              cg2d_b(i,j,bi,bj) = cg2d_b(i,j,bi,bj)
195       &        )/deltaTMom/deltaTMom       &       -freeSurfFac*_rA(i,j,bi,bj)/deltaTMom/deltaTfreesurf
196            cg3d_b(i,j,1,bi,bj) = cg3d_b(i,j,1,bi,bj)       &         * etaH(i,j,bi,bj)
197       &      +freeSurfFac*_rA(I,J,bi,bj)*horiVertRatio*(              cg3d_b(i,j,ks,bi,bj) = cg3d_b(i,j,ks,bi,bj)
198       &         -cg2d_x(I,J,bi,bj)       &       -freeSurfFac*_rA(i,j,bi,bj)/deltaTMom/deltaTfreesurf
199       &         -cg3d_x(I,J,1,bi,bj)       &         * etaH(i,j,bi,bj)
200       &       )/deltaTMom/deltaTMom             ENDIF
201              ENDDO
202           ENDDO           ENDDO
203          ENDDO          ELSEIF ( use3Dsolver ) THEN
204             DO j=1,sNy
205              DO i=1,sNx
206               ks = ksurfC(i,j,bi,bj)
207               IF ( ks.LE.Nr ) THEN
208                cg2d_b(i,j,bi,bj) = cg2d_b(i,j,bi,bj)
209         &       -freeSurfFac*_rA(i,j,bi,bj)/deltaTMom/deltaTfreesurf
210         &         *( etaN(i,j,bi,bj)
211         &           +phi_nh(i,j,ks,bi,bj)*horiVertRatio/gravity )
212                cg3d_b(i,j,ks,bi,bj) = cg3d_b(i,j,ks,bi,bj)
213         &       -freeSurfFac*_rA(i,j,bi,bj)/deltaTMom/deltaTfreesurf
214         &         *( etaN(i,j,bi,bj)
215         &           +phi_nh(i,j,ks,bi,bj)*horiVertRatio/gravity )
216               ENDIF
217              ENDDO
218             ENDDO
219            ELSEIF ( exactConserv ) THEN
220  #else  #else
221          DO j=1,sNy          IF ( exactConserv ) THEN
222           DO i=1,sNx  #endif /* ALLOW_NONHYDROSTATIC */
223            cg2d_b(i,j,bi,bj) = cg2d_b(i,j,bi,bj)           DO j=1,sNy
224       &       +freeSurfFac*_rA(I,J,bi,bj)*horiVertRatio*(            DO i=1,sNx
225       &          -cg2d_x(I,J,bi,bj)             cg2d_b(i,j,bi,bj) = cg2d_b(i,j,bi,bj)
226       &        )/deltaTMom/deltaTMom       &       -freeSurfFac*_rA(i,j,bi,bj)/deltaTMom/deltaTfreesurf
227         &         * etaH(i,j,bi,bj)
228              ENDDO
229           ENDDO           ENDDO
230          ENDDO          ELSE
231  #endif           DO j=1,sNy
232              DO i=1,sNx
233               cg2d_b(i,j,bi,bj) = cg2d_b(i,j,bi,bj)
234         &       -freeSurfFac*_rA(i,j,bi,bj)/deltaTMom/deltaTfreesurf
235         &         * etaN(i,j,bi,bj)
236              ENDDO
237             ENDDO
238            ENDIF
239    
240  #ifdef ALLOW_OBCS  #ifdef ALLOW_OBCS
241          IF (useOBCS) THEN          IF (useOBCS) THEN
# Line 115  C--   Add source term arising from w=d/d Line 243  C--   Add source term arising from w=d/d
243  C Northern boundary  C Northern boundary
244            IF (OB_Jn(I,bi,bj).NE.0) THEN            IF (OB_Jn(I,bi,bj).NE.0) THEN
245             cg2d_b(I,OB_Jn(I,bi,bj),bi,bj)=0.             cg2d_b(I,OB_Jn(I,bi,bj),bi,bj)=0.
246               cg2d_x(I,OB_Jn(I,bi,bj),bi,bj)=0.
247            ENDIF            ENDIF
248  C Southern boundary  C Southern boundary
249            IF (OB_Js(I,bi,bj).NE.0) THEN            IF (OB_Js(I,bi,bj).NE.0) THEN
250             cg2d_b(I,OB_Js(I,bi,bj),bi,bj)=0.             cg2d_b(I,OB_Js(I,bi,bj),bi,bj)=0.
251               cg2d_x(I,OB_Js(I,bi,bj),bi,bj)=0.
252            ENDIF            ENDIF
253           ENDDO           ENDDO
254           DO j=1,sNy           DO j=1,sNy
255  C Eastern boundary  C Eastern boundary
256            IF (OB_Ie(J,bi,bj).NE.0) THEN            IF (OB_Ie(J,bi,bj).NE.0) THEN
257             cg2d_b(OB_Ie(J,bi,bj),J,bi,bj)=0.             cg2d_b(OB_Ie(J,bi,bj),J,bi,bj)=0.
258               cg2d_x(OB_Ie(J,bi,bj),J,bi,bj)=0.
259            ENDIF            ENDIF
260  C Western boundary  C Western boundary
261            IF (OB_Iw(J,bi,bj).NE.0) THEN            IF (OB_Iw(J,bi,bj).NE.0) THEN
262             cg2d_b(OB_Iw(J,bi,bj),J,bi,bj)=0.             cg2d_b(OB_Iw(J,bi,bj),J,bi,bj)=0.
263               cg2d_x(OB_Iw(J,bi,bj),J,bi,bj)=0.
264            ENDIF            ENDIF
265           ENDDO           ENDDO
266          ENDIF          ENDIF
267  #endif  #endif /* ALLOW_OBCS */
268    C-    end bi,bj loops
269         ENDDO         ENDDO
270        ENDDO        ENDDO
271    
272    #ifdef ALLOW_DEBUG
273          IF ( debugLevel .GE. debLevB ) THEN
274           CALL DEBUG_STATS_RL(1,cg2d_b,'cg2d_b (SOLVE_FOR_PRESSURE)',
275         &                        myThid)
276          ENDIF
277    #endif
278    
279  C--   Find the surface pressure using a two-dimensional conjugate  C--   Find the surface pressure using a two-dimensional conjugate
280  C--   gradient solver.  C--   gradient solver.
281  C     see CG2D_INTERNAL.h for the interface to this routine.  C     see CG2D.h for the interface to this routine.
282          firstResidual=0.
283          lastResidual=0.
284          numIters=cg2dMaxIters
285    c     CALL TIMER_START('CG2D   [SOLVE_FOR_PRESSURE]',myThid)
286        CALL CG2D(        CALL CG2D(
287       I           cg2d_b,       U           cg2d_b,
288       U           cg2d_x,       U           cg2d_x,
289         O           firstResidual,
290         O           lastResidual,
291         U           numIters,
292       I           myThid )       I           myThid )
   
293        _EXCH_XY_R8(cg2d_x, myThid )        _EXCH_XY_R8(cg2d_x, myThid )
294    c     CALL TIMER_STOP ('CG2D   [SOLVE_FOR_PRESSURE]',myThid)
295    
296    #ifdef ALLOW_DEBUG
297          IF ( debugLevel .GE. debLevB ) THEN
298           CALL DEBUG_STATS_RL(1,cg2d_x,'cg2d_x (SOLVE_FOR_PRESSURE)',
299         &                        myThid)
300          ENDIF
301    #endif
302    
303    C- dump CG2D output at monitorFreq (to reduce size of STD-OUTPUT files) :
304          IF ( DIFFERENT_MULTIPLE(monitorFreq,myTime,deltaTClock)
305         &   ) THEN
306           IF ( debugLevel .GE. debLevA ) THEN
307            _BEGIN_MASTER( myThid )
308            WRITE(msgBuf,'(A34,1PE24.14)') 'cg2d_init_res =',firstResidual
309            CALL PRINT_MESSAGE(msgBuf,standardMessageUnit,SQUEEZE_RIGHT,1)
310            WRITE(msgBuf,'(A34,I6)') 'cg2d_iters =',numIters
311            CALL PRINT_MESSAGE(msgBuf,standardMessageUnit,SQUEEZE_RIGHT,1)
312            WRITE(msgBuf,'(A34,1PE24.14)') 'cg2d_res =',lastResidual
313            CALL PRINT_MESSAGE(msgBuf,standardMessageUnit,SQUEEZE_RIGHT,1)
314            _END_MASTER( myThid )
315           ENDIF
316          ENDIF
317    
318  C--   Transfert the 2D-solution to "etaN" :  C--   Transfert the 2D-solution to "etaN" :
319        DO bj=myByLo(myThid),myByHi(myThid)        DO bj=myByLo(myThid),myByHi(myThid)
320         DO bi=myBxLo(myThid),myBxHi(myThid)         DO bi=myBxLo(myThid),myBxHi(myThid)
321          DO j=1-OLy,sNy+OLy          DO j=1-OLy,sNy+OLy
322           DO i=1-OLx,sNx+OLx           DO i=1-OLx,sNx+OLx
323            etaN(i,j,bi,bj) = cg2d_x(i,j,bi,bj)            etaN(i,j,bi,bj) = recip_Bo(i,j,bi,bj)*cg2d_x(i,j,bi,bj)
324           ENDDO           ENDDO
325          ENDDO          ENDDO
326         ENDDO         ENDDO
327        ENDDO        ENDDO
328    
329  #ifdef ALLOW_NONHYDROSTATIC  #ifdef ALLOW_NONHYDROSTATIC
330        IF ( nonHydrostatic ) THEN        IF ( use3Dsolver ) THEN
331    
332  C--   Solve for a three-dimensional pressure term (NH or IGW or both ).  C--   Solve for a three-dimensional pressure term (NH or IGW or both ).
333  C     see CG3D.h for the interface to this routine.  C     see CG3D.h for the interface to this routine.
# Line 167  C     see CG3D.h for the interface to th Line 335  C     see CG3D.h for the interface to th
335          DO bi=myBxLo(myThid),myBxHi(myThid)          DO bi=myBxLo(myThid),myBxHi(myThid)
336           DO j=1,sNy+1           DO j=1,sNy+1
337            DO i=1,sNx+1            DO i=1,sNx+1
338             uf(i,j)=-gBaro*_recip_dxC(i,j,bi,bj)*             uf(i,j)=-_recip_dxC(i,j,bi,bj)*
339       &         (cg2d_x(i,j,bi,bj)-cg2d_x(i-1,j,bi,bj))       &         (cg2d_x(i,j,bi,bj)-cg2d_x(i-1,j,bi,bj))
340             vf(i,j)=-gBaro*_recip_dyC(i,j,bi,bj)*             vf(i,j)=-_recip_dyC(i,j,bi,bj)*
341       &         (cg2d_x(i,j,bi,bj)-cg2d_x(i,j-1,bi,bj))       &         (cg2d_x(i,j,bi,bj)-cg2d_x(i,j-1,bi,bj))
342            ENDDO            ENDDO
343           ENDDO           ENDDO
# Line 197  C Western boundary Line 365  C Western boundary
365            ENDIF            ENDIF
366            ENDDO            ENDDO
367           ENDIF           ENDIF
368  #endif  #endif /* ALLOW_OBCS */
369    
370             IF ( usingZCoords ) THEN
371    C-       Z coordinate: assume surface @ level k=1
372               tmpFac = freeSurfFac
373             ELSE
374    C-       Other than Z coordinate: no assumption on surface level index
375               tmpFac = 0.
376               DO j=1,sNy
377                DO i=1,sNx
378                  ks = ksurfC(i,j,bi,bj)
379                  IF ( ks.LE.Nr ) THEN
380                   cg3d_b(i,j,ks,bi,bj) = cg3d_b(i,j,ks,bi,bj)
381         &              +freeSurfFac*etaN(i,j,bi,bj)/deltaTfreesurf
382         &                          *_rA(i,j,bi,bj)/deltaTmom
383                  ENDIF
384                ENDDO
385               ENDDO
386             ENDIF
387           K=1           K=1
388             kp1 = MIN(k+1,Nr)
389             maskKp1 = 1.
390             IF (k.GE.Nr) maskKp1 = 0.
391           DO j=1,sNy           DO j=1,sNy
392            DO i=1,sNx            DO i=1,sNx
393             cg3d_b(i,j,k,bi,bj) = cg3d_b(i,j,k,bi,bj)              cg3d_b(i,j,k,bi,bj) = cg3d_b(i,j,k,bi,bj)
394       &       +dRF(K)*dYG(i+1,j,bi,bj)*hFacW(i+1,j,k,bi,bj)*uf(i+1,j)       &       +drF(K)*dyG(i+1,j,bi,bj)*hFacW(i+1,j,k,bi,bj)*uf(i+1,j)
395       &       -dRF(K)*dYG( i ,j,bi,bj)*hFacW( i ,j,k,bi,bj)*uf( i ,j)       &       -drF(K)*dyG( i ,j,bi,bj)*hFacW( i ,j,k,bi,bj)*uf( i ,j)
396       &       +dRF(K)*dXG(i,j+1,bi,bj)*hFacS(i,j+1,k,bi,bj)*vf(i,j+1)       &       +drF(K)*dxG(i,j+1,bi,bj)*hFacS(i,j+1,k,bi,bj)*vf(i,j+1)
397       &       -dRF(K)*dXG(i, j ,bi,bj)*hFacS(i, j ,k,bi,bj)*vf(i, j )       &       -drF(K)*dxG(i, j ,bi,bj)*hFacS(i, j ,k,bi,bj)*vf(i, j )
398       &       +(       &       +( tmpFac*etaN(i,j,bi,bj)/deltaTfreesurf
399       &         -wVel(i,j,k+1,bi,bj)       &         -wVel(i,j,kp1,bi,bj)*maskKp1
400       &        )*_rA(i,j,bi,bj)/deltaTmom       &        )*_rA(i,j,bi,bj)/deltaTmom
      &       +freeSurfFac*_rA(I,J,bi,bj)*horiVertRatio*(  
      &          +cg2d_x(I,J,bi,bj)  
      &        )/deltaTMom/deltaTMom  
401            ENDDO            ENDDO
402           ENDDO           ENDDO
403           DO K=2,Nr-1           DO K=2,Nr
404              kp1 = MIN(k+1,Nr)
405              maskKp1 = 1.
406              IF (k.GE.Nr) maskKp1 = 0.
407            DO j=1,sNy            DO j=1,sNy
408             DO i=1,sNx             DO i=1,sNx
409              cg3d_b(i,j,k,bi,bj) = cg3d_b(i,j,k,bi,bj)              cg3d_b(i,j,k,bi,bj) = cg3d_b(i,j,k,bi,bj)
410       &       +dRF(K)*dYG(i+1,j,bi,bj)*hFacW(i+1,j,k,bi,bj)*uf(i+1,j)       &       +drF(K)*dyG(i+1,j,bi,bj)*hFacW(i+1,j,k,bi,bj)*uf(i+1,j)
411       &       -dRF(K)*dYG( i ,j,bi,bj)*hFacW( i ,j,k,bi,bj)*uf( i ,j)       &       -drF(K)*dyG( i ,j,bi,bj)*hFacW( i ,j,k,bi,bj)*uf( i ,j)
412       &       +dRF(K)*dXG(i,j+1,bi,bj)*hFacS(i,j+1,k,bi,bj)*vf(i,j+1)       &       +drF(K)*dxG(i,j+1,bi,bj)*hFacS(i,j+1,k,bi,bj)*vf(i,j+1)
413       &       -dRF(K)*dXG(i, j ,bi,bj)*hFacS(i, j ,k,bi,bj)*vf(i, j )       &       -drF(K)*dxG(i, j ,bi,bj)*hFacS(i, j ,k,bi,bj)*vf(i, j )
414       &       +( wVel(i,j,k  ,bi,bj)       &       +( wVel(i,j,k  ,bi,bj)*maskC(i,j,k-1,bi,bj)
415       &         -wVel(i,j,k+1,bi,bj)       &         -wVel(i,j,kp1,bi,bj)*maskKp1
416       &        )*_rA(i,j,bi,bj)/deltaTmom       &        )*_rA(i,j,bi,bj)/deltaTmom
417    
418             ENDDO             ENDDO
419            ENDDO            ENDDO
420           ENDDO           ENDDO
          K=Nr  
          DO j=1,sNy  
           DO i=1,sNx  
             cg3d_b(i,j,k,bi,bj) = cg3d_b(i,j,k,bi,bj)  
      &       +dRF(K)*dYG(i+1,j,bi,bj)*hFacW(i+1,j,k,bi,bj)*uf(i+1,j)  
      &       -dRF(K)*dYG( i ,j,bi,bj)*hFacW( i ,j,k,bi,bj)*uf( i ,j)  
      &       +dRF(K)*dXG(i,j+1,bi,bj)*hFacS(i,j+1,k,bi,bj)*vf(i,j+1)  
      &       -dRF(K)*dXG(i, j ,bi,bj)*hFacS(i, j ,k,bi,bj)*vf(i, j )  
      &       +( wVel(i,j,k  ,bi,bj)  
      &        )*_rA(i,j,bi,bj)/deltaTmom  
   
           ENDDO  
          ENDDO  
421    
422  #ifdef ALLOW_OBCS  #ifdef ALLOW_OBCS
423           IF (useOBCS) THEN           IF (useOBCS) THEN
# Line 269  C Western boundary Line 444  C Western boundary
444            ENDDO            ENDDO
445            ENDDO            ENDDO
446           ENDIF           ENDIF
447  #endif  #endif /* ALLOW_OBCS */
448    C-    end bi,bj loops
449            ENDDO
450           ENDDO
451    
452          firstResidual=0.
453          lastResidual=0.
454          numIters=cg3dMaxIters
455          CALL TIMER_START('CG3D   [SOLVE_FOR_PRESSURE]',myThid)
456          CALL CG3D(
457         U           cg3d_b,
458         U           phi_nh,
459         O           firstResidual,
460         O           lastResidual,
461         U           numIters,
462         I           myThid )
463          _EXCH_XYZ_R8(phi_nh, myThid )
464          CALL TIMER_STOP ('CG3D   [SOLVE_FOR_PRESSURE]',myThid)
465    
466          IF ( DIFFERENT_MULTIPLE(monitorFreq,myTime,deltaTClock)
467         &   ) THEN
468           IF ( debugLevel .GE. debLevA ) THEN
469            _BEGIN_MASTER( myThid )
470            WRITE(msgBuf,'(A34,1PE24.14)') 'cg3d_init_res =',firstResidual
471            CALL PRINT_MESSAGE(msgBuf,standardMessageUnit,SQUEEZE_RIGHT,1)
472            WRITE(msgBuf,'(A34,I6)') 'cg3d_iters =',numIters
473            CALL PRINT_MESSAGE(msgBuf,standardMessageUnit,SQUEEZE_RIGHT,1)
474            WRITE(msgBuf,'(A34,1PE24.14)') 'cg3d_res =',lastResidual
475            CALL PRINT_MESSAGE(msgBuf,standardMessageUnit,SQUEEZE_RIGHT,1)
476            _END_MASTER( myThid )
477           ENDIF
478          ENDIF
479    
480          ENDDO ! bi  C--   Update surface pressure (account for NH-p @ surface level) and NH pressure:
481         ENDDO ! bj        IF ( zeroPsNH ) THEN
482           DO bj=myByLo(myThid),myByHi(myThid)
483            DO bi=myBxLo(myThid),myBxHi(myThid)
484    
485             IF ( usingZCoords ) THEN
486    C-       Z coordinate: assume surface @ level k=1
487              DO k=2,Nr
488               DO j=1-OLy,sNy+OLy
489                DO i=1-OLx,sNx+OLx
490                 phi_nh(i,j,k,bi,bj) = phi_nh(i,j,k,bi,bj)
491         &                           - phi_nh(i,j,1,bi,bj)
492                ENDDO
493               ENDDO
494              ENDDO
495              DO j=1-OLy,sNy+OLy
496               DO i=1-OLx,sNx+OLx
497                 etaN(i,j,bi,bj) = recip_Bo(i,j,bi,bj)
498         &                       *(cg2d_x(i,j,bi,bj) + phi_nh(i,j,1,bi,bj))
499                 phi_nh(i,j,1,bi,bj) = 0.
500               ENDDO
501              ENDDO
502             ELSE
503    C-       Other than Z coordinate: no assumption on surface level index
504              DO j=1-OLy,sNy+OLy
505               DO i=1-OLx,sNx+OLx
506                ks = ksurfC(i,j,bi,bj)
507                IF ( ks.LE.Nr ) THEN
508                 etaN(i,j,bi,bj) = recip_Bo(i,j,bi,bj)
509         &                       *(cg2d_x(i,j,bi,bj) + phi_nh(i,j,ks,bi,bj))
510                 DO k=Nr,1,-1
511                  phi_nh(i,j,k,bi,bj) = phi_nh(i,j,k,bi,bj)
512         &                            - phi_nh(i,j,ks,bi,bj)
513                 ENDDO
514                ENDIF
515               ENDDO
516              ENDDO
517             ENDIF
518    
519         CALL CG3D( myThid )          ENDDO
520         _EXCH_XYZ_R8(cg3d_x, myThid )         ENDDO
521          ENDIF
522    
523        ENDIF        ENDIF
524  #endif  #endif /* ALLOW_NONHYDROSTATIC */
525    
526    #ifdef TIME_PER_TIMESTEP_SFP
527    CCE107 Time per timestep information
528          _BEGIN_MASTER( myThid )
529          CALL TIMER_GET_TIME( utnew, stnew, wtnew )
530    C Only output timing information after the 1st timestep
531          IF ( wtold .NE. 0.0D0 ) THEN
532            WRITE(msgBuf,'(A34,3F10.6)')
533         $        'User, system and wallclock time:', utnew - utold,
534         $        stnew - stold, wtnew - wtold
535             CALL PRINT_MESSAGE(msgBuf,standardMessageUnit,SQUEEZE_RIGHT,1)
536          ENDIF
537          utold = utnew
538          stold = stnew
539          wtold = wtnew
540          _END_MASTER( myThid )
541    #endif
542    #ifdef USE_PAPI_FLOPS_SFP
543    CCE107 PAPI summary performance
544          _BEGIN_MASTER( myThid )
545    #ifdef USE_FLIPS
546          call PAPIF_flips(real_time, proc_time, flpops, mflops, check)
547    #else
548          call PAPIF_flops(real_time, proc_time, flpops, mflops, check)
549    #endif
550          WRITE(msgBuf,'(A34,F10.6)')
551         $        'Mflop/s during this timestep:', mflops
552          CALL PRINT_MESSAGE(msgBuf,standardMessageUnit,SQUEEZE_RIGHT,1)
553    #ifdef PAPI_VERSION
554          call PAPIF_ipc(real_time, proc_time, instr, ipc, check)
555          WRITE(msgBuf,'(A34,F10.6)')
556         $        'IPC during this timestep:', ipc
557          CALL PRINT_MESSAGE(msgBuf,standardMessageUnit,SQUEEZE_RIGHT,1)
558    #endif
559          _END_MASTER( myThid )
560    #else
561    #ifdef USE_PCL_FLOPS_SFP
562    CCE107 PCL summary performance
563          _BEGIN_MASTER( myThid )
564          PCLstop(descr, i_result, fp_result, nevents)
565          do ipcl = 1, nevents
566             WRITE(msgBuf,'(A22,A26,F10.6)'),
567         $        pcl_counter_name(pcl_counter_list(ipcl)),
568         $        'during this timestep:', fp_results(ipcl)
569             CALL PRINT_MESSAGE(msgBuf,standardMessageUnit,SQUEEZE_RIGHT,1)
570          enddo
571          PCLstart(descr, pcl_counter_list, nevents, flags)
572          _END_MASTER( myThid )
573    #endif
574    #endif
575        RETURN        RETURN
576        END        END
577    
578    #ifdef TIME_PER_TIMESTEP_SFP
579    CCE107 Initialization of common block for per timestep timing
580          BLOCK DATA settimers
581    C     !TIMING VARIABLES
582    C     == Timing variables ==
583          REAL*8 utnew, utold, stnew, stold, wtnew, wtold
584          COMMON /timevars/ utnew, utold, stnew, stold, wtnew, wtold
585          DATA utnew, utold, stnew, stold, wtnew, wtold /6*0.0D0/
586          END
587    #endif
588    #ifdef USE_PAPI_FLOPS_SFP
589    CCE107 Initialization of common block for PAPI summary performance
590          BLOCK DATA setpapis
591          INTEGER*8 flpops, instr
592          REAL real_time, proc_time, mflops, ipc
593          COMMON /papivars/ flpops, instr, real_time, proc_time, mflops, ipc
594          DATA flpops, instr, real_time, proc_time, mflops, ipc /2*0,4*0.E0/
595          END
596    #endif
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