/[MITgcm]/MITgcm/pkg/mom_vecinv/mom_vecinv.F
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Diff of /MITgcm/pkg/mom_vecinv/mom_vecinv.F

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revision 1.28 by jmc, Tue Nov 2 01:04:08 2004 UTC revision 1.50 by baylor, Mon Sep 26 15:27:11 2005 UTC
# Line 5  C $Name$ Line 5  C $Name$
5    
6        SUBROUTINE MOM_VECINV(        SUBROUTINE MOM_VECINV(
7       I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,kUp,kDown,       I        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,kUp,kDown,
8       I        dPhiHydX,dPhiHydY,KappaRU,KappaRV,       I        KappaRU, KappaRV,
9       U        fVerU, fVerV,       U        fVerU, fVerV,
10         O        guDiss, gvDiss,
11       I        myTime, myIter, myThid)       I        myTime, myIter, myThid)
12  C     /==========================================================\  C     /==========================================================\
13  C     | S/R MOM_VECINV                                           |  C     | S/R MOM_VECINV                                           |
# Line 39  C     == Global variables == Line 40  C     == Global variables ==
40  #endif  #endif
41    
42  C     == Routine arguments ==  C     == Routine arguments ==
43  C     fVerU   - Flux of momentum in the vertical  C     fVerU  :: Flux of momentum in the vertical direction, out of the upper
44  C     fVerV     direction out of the upper face of a cell K  C     fVerV  :: face of a cell K ( flux into the cell above ).
45  C               ( flux into the cell above ).  C     guDiss :: dissipation tendency (all explicit terms), u component
46  C     dPhiHydX,Y :: Gradient (X & Y dir.) of Hydrostatic Potential  C     gvDiss :: dissipation tendency (all explicit terms), v component
47  C     bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax - Range of points for which calculation  C     bi, bj, iMin, iMax, jMin, jMax - Range of points for which calculation
48  C                                      results will be set.  C                                      results will be set.
49  C     kUp, kDown                     - Index for upper and lower layers.  C     kUp, kDown                     - Index for upper and lower layers.
50  C     myThid - Instance number for this innvocation of CALC_MOM_RHS  C     myThid - Instance number for this innvocation of CALC_MOM_RHS
       _RL dPhiHydX(1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly)  
       _RL dPhiHydY(1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly)  
51        _RL KappaRU(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)        _RL KappaRU(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)
52        _RL KappaRV(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)        _RL KappaRV(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,Nr)
53        _RL fVerU(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)        _RL fVerU(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)
54        _RL fVerV(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)        _RL fVerV(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2)
55          _RL guDiss(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
56          _RL gvDiss(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
57        INTEGER kUp,kDown        INTEGER kUp,kDown
58        _RL     myTime        _RL     myTime
59        INTEGER myIter        INTEGER myIter
# Line 66  C     == Functions == Line 67  C     == Functions ==
67        EXTERNAL DIFFERENT_MULTIPLE        EXTERNAL DIFFERENT_MULTIPLE
68    
69  C     == Local variables ==  C     == Local variables ==
       _RL      aF (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)  
70        _RL      vF (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL      vF (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
71        _RL      vrF (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL      vrF (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
72        _RL      uCf (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL      uCf (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
73        _RL      vCf (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL      vCf (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
74        _RL      mT (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)  c     _RL      mT (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
       _RL      pF (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)  
75        _RL del2u(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL del2u(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
76        _RL del2v(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL del2v(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
77        _RL tension(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL tension(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
78        _RL strain(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL strain(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
79        _RS hFacZ(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RS hFacZ(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
80        _RS r_hFacZ(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RS r_hFacZ(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
       _RS xA(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)  
       _RS yA(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)  
81        _RL uFld(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL uFld(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
82        _RL vFld(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL vFld(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
83        _RL dStar(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL dStar(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
84        _RL zStar(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL zStar(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
       _RL uDiss(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)  
       _RL vDiss(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)  
85  C     I,J,K - Loop counters  C     I,J,K - Loop counters
86        INTEGER i,j,k        INTEGER i,j,k
 C     rVelMaskOverride - Factor for imposing special surface boundary conditions  
 C                        ( set according to free-surface condition ).  
 C     hFacROpen        - Lopped cell factos used tohold fraction of open  
 C     hFacRClosed        and closed cell wall.  
       _RL  rVelMaskOverride  
87  C     xxxFac - On-off tracer parameters used for switching terms off.  C     xxxFac - On-off tracer parameters used for switching terms off.
       _RL  uDudxFac  
       _RL  AhDudxFac  
       _RL  A4DuxxdxFac  
       _RL  vDudyFac  
       _RL  AhDudyFac  
       _RL  A4DuyydyFac  
       _RL  rVelDudrFac  
88        _RL  ArDudrFac        _RL  ArDudrFac
89        _RL  fuFac  c     _RL  mtFacU
       _RL  phxFac  
       _RL  mtFacU  
       _RL  uDvdxFac  
       _RL  AhDvdxFac  
       _RL  A4DvxxdxFac  
       _RL  vDvdyFac  
       _RL  AhDvdyFac  
       _RL  A4DvyydyFac  
       _RL  rVelDvdrFac  
90        _RL  ArDvdrFac        _RL  ArDvdrFac
91        _RL  fvFac  c     _RL  mtFacV
       _RL  phyFac  
       _RL  vForcFac  
       _RL  mtFacV  
       _RL wVelBottomOverride  
92        LOGICAL bottomDragTerms        LOGICAL bottomDragTerms
93        LOGICAL writeDiag        LOGICAL writeDiag
94        _RL KE(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL KE(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
95        _RL omega3(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL omega3(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
96        _RL vort3(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL vort3(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
97        _RL hDiv(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL hDiv(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
98          _RL viscAh_Z(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
99          _RL viscAh_D(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
100          _RL viscA4_Z(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
101          _RL viscA4_D(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
102          LOGICAL harmonic,biharmonic,useVariableViscosity
103    
104  #ifdef ALLOW_MNC  #ifdef ALLOW_MNC
105        INTEGER offsets(9)        INTEGER offsets(9)
# Line 139  C--   (at least in part) Line 114  C--   (at least in part)
114        fVerV(1,1,kUp) = fVerV(1,1,kUp)        fVerV(1,1,kUp) = fVerV(1,1,kUp)
115  #endif  #endif
116    
117        rVelMaskOverride=1.        writeDiag = DIFFERENT_MULTIPLE(diagFreq, myTime, deltaTClock)
       IF ( k .EQ. 1 ) rVelMaskOverride=freeSurfFac  
       wVelBottomOverride=1.  
       IF (k.EQ.Nr) wVelBottomOverride=0.  
       writeDiag = DIFFERENT_MULTIPLE(diagFreq, myTime,  
      &                                         myTime-deltaTClock)  
118    
119  #ifdef ALLOW_MNC  #ifdef ALLOW_MNC
120        IF (useMNC .AND. snapshot_mnc .AND. writeDiag) THEN        IF (useMNC .AND. snapshot_mnc .AND. writeDiag) THEN
121          IF ((bi .EQ. 1).AND.(bj .EQ. 1).AND.(k .EQ. 1)) THEN          IF ((bi .EQ. 1).AND.(bj .EQ. 1).AND.(k .EQ. 1)) THEN
122            CALL MNC_CW_SET_UDIM('mom_vi', -1, myThid)            CALL MNC_CW_SET_UDIM('mom_vi', -1, myThid)
123            CALL MNC_CW_I_W_S('I','mom_vi',0,0,'iter',myIter,myThid)            CALL MNC_CW_RL_W_S('D','mom_vi',0,0,'T',myTime,myThid)
124            CALL MNC_CW_SET_UDIM('mom_vi', 0, myThid)            CALL MNC_CW_SET_UDIM('mom_vi', 0, myThid)
125              CALL MNC_CW_I_W_S('I','mom_vi',0,0,'iter',myIter,myThid)
126          ENDIF          ENDIF
127          DO i = 1,9          DO i = 1,9
128            offsets(i) = 0            offsets(i) = 0
# Line 164  C       write(*,*) 'offsets = ',(offsets Line 135  C       write(*,*) 'offsets = ',(offsets
135  C     Initialise intermediate terms  C     Initialise intermediate terms
136        DO J=1-OLy,sNy+OLy        DO J=1-OLy,sNy+OLy
137         DO I=1-OLx,sNx+OLx         DO I=1-OLx,sNx+OLx
138          aF(i,j)   = 0.          vF(i,j)    = 0.
139          vF(i,j)   = 0.          vrF(i,j)   = 0.
         vrF(i,j)  = 0.  
140          uCf(i,j)   = 0.          uCf(i,j)   = 0.
141          vCf(i,j)   = 0.          vCf(i,j)   = 0.
142          mT(i,j)   = 0.  c       mT(i,j)    = 0.
         pF(i,j)   = 0.  
143          del2u(i,j) = 0.          del2u(i,j) = 0.
144          del2v(i,j) = 0.          del2v(i,j) = 0.
145          dStar(i,j) = 0.          dStar(i,j) = 0.
146          zStar(i,j) = 0.          zStar(i,j) = 0.
147          uDiss(i,j) = 0.          guDiss(i,j)= 0.
148          vDiss(i,j) = 0.          gvDiss(i,j)= 0.
149          vort3(i,j) = 0.          vort3(i,j) = 0.
150          omega3(i,j) = 0.          omega3(i,j)= 0.
151          ke(i,j) = 0.          ke(i,j)    = 0.
152            viscAh_Z(i,j) = 0.
153            viscAh_D(i,j) = 0.
154            viscA4_Z(i,j) = 0.
155            viscA4_D(i,j) = 0.
156    
157  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
158          strain(i,j)  = 0. _d 0          strain(i,j)  = 0. _d 0
159          tension(i,j) = 0. _d 0          tension(i,j) = 0. _d 0
# Line 189  C     Initialise intermediate terms Line 163  C     Initialise intermediate terms
163    
164  C--   Term by term tracer parmeters  C--   Term by term tracer parmeters
165  C     o U momentum equation  C     o U momentum equation
       uDudxFac     = afFacMom*1.  
       AhDudxFac    = vfFacMom*1.  
       A4DuxxdxFac  = vfFacMom*1.  
       vDudyFac     = afFacMom*1.  
       AhDudyFac    = vfFacMom*1.  
       A4DuyydyFac  = vfFacMom*1.  
       rVelDudrFac  = afFacMom*1.  
166        ArDudrFac    = vfFacMom*1.        ArDudrFac    = vfFacMom*1.
167        mTFacU       = mtFacMom*1.  c     mTFacU       = mtFacMom*1.
       fuFac        = cfFacMom*1.  
       phxFac       = pfFacMom*1.  
168  C     o V momentum equation  C     o V momentum equation
       uDvdxFac     = afFacMom*1.  
       AhDvdxFac    = vfFacMom*1.  
       A4DvxxdxFac  = vfFacMom*1.  
       vDvdyFac     = afFacMom*1.  
       AhDvdyFac    = vfFacMom*1.  
       A4DvyydyFac  = vfFacMom*1.  
       rVelDvdrFac  = afFacMom*1.  
169        ArDvdrFac    = vfFacMom*1.        ArDvdrFac    = vfFacMom*1.
170        mTFacV       = mtFacMom*1.  c     mTFacV       = mtFacMom*1.
       fvFac        = cfFacMom*1.  
       phyFac       = pfFacMom*1.  
       vForcFac     = foFacMom*1.  
171    
172        IF (     no_slip_bottom        IF (     no_slip_bottom
173       &    .OR. bottomDragQuadratic.NE.0.       &    .OR. bottomDragQuadratic.NE.0.
# Line 222  C     o V momentum equation Line 177  C     o V momentum equation
177         bottomDragTerms=.FALSE.         bottomDragTerms=.FALSE.
178        ENDIF        ENDIF
179    
 C-- with stagger time stepping, grad Phi_Hyp is directly incoporated in TIMESTEP  
       IF (staggerTimeStep) THEN  
         phxFac = 0.  
         phyFac = 0.  
       ENDIF  
   
180  C--   Calculate open water fraction at vorticity points  C--   Calculate open water fraction at vorticity points
181        CALL MOM_CALC_HFACZ(bi,bj,k,hFacZ,r_hFacZ,myThid)        CALL MOM_CALC_HFACZ(bi,bj,k,hFacZ,r_hFacZ,myThid)
182    
 C---- Calculate common quantities used in both U and V equations  
 C     Calculate tracer cell face open areas  
       DO j=1-OLy,sNy+OLy  
        DO i=1-OLx,sNx+OLx  
         xA(i,j) = _dyG(i,j,bi,bj)  
      &   *drF(k)*_hFacW(i,j,k,bi,bj)  
         yA(i,j) = _dxG(i,j,bi,bj)  
      &   *drF(k)*_hFacS(i,j,k,bi,bj)  
        ENDDO  
       ENDDO  
   
183  C     Make local copies of horizontal flow field  C     Make local copies of horizontal flow field
184        DO j=1-OLy,sNy+OLy        DO j=1-OLy,sNy+OLy
185         DO i=1-OLx,sNx+OLx         DO i=1-OLx,sNx+OLx
# Line 254  C note (jmc) : Dissipation and Vort3 adv Line 192  C note (jmc) : Dissipation and Vort3 adv
192  C              use the same maskZ (and hFacZ)  => needs 2 call(s)  C              use the same maskZ (and hFacZ)  => needs 2 call(s)
193  c     CALL MOM_VI_HFACZ_DISS(bi,bj,k,hFacZ,r_hFacZ,myThid)  c     CALL MOM_VI_HFACZ_DISS(bi,bj,k,hFacZ,r_hFacZ,myThid)
194    
195        CALL MOM_CALC_KE(bi,bj,k,2,uFld,vFld,KE,myThid)        CALL MOM_CALC_KE(bi,bj,k,0,uFld,vFld,KE,myThid)
196    
197        CALL MOM_CALC_HDIV(bi,bj,k,2,uFld,vFld,hDiv,myThid)        CALL MOM_CALC_HDIV(bi,bj,k,2,uFld,vFld,hDiv,myThid)
198    
199        CALL MOM_CALC_RELVORT3(bi,bj,k,uFld,vFld,hFacZ,vort3,myThid)        CALL MOM_CALC_RELVORT3(bi,bj,k,uFld,vFld,hFacZ,vort3,myThid)
200    
201          CALL MOM_CALC_TENSION(bi,bj,k,uFld,vFld,tension,myThid)
202    
203          CALL MOM_CALC_STRAIN(bi,bj,k,uFld,vFld,hFacZ,strain,myThid)
204    
205        IF (useAbsVorticity)        IF (useAbsVorticity)
206       & CALL MOM_CALC_ABSVORT3(bi,bj,k,vort3,omega3,myThid)       & CALL MOM_CALC_ABSVORT3(bi,bj,k,vort3,omega3,myThid)
207    
208        IF (momViscosity) THEN        IF (momViscosity) THEN
209    C      Calculate Viscosities
210          CALL MOM_CALC_VISC(
211         I        bi,bj,k,
212         O        viscAh_Z,viscAh_D,viscA4_Z,viscA4_D,
213         O        harmonic,biharmonic,useVariableViscosity,
214         I        hDiv,vort3,tension,strain,KE,hfacZ,
215         I        myThid)
216    
217  C      Calculate del^2 u and del^2 v for bi-harmonic term  C      Calculate del^2 u and del^2 v for bi-harmonic term
218         IF (viscA4.NE.0.         IF (biharmonic) THEN
      &     .OR. viscA4Grid.NE.0.  
      &     .OR. viscC4leith.NE.0.  
      &    ) THEN  
219           CALL MOM_VI_DEL2UV(bi,bj,k,hDiv,vort3,hFacZ,           CALL MOM_VI_DEL2UV(bi,bj,k,hDiv,vort3,hFacZ,
220       O                      del2u,del2v,       O                      del2u,del2v,
221       &                      myThid)       &                      myThid)
222           CALL MOM_CALC_HDIV(bi,bj,k,2,del2u,del2v,dStar,myThid)           CALL MOM_CALC_HDIV(bi,bj,k,2,del2u,del2v,dStar,myThid)
223           CALL MOM_CALC_RELVORT3(           CALL MOM_CALC_RELVORT3(bi,bj,k,
224       &                         bi,bj,k,del2u,del2v,hFacZ,zStar,myThid)       &                          del2u,del2v,hFacZ,zStar,myThid)
225         ENDIF         ENDIF
226    
227  C      Calculate dissipation terms for U and V equations  C      Calculate dissipation terms for U and V equations
228  C      in terms of vorticity and divergence  
229         IF (    viscAhD.NE.0. .OR. viscAhZ.NE.0.  C      in terms of tension and strain
230       &    .OR. viscA4D.NE.0. .OR. viscA4Z.NE.0.         IF (useStrainTensionVisc) THEN
231       &    .OR. viscAhGrid.NE.0. .OR. viscA4Grid.NE.0.           CALL MOM_HDISSIP(bi,bj,k,hDiv,vort3,tension,strain,KE,
232       &    .OR. viscC2leith.NE.0. .OR. viscC4leith.NE.0.       I                    hFacZ,
233       &    ) THEN       I                    viscAh_Z,viscAh_D,viscA4_Z,viscA4_D,
234           CALL MOM_VI_HDISSIP(bi,bj,k,hDiv,vort3,hFacZ,dStar,zStar,       I                    harmonic,biharmonic,useVariableViscosity,
235       O                       uDiss,vDiss,       O                    guDiss,gvDiss,
      &                       myThid)  
        ENDIF  
 C      or in terms of tension and strain  
        IF (viscAstrain.NE.0. .OR. viscAtension.NE.0.) THEN  
          CALL MOM_CALC_TENSION(bi,bj,k,uFld,vFld,  
      O                         tension,  
      I                         myThid)  
          CALL MOM_CALC_STRAIN(bi,bj,k,uFld,vFld,hFacZ,  
      O                        strain,  
      I                        myThid)  
          CALL MOM_HDISSIP(bi,bj,k,  
      I                    tension,strain,hFacZ,viscAtension,viscAstrain,  
      O                    uDiss,vDiss,  
236       I                    myThid)       I                    myThid)
237           ELSE
238    C      in terms of vorticity and divergence
239             CALL MOM_VI_HDISSIP(bi,bj,k,hDiv,vort3,tension,strain,KE,
240         I                       hFacZ,dStar,zStar,
241         I                       viscAh_Z,viscAh_D,viscA4_Z,viscA4_D,
242         I                       harmonic,biharmonic,useVariableViscosity,
243         O                       guDiss,gvDiss,
244         &                       myThid)        
245         ENDIF         ENDIF
246        ENDIF        ENDIF
247    
# Line 310  C---- Zonal momentum equation starts her Line 253  C---- Zonal momentum equation starts her
253  C--   Vertical flux (fVer is at upper face of "u" cell)  C--   Vertical flux (fVer is at upper face of "u" cell)
254    
255  C     Eddy component of vertical flux (interior component only) -> vrF  C     Eddy component of vertical flux (interior component only) -> vrF
256        IF (momViscosity.AND..NOT.implicitViscosity)        IF (momViscosity.AND..NOT.implicitViscosity) THEN
257       & CALL MOM_U_RVISCFLUX(bi,bj,k,uVel,KappaRU,vrF,myThid)         CALL MOM_U_RVISCFLUX(bi,bj,k+1,uVel,KappaRU,vrF,myThid)
258    
259  C     Combine fluxes  C     Combine fluxes
260        DO j=jMin,jMax         DO j=jMin,jMax
261         DO i=iMin,iMax          DO i=iMin,iMax
262          fVerU(i,j,kDown) = ArDudrFac*vrF(i,j)           fVerU(i,j,kDown) = ArDudrFac*vrF(i,j)
263            ENDDO
264         ENDDO         ENDDO
       ENDDO  
265    
266  C--   Tendency is minus divergence of the fluxes + coriolis + pressure term  C--   Tendency is minus divergence of the fluxes
267        DO j=2-Oly,sNy+Oly-1         DO j=2-Oly,sNy+Oly-1
268         DO i=2-Olx,sNx+Olx-1          DO i=2-Olx,sNx+Olx-1
269          gU(i,j,k,bi,bj) = uDiss(i,j)           guDiss(i,j) = guDiss(i,j)
270       &   -_recip_hFacW(i,j,k,bi,bj)*recip_drF(k)       &   -_recip_hFacW(i,j,k,bi,bj)*recip_drF(k)
271       &   *recip_rAw(i,j,bi,bj)       &   *recip_rAw(i,j,bi,bj)
272       &  *(       &  *(
273       &   +fVerU(i,j,kUp)*rkFac - fVerU(i,j,kDown)*rkFac       &    fVerU(i,j,kDown) - fVerU(i,j,kUp)
274       &   )       &   )*rkSign
275       &  - phxFac*dPhiHydX(i,j)          ENDDO
276         ENDDO         ENDDO
277        ENDDO        ENDIF
278    
279  C-- No-slip and drag BCs appear as body forces in cell abutting topography  C-- No-slip and drag BCs appear as body forces in cell abutting topography
280        IF (momViscosity.AND.no_slip_sides) THEN        IF (momViscosity.AND.no_slip_sides) THEN
281  C-     No-slip BCs impose a drag at walls...  C-     No-slip BCs impose a drag at walls...
282         CALL MOM_U_SIDEDRAG(bi,bj,k,uFld,del2u,hFacZ,vF,myThid)         CALL MOM_U_SIDEDRAG(
283         I        bi,bj,k,
284         I        uFld, del2u, hFacZ,
285         I        viscAh_Z,viscA4_Z,
286         I        harmonic,biharmonic,useVariableViscosity,
287         O        vF,
288         I        myThid)
289         DO j=jMin,jMax         DO j=jMin,jMax
290          DO i=iMin,iMax          DO i=iMin,iMax
291           gU(i,j,k,bi,bj) = gU(i,j,k,bi,bj)+vF(i,j)           guDiss(i,j) = guDiss(i,j)+vF(i,j)
292          ENDDO          ENDDO
293         ENDDO         ENDDO
294        ENDIF        ENDIF
# Line 349  C-    No-slip BCs impose a drag at botto Line 298  C-    No-slip BCs impose a drag at botto
298         CALL MOM_U_BOTTOMDRAG(bi,bj,k,uFld,KE,KappaRU,vF,myThid)         CALL MOM_U_BOTTOMDRAG(bi,bj,k,uFld,KE,KappaRU,vF,myThid)
299         DO j=jMin,jMax         DO j=jMin,jMax
300          DO i=iMin,iMax          DO i=iMin,iMax
301           gU(i,j,k,bi,bj) = gU(i,j,k,bi,bj)+vF(i,j)           guDiss(i,j) = guDiss(i,j)+vF(i,j)
302          ENDDO          ENDDO
303         ENDDO         ENDDO
304        ENDIF        ENDIF
# Line 370  C---- Meridional momentum equation start Line 319  C---- Meridional momentum equation start
319  C--   Vertical flux (fVer is at upper face of "v" cell)  C--   Vertical flux (fVer is at upper face of "v" cell)
320    
321  C     Eddy component of vertical flux (interior component only) -> vrF  C     Eddy component of vertical flux (interior component only) -> vrF
322        IF (momViscosity.AND..NOT.implicitViscosity)        IF (momViscosity.AND..NOT.implicitViscosity) THEN
323       & CALL MOM_V_RVISCFLUX(bi,bj,k,vVel,KappaRV,vrf,myThid)         CALL MOM_V_RVISCFLUX(bi,bj,k+1,vVel,KappaRV,vrF,myThid)
324    
325  C     Combine fluxes -> fVerV  C     Combine fluxes -> fVerV
326        DO j=jMin,jMax         DO j=jMin,jMax
327         DO i=iMin,iMax          DO i=iMin,iMax
328          fVerV(i,j,kDown) = ArDvdrFac*vrF(i,j)           fVerV(i,j,kDown) = ArDvdrFac*vrF(i,j)
329            ENDDO
330         ENDDO         ENDDO
       ENDDO  
331    
332  C--   Tendency is minus divergence of the fluxes + coriolis + pressure term  C--   Tendency is minus divergence of the fluxes
333        DO j=jMin,jMax         DO j=jMin,jMax
334         DO i=iMin,iMax          DO i=iMin,iMax
335          gV(i,j,k,bi,bj) = vDiss(i,j)           gvDiss(i,j) = gvDiss(i,j)
336       &   -_recip_hFacS(i,j,k,bi,bj)*recip_drF(k)       &   -_recip_hFacS(i,j,k,bi,bj)*recip_drF(k)
337       &    *recip_rAs(i,j,bi,bj)       &    *recip_rAs(i,j,bi,bj)
338       &  *(       &  *(
339       &   +fVerV(i,j,kUp)*rkFac - fVerV(i,j,kDown)*rkFac       &    fVerV(i,j,kDown) - fVerV(i,j,kUp)
340       &   )       &   )*rkSign
341       &  - phyFac*dPhiHydY(i,j)          ENDDO
342         ENDDO         ENDDO
343        ENDDO        ENDIF
344    
345  C-- No-slip and drag BCs appear as body forces in cell abutting topography  C-- No-slip and drag BCs appear as body forces in cell abutting topography
346        IF (momViscosity.AND.no_slip_sides) THEN        IF (momViscosity.AND.no_slip_sides) THEN
347  C-     No-slip BCs impose a drag at walls...  C-     No-slip BCs impose a drag at walls...
348         CALL MOM_V_SIDEDRAG(bi,bj,k,vFld,del2v,hFacZ,vF,myThid)         CALL MOM_V_SIDEDRAG(
349         I        bi,bj,k,
350         I        vFld, del2v, hFacZ,
351         I        viscAh_Z,viscA4_Z,
352         I        harmonic,biharmonic,useVariableViscosity,
353         O        vF,
354         I        myThid)
355         DO j=jMin,jMax         DO j=jMin,jMax
356          DO i=iMin,iMax          DO i=iMin,iMax
357           gV(i,j,k,bi,bj) = gV(i,j,k,bi,bj)+vF(i,j)           gvDiss(i,j) = gvDiss(i,j)+vF(i,j)
358          ENDDO          ENDDO
359         ENDDO         ENDDO
360        ENDIF        ENDIF
# Line 408  C-    No-slip BCs impose a drag at botto Line 363  C-    No-slip BCs impose a drag at botto
363         CALL MOM_V_BOTTOMDRAG(bi,bj,k,vFld,KE,KappaRV,vF,myThid)         CALL MOM_V_BOTTOMDRAG(bi,bj,k,vFld,KE,KappaRV,vF,myThid)
364         DO j=jMin,jMax         DO j=jMin,jMax
365          DO i=iMin,iMax          DO i=iMin,iMax
366           gV(i,j,k,bi,bj) = gV(i,j,k,bi,bj)+vF(i,j)           gvDiss(i,j) = gvDiss(i,j)+vF(i,j)
367          ENDDO          ENDDO
368         ENDDO         ENDDO
369        ENDIF        ENDIF
# Line 425  c      ENDDO Line 380  c      ENDDO
380  c     ENDIF  c     ENDIF
381    
382  C--   Horizontal Coriolis terms  C--   Horizontal Coriolis terms
383        IF (useCoriolis .AND. .NOT.useCDscheme  c     IF (useCoriolis .AND. .NOT.useCDscheme
384       &    .AND. .NOT. useAbsVorticity) THEN  c    &    .AND. .NOT. useAbsVorticity) THEN
385         CALL MOM_VI_CORIOLIS(bi,bj,k,uFld,vFld,hFacZ,r_hFacZ,  C- jmc: change it to keep the Coriolis terms when useAbsVorticity=T & momAdvection=F
386       &                      uCf,vCf,myThid)        IF ( useCoriolis .AND.
387         &     .NOT.( useCDscheme .OR. useAbsVorticity.AND.momAdvection )
388         &   ) THEN
389           IF (useAbsVorticity) THEN
390            CALL MOM_VI_U_CORIOLIS(bi,bj,K,vFld,omega3,hFacZ,r_hFacZ,
391         &                         uCf,myThid)
392            CALL MOM_VI_V_CORIOLIS(bi,bj,K,uFld,omega3,hFacZ,r_hFacZ,
393         &                         vCf,myThid)
394           ELSE
395            CALL MOM_VI_CORIOLIS(bi,bj,k,uFld,vFld,hFacZ,r_hFacZ,
396         &                       uCf,vCf,myThid)
397           ENDIF
398         DO j=jMin,jMax         DO j=jMin,jMax
399          DO i=iMin,iMax          DO i=iMin,iMax
400           gU(i,j,k,bi,bj) = gU(i,j,k,bi,bj)+uCf(i,j)           gU(i,j,k,bi,bj) = uCf(i,j)
401           gV(i,j,k,bi,bj) = gV(i,j,k,bi,bj)+vCf(i,j)           gV(i,j,k,bi,bj) = vCf(i,j)
402          ENDDO          ENDDO
403         ENDDO         ENDDO
404    
405         IF ( writeDiag ) THEN         IF ( writeDiag ) THEN
406           IF (snapshot_mdsio) THEN           IF (snapshot_mdsio) THEN
407             CALL WRITE_LOCAL_RL('fV','I10',1,uCf,bi,bj,k,myIter,myThid)             CALL WRITE_LOCAL_RL('fV','I10',1,uCf,bi,bj,k,myIter,myThid)
# Line 449  C--   Horizontal Coriolis terms Line 416  C--   Horizontal Coriolis terms
416           ENDIF           ENDIF
417  #endif /*  ALLOW_MNC  */  #endif /*  ALLOW_MNC  */
418         ENDIF         ENDIF
419    #ifdef ALLOW_DIAGNOSTICS
420           IF ( useDiagnostics ) THEN
421             CALL DIAGNOSTICS_FILL(uCf,'Um_Cori ',k,1,2,bi,bj,myThid)
422             CALL DIAGNOSTICS_FILL(vCf,'Vm_Cori ',k,1,2,bi,bj,myThid)
423           ENDIF
424    #endif /* ALLOW_DIAGNOSTICS */
425    
426          ELSE
427           DO j=jMin,jMax
428            DO i=iMin,iMax
429             gU(i,j,k,bi,bj) = 0. _d 0
430             gV(i,j,k,bi,bj) = 0. _d 0
431            ENDDO
432           ENDDO
433        ENDIF        ENDIF
434    
435        IF (momAdvection) THEN        IF (momAdvection) THEN
436  C--   Horizontal advection of relative vorticity  C--   Horizontal advection of relative (or absolute) vorticity
437         IF (useAbsVorticity) THEN         IF (highOrderVorticity.AND.useAbsVorticity) THEN
438            CALL MOM_VI_U_CORIOLIS_C4(bi,bj,k,vFld,omega3,r_hFacZ,
439         &                         uCf,myThid)
440           ELSEIF (highOrderVorticity) THEN
441            CALL MOM_VI_U_CORIOLIS_C4(bi,bj,k,vFld,vort3, r_hFacZ,
442         &                         uCf,myThid)
443           ELSEIF (useAbsVorticity) THEN
444          CALL MOM_VI_U_CORIOLIS(bi,bj,K,vFld,omega3,hFacZ,r_hFacZ,          CALL MOM_VI_U_CORIOLIS(bi,bj,K,vFld,omega3,hFacZ,r_hFacZ,
445       &                         uCf,myThid)       &                         uCf,myThid)
446         ELSE         ELSE
447          CALL MOM_VI_U_CORIOLIS(bi,bj,k,vFld,vort3,hFacZ,r_hFacZ,          CALL MOM_VI_U_CORIOLIS(bi,bj,k,vFld,vort3, hFacZ,r_hFacZ,
448       &                         uCf,myThid)       &                         uCf,myThid)
449         ENDIF         ENDIF
 c      CALL MOM_VI_U_CORIOLIS_C4(bi,bj,K,vFld,vort3,r_hFacZ,uCf,myThid)  
450         DO j=jMin,jMax         DO j=jMin,jMax
451          DO i=iMin,iMax          DO i=iMin,iMax
452           gU(i,j,k,bi,bj) = gU(i,j,k,bi,bj)+uCf(i,j)           gU(i,j,k,bi,bj) = gU(i,j,k,bi,bj)+uCf(i,j)
453          ENDDO          ENDDO
454         ENDDO         ENDDO
455         IF (useAbsVorticity) THEN         IF (highOrderVorticity.AND.useAbsVorticity) THEN
456            CALL MOM_VI_V_CORIOLIS_C4(bi,bj,K,uFld,omega3,r_hFacZ,
457         &                         vCf,myThid)
458           ELSEIF (highOrderVorticity) THEN
459            CALL MOM_VI_V_CORIOLIS_C4(bi,bj,K,uFld,vort3, r_hFacZ,
460         &                         vCf,myThid)
461           ELSEIF (useAbsVorticity) THEN
462          CALL MOM_VI_V_CORIOLIS(bi,bj,K,uFld,omega3,hFacZ,r_hFacZ,          CALL MOM_VI_V_CORIOLIS(bi,bj,K,uFld,omega3,hFacZ,r_hFacZ,
463       &                         vCf,myThid)       &                         vCf,myThid)
464         ELSE         ELSE
465          CALL MOM_VI_V_CORIOLIS(bi,bj,k,uFld,vort3,hFacZ,r_hFacZ,          CALL MOM_VI_V_CORIOLIS(bi,bj,k,uFld,vort3, hFacZ,r_hFacZ,
466       &                         vCf,myThid)       &                         vCf,myThid)
467         ENDIF         ENDIF
 c      CALL MOM_VI_V_CORIOLIS_C4(bi,bj,K,uFld,vort3,r_hFacZ,vCf,myThid)  
468         DO j=jMin,jMax         DO j=jMin,jMax
469          DO i=iMin,iMax          DO i=iMin,iMax
470           gV(i,j,k,bi,bj) = gV(i,j,k,bi,bj)+vCf(i,j)           gV(i,j,k,bi,bj) = gV(i,j,k,bi,bj)+vCf(i,j)
# Line 496  c      CALL MOM_VI_V_CORIOLIS_C4(bi,bj,K Line 487  c      CALL MOM_VI_V_CORIOLIS_C4(bi,bj,K
487         ENDIF         ENDIF
488    
489  #ifdef ALLOW_TIMEAVE  #ifdef ALLOW_TIMEAVE
 #ifndef HRCUBE  
490         IF (taveFreq.GT.0.) THEN         IF (taveFreq.GT.0.) THEN
491           CALL TIMEAVE_CUMUL_1K1T(uZetatave,vCf,deltaTClock,           CALL TIMEAVE_CUMUL_1K1T(uZetatave,vCf,deltaTClock,
492       &                           Nr, k, bi, bj, myThid)       &                           Nr, k, bi, bj, myThid)
493           CALL TIMEAVE_CUMUL_1K1T(vZetatave,uCf,deltaTClock,           CALL TIMEAVE_CUMUL_1K1T(vZetatave,uCf,deltaTClock,
494       &                           Nr, k, bi, bj, myThid)       &                           Nr, k, bi, bj, myThid)
495         ENDIF         ENDIF
 #endif /* ndef HRCUBE */  
496  #endif /* ALLOW_TIMEAVE */  #endif /* ALLOW_TIMEAVE */
497    #ifdef ALLOW_DIAGNOSTICS
498           IF ( useDiagnostics ) THEN
499             CALL DIAGNOSTICS_FILL(uCf,'Um_AdvZ3',k,1,2,bi,bj,myThid)
500             CALL DIAGNOSTICS_FILL(vCf,'Vm_AdvZ3',k,1,2,bi,bj,myThid)
501           ENDIF
502    #endif /* ALLOW_DIAGNOSTICS */
503    
504  C--   Vertical shear terms (-w*du/dr & -w*dv/dr)  C--   Vertical shear terms (-w*du/dr & -w*dv/dr)
505         IF ( .NOT. momImplVertAdv ) THEN         IF ( .NOT. momImplVertAdv ) THEN
# Line 520  C--   Vertical shear terms (-w*du/dr & - Line 515  C--   Vertical shear terms (-w*du/dr & -
515            gV(i,j,k,bi,bj) = gV(i,j,k,bi,bj)+vCf(i,j)            gV(i,j,k,bi,bj) = gV(i,j,k,bi,bj)+vCf(i,j)
516           ENDDO           ENDDO
517          ENDDO          ENDDO
518    #ifdef ALLOW_DIAGNOSTICS
519            IF ( useDiagnostics ) THEN
520             CALL DIAGNOSTICS_FILL(uCf,'Um_AdvRe',k,1,2,bi,bj,myThid)
521             CALL DIAGNOSTICS_FILL(vCf,'Vm_AdvRe',k,1,2,bi,bj,myThid)
522            ENDIF
523    #endif /* ALLOW_DIAGNOSTICS */
524         ENDIF         ENDIF
525    
526  C--   Bernoulli term  C--   Bernoulli term
# Line 567  C--   Set du/dt & dv/dt on boundaries to Line 568  C--   Set du/dt & dv/dt on boundaries to
568       &   .AND. nPx.EQ.1 .AND. nPy.EQ.1       &   .AND. nPx.EQ.1 .AND. nPy.EQ.1
569       &   .AND. useCubedSphereExchange ) THEN       &   .AND. useCubedSphereExchange ) THEN
570          CALL DEBUG_CS_CORNER_UV( ' uDiss,vDiss from MOM_VECINV',          CALL DEBUG_CS_CORNER_UV( ' uDiss,vDiss from MOM_VECINV',
571       &             uDiss,vDiss, k, standardMessageUnit,bi,bj,myThid )       &             guDiss,gvDiss, k, standardMessageUnit,bi,bj,myThid )
572        ENDIF        ENDIF
573  #endif /* ALLOW_DEBUG */  #endif /* ALLOW_DEBUG */
574    
# Line 576  C--   Set du/dt & dv/dt on boundaries to Line 577  C--   Set du/dt & dv/dt on boundaries to
577            CALL WRITE_LOCAL_RL('Ds','I10',1,strain,bi,bj,k,myIter,myThid)            CALL WRITE_LOCAL_RL('Ds','I10',1,strain,bi,bj,k,myIter,myThid)
578            CALL WRITE_LOCAL_RL('Dt','I10',1,tension,bi,bj,k,myIter,            CALL WRITE_LOCAL_RL('Dt','I10',1,tension,bi,bj,k,myIter,
579       &         myThid)       &         myThid)
580            CALL WRITE_LOCAL_RL('Du','I10',1,uDiss,bi,bj,k,myIter,myThid)            CALL WRITE_LOCAL_RL('Du','I10',1,guDiss,bi,bj,k,myIter,myThid)
581            CALL WRITE_LOCAL_RL('Dv','I10',1,vDiss,bi,bj,k,myIter,myThid)            CALL WRITE_LOCAL_RL('Dv','I10',1,gvDiss,bi,bj,k,myIter,myThid)
582            CALL WRITE_LOCAL_RL('Z3','I10',1,vort3,bi,bj,k,myIter,myThid)            CALL WRITE_LOCAL_RL('Z3','I10',1,vort3,bi,bj,k,myIter,myThid)
583            CALL WRITE_LOCAL_RL('W3','I10',1,omega3,bi,bj,k,myIter,myThid)            CALL WRITE_LOCAL_RL('W3','I10',1,omega3,bi,bj,k,myIter,myThid)
584            CALL WRITE_LOCAL_RL('KE','I10',1,KE,bi,bj,k,myIter,myThid)            CALL WRITE_LOCAL_RL('KE','I10',1,KE,bi,bj,k,myIter,myThid)
585            CALL WRITE_LOCAL_RL('D','I10',1,hdiv,bi,bj,k,myIter,myThid)            CALL WRITE_LOCAL_RL('D','I10',1,hDiv,bi,bj,k,myIter,myThid)
586          ENDIF          ENDIF
587  #ifdef ALLOW_MNC  #ifdef ALLOW_MNC
588          IF (useMNC .AND. snapshot_mnc) THEN          IF (useMNC .AND. snapshot_mnc) THEN
# Line 589  C--   Set du/dt & dv/dt on boundaries to Line 590  C--   Set du/dt & dv/dt on boundaries to
590       &          offsets, myThid)       &          offsets, myThid)
591            CALL MNC_CW_RL_W_OFFSET('D','mom_vi',bi,bj,'Dt',tension,            CALL MNC_CW_RL_W_OFFSET('D','mom_vi',bi,bj,'Dt',tension,
592       &          offsets, myThid)       &          offsets, myThid)
593            CALL MNC_CW_RL_W_OFFSET('D','mom_vi',bi,bj,'Du',uDiss,            CALL MNC_CW_RL_W_OFFSET('D','mom_vi',bi,bj,'Du',guDiss,
594       &          offsets, myThid)       &          offsets, myThid)
595            CALL MNC_CW_RL_W_OFFSET('D','mom_vi',bi,bj,'Dv',vDiss,            CALL MNC_CW_RL_W_OFFSET('D','mom_vi',bi,bj,'Dv',gvDiss,
596       &          offsets, myThid)       &          offsets, myThid)
597            CALL MNC_CW_RL_W_OFFSET('D','mom_vi',bi,bj,'Z3',vort3,            CALL MNC_CW_RL_W_OFFSET('D','mom_vi',bi,bj,'Z3',vort3,
598       &          offsets, myThid)       &          offsets, myThid)
# Line 599  C--   Set du/dt & dv/dt on boundaries to Line 600  C--   Set du/dt & dv/dt on boundaries to
600       &          offsets, myThid)       &          offsets, myThid)
601            CALL MNC_CW_RL_W_OFFSET('D','mom_vi',bi,bj,'KE',KE,            CALL MNC_CW_RL_W_OFFSET('D','mom_vi',bi,bj,'KE',KE,
602       &          offsets, myThid)       &          offsets, myThid)
603            CALL MNC_CW_RL_W_OFFSET('D','mom_vi',bi,bj,'D', hdiv,            CALL MNC_CW_RL_W_OFFSET('D','mom_vi',bi,bj,'D', hDiv,
604       &          offsets, myThid)       &          offsets, myThid)
605          ENDIF          ENDIF
606  #endif /*  ALLOW_MNC  */  #endif /*  ALLOW_MNC  */
607        ENDIF        ENDIF
608          
609    #ifdef ALLOW_DIAGNOSTICS
610          IF ( useDiagnostics ) THEN
611            CALL DIAGNOSTICS_FILL(KE,    'momKE   ',k,1,2,bi,bj,myThid)
612            CALL DIAGNOSTICS_FILL(hDiv,  'momHDiv ',k,1,2,bi,bj,myThid)
613            CALL DIAGNOSTICS_FILL(vort3, 'momVort3',k,1,2,bi,bj,myThid)
614            CALL DIAGNOSTICS_FILL(gU(1-Olx,1-Oly,k,bi,bj),
615         &                               'Um_Advec',k,1,2,bi,bj,myThid)
616            CALL DIAGNOSTICS_FILL(gV(1-Olx,1-Oly,k,bi,bj),
617         &                               'Vm_Advec',k,1,2,bi,bj,myThid)
618           IF (momViscosity) THEN
619            CALL DIAGNOSTICS_FILL(guDiss,'Um_Diss ',k,1,2,bi,bj,myThid)
620            CALL DIAGNOSTICS_FILL(gvDiss,'Vm_Diss ',k,1,2,bi,bj,myThid)
621           ENDIF
622          ENDIF
623    #endif /* ALLOW_DIAGNOSTICS */
624    
625  #endif /* ALLOW_MOM_VECINV */  #endif /* ALLOW_MOM_VECINV */
626    
627        RETURN        RETURN
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