/[MITgcm]/MITgcm/pkg/gmredi/gmredi_calc_tensor.F
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Diff of /MITgcm/pkg/gmredi/gmredi_calc_tensor.F

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revision 1.4 by adcroft, Fri Feb 2 21:36:29 2001 UTC revision 1.31 by gforget, Sat Feb 2 02:35:53 2008 UTC
# Line 1  Line 1 
1  C $Header$  C $Header$
2    C $Name$
3    
4  #include "GMREDI_OPTIONS.h"  #include "GMREDI_OPTIONS.h"
5    #ifdef ALLOW_KPP
6    # include "KPP_OPTIONS.h"
7    #endif
8    #undef OLD_VISBECK_CALC
9    
10  CStartOfInterface  CBOP
11    C     !ROUTINE: GMREDI_CALC_TENSOR
12    C     !INTERFACE:
13        SUBROUTINE GMREDI_CALC_TENSOR(        SUBROUTINE GMREDI_CALC_TENSOR(
14       I             bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, K,       I             iMin, iMax, jMin, jMax,
15       I             sigmaX, sigmaY, sigmaR,       I             sigmaX, sigmaY, sigmaR,
16       I             myThid )       I             bi, bj, myTime, myIter, myThid )
17  C     /==========================================================\  
18  C     | SUBROUTINE GMREDI_CALC_TENSOR                            |  C     !DESCRIPTION: \bv
19  C     | o Calculate tensor elements for GM/Redi tensor.          |  C     *==========================================================*
20  C     |==========================================================|  C     | SUBROUTINE GMREDI_CALC_TENSOR
21  C     \==========================================================/  C     | o Calculate tensor elements for GM/Redi tensor.
22    C     *==========================================================*
23    C     *==========================================================*
24    C     \ev
25    
26    C     !USES:
27        IMPLICIT NONE        IMPLICIT NONE
28    
29  C     == Global variables ==  C     == Global variables ==
# Line 21  C     == Global variables == Line 33  C     == Global variables ==
33  #include "EEPARAMS.h"  #include "EEPARAMS.h"
34  #include "PARAMS.h"  #include "PARAMS.h"
35  #include "GMREDI.h"  #include "GMREDI.h"
36  #include "GMREDI_DIAGS.h"  #include "GMREDI_TAVE.h"
37    #ifdef ALLOW_KPP
38    # include "KPP.h"
39    #endif
40    
41    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
42    #include "tamc.h"
43    #include "tamc_keys.h"
44    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
45    
46    C     !INPUT/OUTPUT PARAMETERS:
47  C     == Routine arguments ==  C     == Routine arguments ==
48    C     bi, bj    :: tile indices
49    C     myTime    :: Current time in simulation
50    C     myIter    :: Current iteration number in simulation
51    C     myThid    :: My Thread Id. number
52  C  C
53          INTEGER iMin,iMax,jMin,jMax
54        _RL sigmaX(1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)        _RL sigmaX(1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)
55        _RL sigmaY(1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)        _RL sigmaY(1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)
56        _RL sigmaR(1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)        _RL sigmaR(1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)
57        INTEGER bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K        INTEGER bi, bj
58          _RL     myTime
59          INTEGER myIter
60        INTEGER myThid        INTEGER myThid
61  CEndOfInterface  CEOP
62    
63  #ifdef ALLOW_GMREDI  #ifdef ALLOW_GMREDI
64    
65    C     !LOCAL VARIABLES:
66  C     == Local variables ==  C     == Local variables ==
67        INTEGER i,j,km1,kp1        INTEGER i,j,k,kp1
68        _RL SlopeX(1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly)        _RL SlopeX(1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly)
69        _RL SlopeY(1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly)        _RL SlopeY(1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly)
70        _RL dSigmaDrReal(1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly)        _RL dSigmaDx(1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly)
71        _RL dRdSigmaLtd(1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly)        _RL dSigmaDy(1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly)
72        _RL Ssq        _RL dSigmaDr(1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly)
73          _RL SlopeSqr(1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly)
74          _RL taperFct(1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly)
75          _RL maskp1, Kgm_tmp
76          _RL ldd97_LrhoC(1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly)
77          _RL ldd97_LrhoW(1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly)
78          _RL ldd97_LrhoS(1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly)
79          _RL Cspd, LrhoInf, LrhoSup, fCoriLoc
80    
81          INTEGER kLow_W (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly)
82          INTEGER kLow_S (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly)
83          _RL locMixLayer(1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly)
84          _RL baseSlope  (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly)
85          _RL hTransLay  (1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly)
86          _RL recipLambda(1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly)
87    
88  #ifdef GM_VISBECK_VARIABLE_K  #ifdef GM_VISBECK_VARIABLE_K
89        _RS deltaH,zero_rs  #ifdef OLD_VISBECK_CALC
90        PARAMETER(zero_rs=0.)        _RL deltaH,zero_rs
91          PARAMETER(zero_rs=0.D0)
92        _RL N2,SN        _RL N2,SN
93          _RL Ssq(1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly)
94    #else
95          _RL dSigmaH
96          _RL deltaH, integrDepth
97          _RL Sloc, M2loc, SNloc
98    #endif
99  #endif  #endif
100    
101    #ifdef ALLOW_DIAGNOSTICS
102          LOGICAL  doDiagRediFlx
103          LOGICAL  DIAGNOSTICS_IS_ON
104          EXTERNAL DIAGNOSTICS_IS_ON
105          INTEGER  km1
106          _RL dTdz
107          _RL tmp1k(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
108    #endif
109    
110        km1=max(1,K-1)  C---+----1----+----2----+----3----+----4----+----5----+----6----+----7-|--+----|
       kp1=min(Nr,K)  
   
111    
112  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
113  !HPF$ INDEPENDENT            act1 = bi - myBxLo(myThid)
114              max1 = myBxHi(myThid) - myBxLo(myThid) + 1
115              act2 = bj - myByLo(myThid)
116              max2 = myByHi(myThid) - myByLo(myThid) + 1
117              act3 = myThid - 1
118              max3 = nTx*nTy
119              act4 = ikey_dynamics - 1
120              igmkey = (act1 + 1) + act2*max1
121         &                      + act3*max1*max2
122         &                      + act4*max1*max2*max3
123    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
124    
125    #ifdef ALLOW_DIAGNOSTICS
126          doDiagRediFlx = .FALSE.
127          IF ( useDiagnostics ) THEN
128            doDiagRediFlx = DIAGNOSTICS_IS_ON('GM_KuzTz', myThid )
129            doDiagRediFlx = doDiagRediFlx .OR.
130         &                  DIAGNOSTICS_IS_ON('GM_KvzTz', myThid )
131          ENDIF
132  #endif  #endif
133        DO j=1-Oly+1,sNy+Oly-1  
134  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef GM_VISBECK_VARIABLE_K
135  !HPF$ INDEPENDENT        DO j=1-Oly,sNy+Oly
136           DO i=1-Olx,sNx+Olx
137            VisbeckK(i,j,bi,bj) = 0. _d 0
138           ENDDO
139          ENDDO
140  #endif  #endif
        DO i=1-Olx+1,sNx+Olx-1  
141    
142  C      Gradient of Sigma at rVel points  C--   set ldd97_Lrho (for tapering scheme ldd97):
143          SlopeX(i,j)=0.25*( sigmaX(i+1, j ,km1) +sigmaX(i,j,km1)        IF ( GM_taper_scheme.EQ.'ldd97' .OR.
144       &                    +sigmaX(i+1, j , k ) +sigmaX(i,j, k ) )       &     GM_taper_scheme.EQ.'fm07' ) THEN
145          SlopeY(i,j)=0.25*( sigmaY( i ,j+1,km1) +sigmaY(i,j,km1)         Cspd = 2. _d 0
146       &                    +sigmaY( i ,j+1, k ) +sigmaY(i,j, k ) )         LrhoInf = 15. _d 3
147          dSigmaDrReal(i,j)=sigmaR(i,j,k)         LrhoSup = 100. _d 3
148    C-     Tracer point location (center):
149          if (hFacC(i,j,k,bi,bj).eq.0.) then         DO j=1-Oly,sNy+Oly
150           SlopeX(i,j)=0.          DO i=1-Olx,sNx+Olx
151           SlopeY(i,j)=0.           IF (fCori(i,j,bi,bj).NE.0.) THEN
152          endif             ldd97_LrhoC(i,j) = Cspd/ABS(fCori(i,j,bi,bj))
153             ELSE
154               ldd97_LrhoC(i,j) = LrhoSup
155             ENDIF
156             ldd97_LrhoC(i,j) = MAX(LrhoInf,MIN(ldd97_LrhoC(i,j),LrhoSup))
157            ENDDO
158           ENDDO
159    C-     U point location (West):
160           DO j=1-Oly,sNy+Oly
161            kLow_W(1-Olx,j) = 0
162            ldd97_LrhoW(1-Olx,j) = LrhoSup
163            DO i=1-Olx+1,sNx+Olx
164             kLow_W(i,j) = MIN(kLowC(i-1,j,bi,bj),kLowC(i,j,bi,bj))
165             fCoriLoc = op5*(fCori(i-1,j,bi,bj)+fCori(i,j,bi,bj))
166             IF (fCoriLoc.NE.0.) THEN
167               ldd97_LrhoW(i,j) = Cspd/ABS(fCoriLoc)
168             ELSE
169               ldd97_LrhoW(i,j) = LrhoSup
170             ENDIF
171             ldd97_LrhoW(i,j) = MAX(LrhoInf,MIN(ldd97_LrhoW(i,j),LrhoSup))
172            ENDDO
173           ENDDO
174    C-     V point location (South):
175           DO i=1-Olx+1,sNx+Olx
176             kLow_S(i,1-Oly) = 0
177             ldd97_LrhoS(i,1-Oly) = LrhoSup
178           ENDDO
179           DO j=1-Oly+1,sNy+Oly
180            DO i=1-Olx,sNx+Olx
181             kLow_S(i,j) = MIN(kLowC(i,j-1,bi,bj),kLowC(i,j,bi,bj))
182             fCoriLoc = op5*(fCori(i,j-1,bi,bj)+fCori(i,j,bi,bj))
183             IF (fCoriLoc.NE.0.) THEN
184               ldd97_LrhoS(i,j) = Cspd/ABS(fCoriLoc)
185             ELSE
186               ldd97_LrhoS(i,j) = LrhoSup
187             ENDIF
188             ldd97_LrhoS(i,j) = MAX(LrhoInf,MIN(ldd97_LrhoS(i,j),LrhoSup))
189            ENDDO
190           ENDDO
191          ELSE
192    C-    Just initialize to zero (not use anyway)
193           DO j=1-Oly,sNy+Oly
194            DO i=1-Olx,sNx+Olx
195              ldd97_LrhoC(i,j) = 0. _d 0
196              ldd97_LrhoW(i,j) = 0. _d 0
197              ldd97_LrhoS(i,j) = 0. _d 0
198            ENDDO
199           ENDDO
200          ENDIF
201    
202    C---+----1----+----2----+----3----+----4----+----5----+----6----+----7-|--+----|
203    C-- 1rst loop on k : compute Tensor Coeff. at W points.
204    
205          DO j=1-Oly,sNy+Oly
206           DO i=1-Olx,sNx+Olx
207             hTransLay(i,j) = R_low(i,j,bi,bj)
208             baseSlope(i,j) =  0. _d 0
209             recipLambda(i,j) = 0. _d 0
210             locMixLayer(i,j) = 0. _d 0
211         ENDDO         ENDDO
212        ENDDO        ENDDO
213    #ifdef ALLOW_KPP
214          IF ( useKPP ) THEN
215           DO j=1-Oly,sNy+Oly
216            DO i=1-Olx,sNx+Olx
217             locMixLayer(i,j) = KPPhbl(i,j,bi,bj)
218            ENDDO
219           ENDDO
220          ELSE
221    #else
222          IF ( .TRUE. ) THEN
223    #endif
224           DO j=1-Oly,sNy+Oly
225            DO i=1-Olx,sNx+Olx
226             locMixLayer(i,j) = hMixLayer(i,j,bi,bj)
227            ENDDO
228           ENDDO
229          ENDIF
230    
231          DO k=Nr,2,-1
232    
233    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
234           kkey = (igmkey-1)*Nr + k
235           DO j=1-Oly,sNy+Oly
236            DO i=1-Olx,sNx+Olx
237             SlopeX(i,j)       = 0. _d 0
238             SlopeY(i,j)       = 0. _d 0
239             dSigmaDx(i,j)     = 0. _d 0
240             dSigmaDy(i,j)     = 0. _d 0
241             dSigmaDr(i,j)     = 0. _d 0
242             SlopeSqr(i,j)     = 0. _d 0
243             taperFct(i,j)     = 0. _d 0
244             Kwx(i,j,k,bi,bj)  = 0. _d 0
245             Kwy(i,j,k,bi,bj)  = 0. _d 0
246             Kwz(i,j,k,bi,bj)  = 0. _d 0
247    # ifdef GM_NON_UNITY_DIAGONAL
248             Kux(i,j,k,bi,bj)  = 0. _d 0
249             Kvy(i,j,k,bi,bj)  = 0. _d 0
250    # endif
251    # ifdef GM_EXTRA_DIAGONAL
252             Kuz(i,j,k,bi,bj)  = 0. _d 0
253             Kvz(i,j,k,bi,bj)  = 0. _d 0
254    # endif
255    # ifdef GM_BOLUS_ADVEC
256             GM_PsiX(i,j,k,bi,bj)  = 0. _d 0
257             GM_PsiY(i,j,k,bi,bj)  = 0. _d 0
258    # endif
259            ENDDO
260           ENDDO
261    #endif
262    
263           DO j=1-Oly+1,sNy+Oly-1
264            DO i=1-Olx+1,sNx+Olx-1
265    C      Gradient of Sigma at rVel points
266             dSigmaDx(i,j)=op25*( sigmaX(i+1,j,k-1)+sigmaX(i,j,k-1)
267         &                       +sigmaX(i+1,j, k )+sigmaX(i,j, k )
268         &                      )*maskC(i,j,k,bi,bj)
269             dSigmaDy(i,j)=op25*( sigmaY(i,j+1,k-1)+sigmaY(i,j,k-1)
270         &                       +sigmaY(i,j+1, k )+sigmaY(i,j, k )
271         &                      )*maskC(i,j,k,bi,bj)
272             dSigmaDr(i,j)=sigmaR(i,j,k)
273            ENDDO
274           ENDDO
275    
276    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
277    CADJ STORE dSigmaDx(:,:)       = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
278    CADJ STORE dSigmaDy(:,:)       = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
279    CADJ STORE dSigmaDr(:,:)       = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
280    CADJ STORE baseSlope(:,:)      = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
281    CADJ STORE hTransLay(:,:)      = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
282    CADJ STORE recipLambda(:,:)    = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
283    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
284    
285    #ifdef GM_VISBECK_VARIABLE_K
286    #ifndef OLD_VISBECK_CALC
287           IF ( GM_Visbeck_alpha.GT.0. .AND.
288         &      -rC(k-1).LT.GM_Visbeck_depth ) THEN
289    
290    C--     Depth average of f/sqrt(Ri) = M^2/N^2 * N
291    C       M^2 and N^2 are horizontal & vertical gradient of buoyancy.
292    
293    C       Calculate terms for mean Richardson number which is used
294    C       in the "variable K" parameterisaton:
295    C       compute depth average from surface down to the bottom or
296    C       GM_Visbeck_depth, whatever is the shallower.
297    
298            DO j=1-Oly+1,sNy+Oly-1
299             DO i=1-Olx+1,sNx+Olx-1
300              IF ( maskC(i,j,k,bi,bj).NE.0. ) THEN
301               integrDepth = -rC( kLowC(i,j,bi,bj) )
302    C-      in 2 steps to avoid mix of RS & RL type in min fct. arguments
303               integrDepth = MIN( integrDepth, GM_Visbeck_depth )
304    C       Distance between level center above and the integration depth
305               deltaH = integrDepth + rC(k-1)
306    C       If negative then we are below the integration level
307    C       (cannot be the case with 2 conditions on maskC & -rC(k-1))
308    C       If positive we limit this to the distance from center above
309               deltaH = MIN( deltaH, drC(k) )
310    C       Now we convert deltaH to a non-dimensional fraction
311               deltaH = deltaH/( integrDepth+rC(1) )
312    
313    C--      compute: ( M^2 * S )^1/2   (= M^2 / N since S=M^2/N^2 )
314               dSigmaH = dSigmaDx(i,j)*dSigmaDx(i,j)
315         &             + dSigmaDy(i,j)*dSigmaDy(i,j)
316               IF ( dSigmaH .GT. 0. _d 0 ) THEN
317                 dSigmaH = SQRT( dSigmaH )
318    C-       compute slope, limited by GM_maxSlope:
319                 IF ( -dSigmaDr(i,j).GT.dSigmaH*GM_rMaxSlope ) THEN
320                  Sloc = dSigmaH / ( -dSigmaDr(i,j) )
321                 ELSE
322                  Sloc = GM_maxSlope
323                 ENDIF
324                 M2loc = Gravity*recip_RhoConst*dSigmaH
325                 SNloc = SQRT( Sloc*M2loc )
326               ELSE
327                 SNloc = 0. _d 0
328               ENDIF
329               VisbeckK(i,j,bi,bj) = VisbeckK(i,j,bi,bj)
330         &       +deltaH*GM_Visbeck_alpha
331         &              *GM_Visbeck_length*GM_Visbeck_length*SNloc
332              ENDIF
333             ENDDO
334            ENDDO
335           ENDIF
336    #endif /* ndef OLD_VISBECK_CALC */
337    #endif /* GM_VISBECK_VARIABLE_K */
338    
339  C     Calculate slopes for use in tensor, taper and/or clip  C     Calculate slopes for use in tensor, taper and/or clip
340        CALL GMREDI_SLOPE_LIMIT(         CALL GMREDI_SLOPE_LIMIT(
341       I             dSigmadRReal,       O             SlopeX, SlopeY,
342       I             rF(K),       O             SlopeSqr, taperFct,
343       U             SlopeX, SlopeY,       U             hTransLay, baseSlope, recipLambda,
344       O             dRdSigmaLtd,       U             dSigmaDr,
345       I             bi, bj, myThid )       I             dSigmaDx, dSigmaDy,
346         I             ldd97_LrhoC, locMixLayer, rF,
347        DO j=1-Oly+1,sNy+Oly-1       I             kLowC(1-Olx,1-Oly,bi,bj),
348         DO i=1-Olx+1,sNx+Olx-1       I             k, bi, bj, myTime, myIter, myThid )
349    
350  C       Mask Iso-neutral slopes         DO j=1-Oly+1,sNy+Oly-1
351          if (hFacC(i,j,k,bi,bj).eq.0.) then          DO i=1-Olx+1,sNx+Olx-1
352           SlopeX(i,j)=0.  C      Mask Iso-neutral slopes
353           SlopeY(i,j)=0.           SlopeX(i,j)=SlopeX(i,j)*maskC(i,j,k,bi,bj)
354          endif           SlopeY(i,j)=SlopeY(i,j)*maskC(i,j,k,bi,bj)
355          Ssq=SlopeX(i,j)*SlopeX(i,j)+SlopeY(i,j)*SlopeY(i,j)           SlopeSqr(i,j)=SlopeSqr(i,j)*maskC(i,j,k,bi,bj)
356            ENDDO
357  C       Components of Redi/GM tensor         ENDDO
358          Kwx(i,j,k,bi,bj)=2.*SlopeX(i,j)  
359          Kwy(i,j,k,bi,bj)=2.*SlopeY(i,j)  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
360          Kwz(i,j,k,bi,bj)=Ssq  CADJ STORE SlopeX(:,:)       = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
361    CADJ STORE SlopeY(:,:)       = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
362    CADJ STORE SlopeSqr(:,:)     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
363    CADJ STORE dSigmaDr(:,:)     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
364    CADJ STORE taperFct(:,:)     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
365    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
366    
367    C      Components of Redi/GM tensor
368           DO j=1-Oly+1,sNy+Oly-1
369            DO i=1-Olx+1,sNx+Olx-1
370              Kwx(i,j,k,bi,bj)= SlopeX(i,j)*taperFct(i,j)
371              Kwy(i,j,k,bi,bj)= SlopeY(i,j)*taperFct(i,j)
372              Kwz(i,j,k,bi,bj)= SlopeSqr(i,j)*taperFct(i,j)
373            ENDDO
374           ENDDO
375    
376  #ifdef GM_VISBECK_VARIABLE_K  #ifdef GM_VISBECK_VARIABLE_K
377    #ifdef OLD_VISBECK_CALC
378           DO j=1-Oly+1,sNy+Oly-1
379            DO i=1-Olx+1,sNx+Olx-1
380    
381    C- note (jmc) : moved here since only used in VISBECK_VARIABLE_K
382    C           but do not know if *taperFct (or **2 ?) is necessary
383            Ssq(i,j)=SlopeSqr(i,j)*taperFct(i,j)
384    
385  C--     Depth average of M^2/N^2 * N  C--     Depth average of M^2/N^2 * N
386    
387  C       Calculate terms for mean Richardson number  C       Calculate terms for mean Richardson number
# Line 114  C       If negative then we are below th Line 395  C       If negative then we are below th
395  C       Now we convert deltaH to a non-dimensional fraction  C       Now we convert deltaH to a non-dimensional fraction
396          deltaH=deltaH/GM_Visbeck_depth          deltaH=deltaH/GM_Visbeck_depth
397    
398          if (K.eq.2) VisbeckK(i,j,bi,bj)=0.          IF (K.eq.2) VisbeckK(i,j,bi,bj)=0.
399  Calt?   if (dSigmaDrReal(i,j).NE.0.) then          IF ( Ssq(i,j).NE.0. .AND. dSigmaDr(i,j).NE.0. ) THEN
400  Calt?    N2=(-Gravity*recip_Rhonil)*dSigmaDrReal(i,j)           N2= -Gravity*recip_RhoConst*dSigmaDr(i,j)
401          if (dRdSigmaLtd(i,j).NE.0.) then           SN=sqrt(Ssq(i,j)*N2)
          N2=(-Gravity*recip_Rhonil)/dRdSigmaLtd(i,j)  
          SN=sqrt(Ssq*N2)  
402           VisbeckK(i,j,bi,bj)=VisbeckK(i,j,bi,bj)+deltaH           VisbeckK(i,j,bi,bj)=VisbeckK(i,j,bi,bj)+deltaH
403       &      *GM_Visbeck_alpha*GM_Visbeck_length*GM_Visbeck_length*SN       &      *GM_Visbeck_alpha*GM_Visbeck_length*GM_Visbeck_length*SN
404          endif          ENDIF
   
 C       Limit range that KapGM can take  
         VisbeckK(i,j,bi,bj)=  
      &     min(VisbeckK(i,j,bi,bj),GM_Visbeck_maxval_K)  
405    
406            ENDDO
407           ENDDO
408    #endif /* OLD_VISBECK_CALC */
409  #endif /* GM_VISBECK_VARIABLE_K */  #endif /* GM_VISBECK_VARIABLE_K */
410    
411    C-- end 1rst loop on vertical level index k
412          ENDDO
413    
414    
415    #ifdef GM_VISBECK_VARIABLE_K
416    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
417    CADJ STORE VisbeckK(:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key=igmkey, byte=isbyte
418    #endif
419          IF ( GM_Visbeck_alpha.GT.0. ) THEN
420    C-     Limit range that KapGM can take
421           DO j=1-Oly+1,sNy+Oly-1
422            DO i=1-Olx+1,sNx+Olx-1
423             VisbeckK(i,j,bi,bj)=
424         &       MIN(VisbeckK(i,j,bi,bj),GM_Visbeck_maxval_K)
425            ENDDO
426           ENDDO
427          ENDIF
428    cph( NEW
429    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
430    CADJ STORE VisbeckK(:,:,bi,bj) = comlev1_bibj, key=igmkey, byte=isbyte
431    #endif
432    cph)
433    #endif /* GM_VISBECK_VARIABLE_K */
434    
435  #ifdef INCLUDE_DIAGNOSTICS_INTERFACE_CODE  C-    express the Tensor in term of Diffusivity (= m**2 / s )
436  C--     Time-average        DO k=1,Nr
437          GM_Kwx_T(i,j,k,bi,bj)=GM_Kwx_T(i,j,k,bi,bj)  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
438       &                       +Kwx(i,j,k,bi,bj)*deltaTclock         kkey = (igmkey-1)*Nr + k
439          GM_Kwy_T(i,j,k,bi,bj)=GM_Kwy_T(i,j,k,bi,bj)  # if (defined (GM_NON_UNITY_DIAGONAL) || \
440       &                       +Kwy(i,j,k,bi,bj)*deltaTclock       defined (GM_VISBECK_VARIABLE_K))
441          GM_Kwz_T(i,j,k,bi,bj)=GM_Kwz_T(i,j,k,bi,bj)  CADJ STORE Kwx(:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
442       &                       +Kwz(i,j,k,bi,bj)*deltaTclock  CADJ STORE Kwy(:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
443  #ifdef GM_VISBECK_VARIABLE_K  CADJ STORE Kwz(:,:,k,bi,bj) = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
444          IF (K.EQ.Nr)  # endif
445       &  Visbeck_K_T(i,j,bi,bj)=Visbeck_K_T(i,j,bi,bj)  #endif
446       &                       +VisbeckK(i,j,bi,bj)*deltaTclock         DO j=1-Oly+1,sNy+Oly-1
447            DO i=1-Olx+1,sNx+Olx-1
448    #ifdef ALLOW_KAPREDI_CONTROL
449             Kgm_tmp = kapredi(i,j,k,bi,bj)
450    #else
451             Kgm_tmp = GM_isopycK
452    #endif
453    #ifdef ALLOW_KAPGM_CONTROL
454         &           + GM_skewflx*kapgm(i,j,k,bi,bj)
455    #else
456         &           + GM_skewflx*GM_background_K
457    #endif
458    #ifdef GM_VISBECK_VARIABLE_K
459         &           + VisbeckK(i,j,bi,bj)*(1. _d 0 + GM_skewflx)
460    #endif
461             Kwx(i,j,k,bi,bj)= Kgm_tmp*Kwx(i,j,k,bi,bj)
462             Kwy(i,j,k,bi,bj)= Kgm_tmp*Kwy(i,j,k,bi,bj)
463    #ifdef ALLOW_KAPREDI_CONTROL
464             Kwz(i,j,k,bi,bj)= ( kapredi(i,j,k,bi,bj)
465    #else
466             Kwz(i,j,k,bi,bj)= ( GM_isopycK
467  #endif  #endif
468  #endif /* INCLUDE_DIAGNOSTICS_INTERFACE_CODE */  #ifdef GM_VISBECK_VARIABLE_K
469         &                     + VisbeckK(i,j,bi,bj)
470    #endif
471         &                     )*Kwz(i,j,k,bi,bj)
472            ENDDO
473         ENDDO         ENDDO
474        ENDDO        ENDDO
475    
476  #ifdef INCLUDE_DIAGNOSTICS_INTERFACE_CODE  #ifdef ALLOW_DIAGNOSTICS
477        GM_TimeAve(k,bi,bj)=GM_TimeAve(k,bi,bj)+deltaTclock        IF ( useDiagnostics .AND. GM_taper_scheme.EQ.'fm07' ) THEN
478           CALL DIAGNOSTICS_FILL( hTransLay, 'GM_hTrsL', 0,1,2,bi,bj,myThid)
479           CALL DIAGNOSTICS_FILL( baseSlope, 'GM_baseS', 0,1,2,bi,bj,myThid)
480           CALL DIAGNOSTICS_FILL(recipLambda,'GM_rLamb', 0,1,2,bi,bj,myThid)
481          ENDIF
482    #endif /* ALLOW_DIAGNOSTICS */
483    
484    
485    #if ( defined (GM_NON_UNITY_DIAGONAL) || defined (GM_EXTRA_DIAGONAL) )
486    C---+----1----+----2----+----3----+----4----+----5----+----6----+----7-|--+----|
487    C-- 2nd  k loop : compute Tensor Coeff. at U point
488    
489    #ifdef ALLOW_KPP
490          IF ( useKPP ) THEN
491           DO j=1-Oly,sNy+Oly
492            DO i=2-Olx,sNx+Olx
493             locMixLayer(i,j) = ( KPPhbl(i-1,j,bi,bj)
494         &                      + KPPhbl( i ,j,bi,bj) )*op5
495            ENDDO
496           ENDDO
497          ELSE
498    #else
499          IF ( .TRUE. ) THEN
500  #endif  #endif
501           DO j=1-Oly,sNy+Oly
502            DO i=2-Olx,sNx+Olx
503             locMixLayer(i,j) = ( hMixLayer(i-1,j,bi,bj)
504         &                      + hMixLayer( i ,j,bi,bj) )*op5
505            ENDDO
506           ENDDO
507          ENDIF
508          DO j=1-Oly,sNy+Oly
509           DO i=1-Olx,sNx+Olx
510             hTransLay(i,j) =  0.
511             baseSlope(i,j) =  0.
512             recipLambda(i,j)= 0.
513           ENDDO
514           DO i=2-Olx,sNx+Olx
515             hTransLay(i,j) = MAX( R_low(i-1,j,bi,bj), R_low(i,j,bi,bj) )
516           ENDDO
517          ENDDO
518    
519          DO k=Nr,1,-1
520           kp1 = MIN(Nr,k+1)
521           maskp1 = 1. _d 0
522           IF (k.GE.Nr) maskp1 = 0. _d 0
523    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
524           kkey = (igmkey-1)*Nr + k
525    #endif
526    
 #ifdef GM_NON_UNITY_DIAGONAL  
527  C     Gradient of Sigma at U points  C     Gradient of Sigma at U points
528        DO j=1-Oly+1,sNy+Oly-1         DO j=1-Oly+1,sNy+Oly-1
529         DO i=1-Olx+1,sNx+Olx-1          DO i=1-Olx+1,sNx+Olx-1
530          SlopeX(i,j)=sigmaX(i,j,km1)           dSigmaDx(i,j)=sigmaX(i,j,k)
531       &          *_maskW(i,j,k,bi,bj)       &                       *_maskW(i,j,k,bi,bj)
532          SlopeY(i,j)=0.25*( sigmaY(i-1,j+1,k) +sigmaY(i,j+1,k)           dSigmaDy(i,j)=op25*( sigmaY(i-1,j+1,k)+sigmaY(i,j+1,k)
533       &                    +sigmaY(i-1, j ,k) +sigmaY(i, j ,k) )       &                       +sigmaY(i-1, j ,k)+sigmaY(i, j ,k)
534       &          *_maskW(i,j,k,bi,bj)       &                      )*_maskW(i,j,k,bi,bj)
535          dSigmaDrReal(i,j)=0.25*( sigmaR(i-1,j, k ) +sigmaR(i,j, k )           dSigmaDr(i,j)=op25*( sigmaR(i-1,j, k )+sigmaR(i,j, k )
536       &                          +sigmaR(i-1,j,kp1) +sigmaR(i,j,kp1) )       &                      +(sigmaR(i-1,j,kp1)+sigmaR(i,j,kp1))*maskp1
537       &          *_maskW(i,j,k,bi,bj)       &                      )*_maskW(i,j,k,bi,bj)
538            ENDDO
539         ENDDO         ENDDO
540        ENDDO  
541    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
542    CADJ STORE SlopeSqr(:,:)       = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
543    CADJ STORE dSigmaDx(:,:)       = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
544    CADJ STORE dSigmaDy(:,:)       = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
545    CADJ STORE dSigmaDr(:,:)       = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
546    CADJ STORE locMixLayer(:,:)    = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
547    CADJ STORE baseSlope(:,:)      = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
548    CADJ STORE hTransLay(:,:)      = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
549    CADJ STORE recipLambda(:,:)    = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
550    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
551    
552  C     Calculate slopes for use in tensor, taper and/or clip  C     Calculate slopes for use in tensor, taper and/or clip
553        CALL GMREDI_SLOPE_LIMIT(         CALL GMREDI_SLOPE_LIMIT(
554       I             dSigmadRReal,       O             SlopeX, SlopeY,
555       I             rF(K),       O             SlopeSqr, taperFct,
556       U             SlopeX, SlopeY,       U             hTransLay, baseSlope, recipLambda,
557       O             dRdSigmaLtd,       U             dSigmaDr,
558       I             bi, bj, myThid )       I             dSigmaDx, dSigmaDy,
559         I             ldd97_LrhoW, locMixLayer, rC,
560        DO j=1-Oly+1,sNy+Oly-1       I             kLow_W,
561         DO i=1-Olx+1,sNx+Olx-1       I             k, bi, bj, myTime, myIter, myThid )
562          Kux(i,j,k,bi,bj)=(dSigmaDrReal(i,j)*dRdSigmaLtd(i,j))**2  
563    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
564    CADJ STORE SlopeSqr(:,:)       = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
565    CADJ STORE taperFct(:,:)       = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
566    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
567    
568    #ifdef GM_NON_UNITY_DIAGONAL
569    c      IF ( GM_nonUnitDiag ) THEN
570            DO j=1-Oly+1,sNy+Oly-1
571             DO i=1-Olx+1,sNx+Olx-1
572              Kux(i,j,k,bi,bj) =
573    #ifdef ALLOW_KAPREDI_CONTROL
574         &     ( kapredi(i,j,k,bi,bj)
575    #else
576         &     ( GM_isopycK
577    #endif
578    #ifdef GM_VISBECK_VARIABLE_K
579         &     +op5*(VisbeckK(i,j,bi,bj)+VisbeckK(i-1,j,bi,bj))
580    #endif
581         &     )*taperFct(i,j)
582             ENDDO
583            ENDDO
584    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
585    # ifdef GM_EXCLUDE_CLIPPING
586    CADJ STORE Kux(:,:,k,bi,bj)  = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
587    # endif
588    #endif
589            DO j=1-Oly+1,sNy+Oly-1
590             DO i=1-Olx+1,sNx+Olx-1
591              Kux(i,j,k,bi,bj) = MAX( Kux(i,j,k,bi,bj), GM_Kmin_horiz )
592             ENDDO
593            ENDDO
594    c      ENDIF
595    #endif /* GM_NON_UNITY_DIAGONAL */
596    
597    #ifdef GM_EXTRA_DIAGONAL
598    
599    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
600    CADJ STORE SlopeX(:,:)       = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
601    CADJ STORE taperFct(:,:)     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
602    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
603           IF ( GM_ExtraDiag ) THEN
604            DO j=1-Oly+1,sNy+Oly-1
605             DO i=1-Olx+1,sNx+Olx-1
606              Kuz(i,j,k,bi,bj) =
607    #ifdef ALLOW_KAPREDI_CONTROL
608         &     ( kapredi(i,j,k,bi,bj)
609    #else
610         &     ( GM_isopycK
611    #endif
612    #ifdef ALLOW_KAPGM_CONTROL
613         &     - GM_skewflx*kapgm(i,j,k,bi,bj)
614    #else
615         &     - GM_skewflx*GM_background_K
616    #endif
617    #ifdef GM_VISBECK_VARIABLE_K
618         &     +op5*(VisbeckK(i,j,bi,bj)+VisbeckK(i-1,j,bi,bj))*GM_advect
619    #endif
620         &     )*SlopeX(i,j)*taperFct(i,j)
621             ENDDO
622            ENDDO
623           ENDIF
624    #endif /* GM_EXTRA_DIAGONAL */
625    
626    #ifdef ALLOW_DIAGNOSTICS
627           IF (doDiagRediFlx) THEN
628            km1 = MAX(k-1,1)
629            DO j=1,sNy
630             DO i=1,sNx+1
631    C         store in tmp1k Kuz_Redi
632    #ifdef ALLOW_KAPREDI_CONTROL
633              tmp1k(i,j) = ( kapredi(i,j,k,bi,bj)
634    #else
635              tmp1k(i,j) = ( GM_isopycK
636    #endif
637    #ifdef GM_VISBECK_VARIABLE_K
638         &     +(VisbeckK(i,j,bi,bj)+VisbeckK(i-1,j,bi,bj))*0.5 _d 0
639    #endif
640         &                 )*SlopeX(i,j)*taperFct(i,j)
641             ENDDO
642            ENDDO
643            DO j=1,sNy
644             DO i=1,sNx+1
645    C-        Vertical gradients interpolated to U points
646              dTdz = (
647         &     +recip_drC(k)*
648         &       ( maskC(i-1,j,k,bi,bj)*
649         &           (theta(i-1,j,km1,bi,bj)-theta(i-1,j,k,bi,bj))
650         &        +maskC( i ,j,k,bi,bj)*
651         &           (theta( i ,j,km1,bi,bj)-theta( i ,j,k,bi,bj))
652         &       )
653         &     +recip_drC(kp1)*
654         &       ( maskC(i-1,j,kp1,bi,bj)*
655         &           (theta(i-1,j,k,bi,bj)-theta(i-1,j,kp1,bi,bj))
656         &        +maskC( i ,j,kp1,bi,bj)*
657         &           (theta( i ,j,k,bi,bj)-theta( i ,j,kp1,bi,bj))
658         &       )      ) * 0.25 _d 0
659               tmp1k(i,j) = dyG(i,j,bi,bj)*drF(k)
660         &                * _hFacW(i,j,k,bi,bj)
661         &                * tmp1k(i,j) * dTdz
662             ENDDO
663            ENDDO
664            CALL DIAGNOSTICS_FILL(tmp1k, 'GM_KuzTz', k,1,2,bi,bj,myThid)
665           ENDIF
666    #endif /* ALLOW_DIAGNOSTICS */
667    
668    C-- end 2nd  loop on vertical level index k
669          ENDDO
670    
671    C---+----1----+----2----+----3----+----4----+----5----+----6----+----7-|--+----|
672    C-- 3rd  k loop : compute Tensor Coeff. at V point
673    
674    #ifdef ALLOW_KPP
675          IF ( useKPP ) THEN
676           DO j=2-Oly,sNy+Oly
677            DO i=1-Olx,sNx+Olx
678             locMixLayer(i,j) = ( KPPhbl(i,j-1,bi,bj)
679         &                      + KPPhbl(i, j ,bi,bj) )*op5
680            ENDDO
681           ENDDO
682          ELSE
683    #else
684          IF ( .TRUE. ) THEN
685    #endif
686           DO j=2-Oly,sNy+Oly
687            DO i=1-Olx,sNx+Olx
688             locMixLayer(i,j) = ( hMixLayer(i,j-1,bi,bj)
689         &                      + hMixLayer(i, j ,bi,bj) )*op5
690            ENDDO
691           ENDDO
692          ENDIF
693          DO j=1-Oly,sNy+Oly
694           DO i=1-Olx,sNx+Olx
695             hTransLay(i,j) =  0.
696             baseSlope(i,j) =  0.
697             recipLambda(i,j)= 0.
698           ENDDO
699          ENDDO
700          DO j=2-Oly,sNy+Oly
701           DO i=1-Olx,sNx+Olx
702             hTransLay(i,j) = MAX( R_low(i,j-1,bi,bj), R_low(i,j,bi,bj) )
703         ENDDO         ENDDO
704        ENDDO        ENDDO
705    
706  C     Gradient of Sigma at V points  C     Gradient of Sigma at V points
707        DO j=1-Oly+1,sNy+Oly-1        DO k=Nr,1,-1
708         DO i=1-Olx+1,sNx+Olx-1         kp1 = MIN(Nr,k+1)
709          SlopeX(i,j)=0.25*( sigmaX(i, j ,k) +sigmaX(i+1, j ,k)         maskp1 = 1. _d 0
710       &                    +sigmaX(i,j-1,k) +sigmaX(i+1,j-1,k) )         IF (k.GE.Nr) maskp1 = 0. _d 0
711       &          *_maskS(i,j,k,bi,bj)  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
712          SlopeY(i,j)=sigmaY(i,j,km1)         kkey = (igmkey-1)*Nr + k
713       &          *_maskS(i,j,k,bi,bj)  #endif
714          dSigmaDrReal(i,j)=0.25*( sigmaR(i,j-1, k ) +sigmaR(i,j, k )  
715       &                          +sigmaR(i,j-1,kp1) +sigmaR(i,j,kp1) )         DO j=1-Oly+1,sNy+Oly-1
716       &          *_maskS(i,j,k,bi,bj)          DO i=1-Olx+1,sNx+Olx-1
717             dSigmaDx(i,j)=op25*( sigmaX(i, j ,k) +sigmaX(i+1, j ,k)
718         &                       +sigmaX(i,j-1,k) +sigmaX(i+1,j-1,k)
719         &                      )*_maskS(i,j,k,bi,bj)
720             dSigmaDy(i,j)=sigmaY(i,j,k)
721         &                       *_maskS(i,j,k,bi,bj)
722             dSigmaDr(i,j)=op25*( sigmaR(i,j-1, k )+sigmaR(i,j, k )
723         &                      +(sigmaR(i,j-1,kp1)+sigmaR(i,j,kp1))*maskp1
724         &                      )*_maskS(i,j,k,bi,bj)
725            ENDDO
726         ENDDO         ENDDO
727        ENDDO  
728    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
729    CADJ STORE dSigmaDx(:,:)       = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
730    CADJ STORE dSigmaDy(:,:)       = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
731    CADJ STORE dSigmaDr(:,:)       = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
732    CADJ STORE baseSlope(:,:)      = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
733    CADJ STORE hTransLay(:,:)      = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
734    CADJ STORE recipLambda(:,:)    = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
735    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
736    
737  C     Calculate slopes for use in tensor, taper and/or clip  C     Calculate slopes for use in tensor, taper and/or clip
738        CALL GMREDI_SLOPE_LIMIT(         CALL GMREDI_SLOPE_LIMIT(
739       I             dSigmadRReal,       O             SlopeX, SlopeY,
740       I             rF(K),       O             SlopeSqr, taperFct,
741       U             SlopeX, SlopeY,       U             hTransLay, baseSlope, recipLambda,
742       O             dRdSigmaLtd,       U             dSigmaDr,
743       I             bi, bj, myThid )       I             dSigmaDx, dSigmaDy,
744         I             ldd97_LrhoS, locMixLayer, rC,
745        DO j=1-Oly+1,sNy+Oly-1       I             kLow_S,
746         DO i=1-Olx+1,sNx+Olx-1       I             k, bi, bj, myTime, myIter, myThid )
         Kvy(i,j,k,bi,bj)=(dSigmaDrReal(i,j)*dRdSigmaLtd(i,j))**2  
        ENDDO  
       ENDDO  
747    
748    cph(
749    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
750    cph(
751    CADJ STORE taperfct(:,:)       = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
752    cph)
753    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
754    cph)
755    
756    #ifdef GM_NON_UNITY_DIAGONAL
757    c      IF ( GM_nonUnitDiag ) THEN
758            DO j=1-Oly+1,sNy+Oly-1
759             DO i=1-Olx+1,sNx+Olx-1
760              Kvy(i,j,k,bi,bj) =
761    #ifdef ALLOW_KAPREDI_CONTROL
762         &     ( kapredi(i,j,k,bi,bj)
763    #else
764         &     ( GM_isopycK
765    #endif
766    #ifdef GM_VISBECK_VARIABLE_K
767         &     +op5*(VisbeckK(i,j,bi,bj)+VisbeckK(i,j-1,bi,bj))
768    #endif
769         &     )*taperFct(i,j)
770             ENDDO
771            ENDDO
772    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
773    # ifdef GM_EXCLUDE_CLIPPING
774    CADJ STORE Kvy(:,:,k,bi,bj)  = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
775    # endif
776    #endif
777            DO j=1-Oly+1,sNy+Oly-1
778             DO i=1-Olx+1,sNx+Olx-1
779              Kvy(i,j,k,bi,bj) = MAX( Kvy(i,j,k,bi,bj), GM_Kmin_horiz )
780             ENDDO
781            ENDDO
782    c      ENDIF
783  #endif /* GM_NON_UNITY_DIAGONAL */  #endif /* GM_NON_UNITY_DIAGONAL */
784    
785    #ifdef GM_EXTRA_DIAGONAL
786    
787    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
788    CADJ STORE SlopeY(:,:)       = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
789    CADJ STORE taperFct(:,:)     = comlev1_bibj_k, key=kkey, byte=isbyte
790    #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
791           IF ( GM_ExtraDiag ) THEN
792            DO j=1-Oly+1,sNy+Oly-1
793             DO i=1-Olx+1,sNx+Olx-1
794              Kvz(i,j,k,bi,bj) =
795    #ifdef ALLOW_KAPREDI_CONTROL
796         &     ( kapredi(i,j,k,bi,bj)
797    #else
798         &     ( GM_isopycK
799    #endif
800    #ifdef ALLOW_KAPGM_CONTROL
801         &     - GM_skewflx*kapgm(i,j,k,bi,bj)
802    #else
803         &     - GM_skewflx*GM_background_K
804    #endif
805    #ifdef GM_VISBECK_VARIABLE_K
806         &     +op5*(VisbeckK(i,j,bi,bj)+VisbeckK(i,j-1,bi,bj))*GM_advect
807    #endif
808         &     )*SlopeY(i,j)*taperFct(i,j)
809             ENDDO
810            ENDDO
811           ENDIF
812    #endif /* GM_EXTRA_DIAGONAL */
813    
814    #ifdef ALLOW_DIAGNOSTICS
815           IF (doDiagRediFlx) THEN
816            km1 = MAX(k-1,1)
817            DO j=1,sNy+1
818             DO i=1,sNx
819    C         store in tmp1k Kvz_Redi
820    #ifdef ALLOW_KAPREDI_CONTROL
821              tmp1k(i,j) = ( kapredi(i,j,k,bi,bj)
822    #else
823              tmp1k(i,j) = ( GM_isopycK
824    #endif
825    #ifdef GM_VISBECK_VARIABLE_K
826         &     +(VisbeckK(i,j,bi,bj)+VisbeckK(i,j-1,bi,bj))*0.5 _d 0
827    #endif
828         &                 )*SlopeY(i,j)*taperFct(i,j)
829             ENDDO
830            ENDDO
831            DO j=1,sNy+1
832             DO i=1,sNx
833    C-        Vertical gradients interpolated to U points
834              dTdz = (
835         &     +recip_drC(k)*
836         &       ( maskC(i,j-1,k,bi,bj)*
837         &           (theta(i,j-1,km1,bi,bj)-theta(i,j-1,k,bi,bj))
838         &        +maskC(i, j ,k,bi,bj)*
839         &           (theta(i, j ,km1,bi,bj)-theta(i, j ,k,bi,bj))
840         &       )
841         &     +recip_drC(kp1)*
842         &       ( maskC(i,j-1,kp1,bi,bj)*
843         &           (theta(i,j-1,k,bi,bj)-theta(i,j-1,kp1,bi,bj))
844         &        +maskC(i, j ,kp1,bi,bj)*
845         &           (theta(i, j ,k,bi,bj)-theta(i, j ,kp1,bi,bj))
846         &       )      ) * 0.25 _d 0
847               tmp1k(i,j) = dxG(i,j,bi,bj)*drF(k)
848         &                * _hFacS(i,j,k,bi,bj)
849         &                * tmp1k(i,j) * dTdz
850             ENDDO
851            ENDDO
852            CALL DIAGNOSTICS_FILL(tmp1k, 'GM_KvzTz', k,1,2,bi,bj,myThid)
853           ENDIF
854    #endif /* ALLOW_DIAGNOSTICS */
855    
856    C-- end 3rd  loop on vertical level index k
857          ENDDO
858    
859    #endif /* GM_NON_UNITY_DIAGONAL || GM_EXTRA_DIAGONAL */
860    
861    
862    #ifdef GM_BOLUS_ADVEC
863          IF (GM_AdvForm) THEN
864           CALL GMREDI_CALC_PSI_B(
865         I             bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax,
866         I             sigmaX, sigmaY, sigmaR,
867         I             ldd97_LrhoW, ldd97_LrhoS,
868         I             myThid )
869          ENDIF
870    #endif
871    
872    #ifdef ALLOW_TIMEAVE
873    C--   Time-average
874          IF ( taveFreq.GT.0. ) THEN
875    
876             CALL TIMEAVE_CUMULATE( GM_Kwx_T, Kwx, Nr,
877         &                          deltaTclock, bi, bj, myThid )
878             CALL TIMEAVE_CUMULATE( GM_Kwy_T, Kwy, Nr,
879         &                          deltaTclock, bi, bj, myThid )
880             CALL TIMEAVE_CUMULATE( GM_Kwz_T, Kwz, Nr,
881         &                          deltaTclock, bi, bj, myThid )
882    #ifdef GM_VISBECK_VARIABLE_K
883           IF ( GM_Visbeck_alpha.NE.0. ) THEN
884             CALL TIMEAVE_CUMULATE( Visbeck_K_T, VisbeckK, 1,
885         &                          deltaTclock, bi, bj, myThid )
886           ENDIF
887    #endif
888    #ifdef GM_BOLUS_ADVEC
889           IF ( GM_AdvForm ) THEN
890             CALL TIMEAVE_CUMULATE( GM_PsiXtave, GM_PsiX, Nr,
891         &                          deltaTclock, bi, bj, myThid )
892             CALL TIMEAVE_CUMULATE( GM_PsiYtave, GM_PsiY, Nr,
893         &                          deltaTclock, bi, bj, myThid )
894           ENDIF
895    #endif
896           DO k=1,Nr
897             GM_TimeAve(k,bi,bj)=GM_TimeAve(k,bi,bj)+deltaTclock
898           ENDDO
899    
900          ENDIF
901    #endif /* ALLOW_TIMEAVE */
902    
903    #ifdef ALLOW_DIAGNOSTICS
904          IF ( useDiagnostics ) THEN
905            CALL GMREDI_DIAGNOSTICS_FILL(bi,bj,myThid)
906          ENDIF
907    #endif /* ALLOW_DIAGNOSTICS */
908    
909  #endif /* ALLOW_GMREDI */  #endif /* ALLOW_GMREDI */
910    
911        RETURN        RETURN
# Line 221  C     Calculate slopes for use in tensor Line 913  C     Calculate slopes for use in tensor
913    
914    
915        SUBROUTINE GMREDI_CALC_TENSOR_DUMMY(        SUBROUTINE GMREDI_CALC_TENSOR_DUMMY(
916       I             bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax, K,       I             iMin, iMax, jMin, jMax,
917       I             sigmaX, sigmaY, sigmaR,       I             sigmaX, sigmaY, sigmaR,
918       I             myThid )       I             bi, bj, myTime, myIter, myThid )
919  C     /==========================================================\  C     /==========================================================\
920  C     | SUBROUTINE GMREDI_CALC_TENSOR                            |  C     | SUBROUTINE GMREDI_CALC_TENSOR                            |
921  C     | o Calculate tensor elements for GM/Redi tensor.          |  C     | o Calculate tensor elements for GM/Redi tensor.          |
# Line 233  C     \================================= Line 925  C     \=================================
925    
926  C     == Global variables ==  C     == Global variables ==
927  #include "SIZE.h"  #include "SIZE.h"
 #include "GRID.h"  
 #include "DYNVARS.h"  
928  #include "EEPARAMS.h"  #include "EEPARAMS.h"
 #include "PARAMS.h"  
929  #include "GMREDI.h"  #include "GMREDI.h"
930    
931  C     == Routine arguments ==  C     == Routine arguments ==
# Line 244  C Line 933  C
933        _RL sigmaX(1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)        _RL sigmaX(1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)
934        _RL sigmaY(1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)        _RL sigmaY(1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)
935        _RL sigmaR(1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)        _RL sigmaR(1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,Nr)
936        INTEGER bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,K        INTEGER iMin,iMax,jMin,jMax
937          INTEGER bi, bj
938          _RL     myTime
939          INTEGER myIter
940        INTEGER myThid        INTEGER myThid
941  CEndOfInterface  CEndOfInterface
942    
       INTEGER i, j  
   
943  #ifdef ALLOW_GMREDI  #ifdef ALLOW_GMREDI
944    
945        DO j=1-Oly+1,sNy+Oly-1        INTEGER i, j, k
946         DO i=1-Olx+1,sNx+Olx-1  
947          Kwx(i,j,k,bi,bj) = 0.0        DO k=1,Nr
948          Kwy(i,j,k,bi,bj) = 0.0         DO j=1-Oly+1,sNy+Oly-1
949          Kwz(i,j,k,bi,bj) = 0.0          DO i=1-Olx+1,sNx+Olx-1
950             Kwx(i,j,k,bi,bj) = 0.0
951             Kwy(i,j,k,bi,bj) = 0.0
952             Kwz(i,j,k,bi,bj) = 0.0
953            ENDDO
954         ENDDO         ENDDO
955        ENDDO        ENDDO
956  #endif /* ALLOW_GMREDI */  #endif /* ALLOW_GMREDI */
957    
958        end        RETURN
959          END
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