/[MITgcm]/MITgcm/pkg/mom_vecinv/mom_vecinv.F
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revision 1.16 by adcroft, Mon May 24 15:15:16 2004 UTC revision 1.47 by baylor, Fri Sep 16 19:32:20 2005 UTC
# Line 1  Line 1 
1  C $Header$  C $Header$
2  C $Name$  C $Name$
3    
4  #include "PACKAGES_CONFIG.h"  #include "MOM_VECINV_OPTIONS.h"
 #include "CPP_OPTIONS.h"  
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 31  C     == Global variables == Line 31  C     == Global variables ==
31  #include "DYNVARS.h"  #include "DYNVARS.h"
32  #include "EEPARAMS.h"  #include "EEPARAMS.h"
33  #include "PARAMS.h"  #include "PARAMS.h"
34    #ifdef ALLOW_MNC
35    #include "MNC_PARAMS.h"
36    #endif
37  #include "GRID.h"  #include "GRID.h"
38  #ifdef ALLOW_TIMEAVE  #ifdef ALLOW_TIMEAVE
39  #include "TIMEAVE_STATV.h"  #include "TIMEAVE_STATV.h"
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 64  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)
# Line 124  C     xxxFac - On-off tracer parameters Line 96  C     xxxFac - On-off tracer parameters
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    
99    #ifdef ALLOW_MNC
100          INTEGER offsets(9)
101    #endif
102    
103  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
104  C--   only the kDown part of fverU/V is set in this subroutine  C--   only the kDown part of fverU/V is set in this subroutine
105  C--   the kUp is still required  C--   the kUp is still required
# Line 133  C--   (at least in part) Line 109  C--   (at least in part)
109        fVerV(1,1,kUp) = fVerV(1,1,kUp)        fVerV(1,1,kUp) = fVerV(1,1,kUp)
110  #endif  #endif
111    
112        rVelMaskOverride=1.        writeDiag = DIFFERENT_MULTIPLE(diagFreq, myTime, deltaTClock)
113        IF ( k .EQ. 1 ) rVelMaskOverride=freeSurfFac  
114        wVelBottomOverride=1.  #ifdef ALLOW_MNC
115        IF (k.EQ.Nr) wVelBottomOverride=0.        IF (useMNC .AND. snapshot_mnc .AND. writeDiag) THEN
116        writeDiag = DIFFERENT_MULTIPLE(diagFreq, myTime,          IF ((bi .EQ. 1).AND.(bj .EQ. 1).AND.(k .EQ. 1)) THEN
117       &                                         myTime-deltaTClock)            CALL MNC_CW_SET_UDIM('mom_vi', -1, myThid)
118              CALL MNC_CW_RL_W_S('D','mom_vi',0,0,'T',myTime,myThid)
119              CALL MNC_CW_SET_UDIM('mom_vi', 0, myThid)
120              CALL MNC_CW_I_W_S('I','mom_vi',0,0,'iter',myIter,myThid)
121            ENDIF
122            DO i = 1,9
123              offsets(i) = 0
124            ENDDO
125            offsets(3) = k
126    C       write(*,*) 'offsets = ',(offsets(i),i=1,9)
127          ENDIF
128    #endif /*  ALLOW_MNC  */
129    
130  C     Initialise intermediate terms  C     Initialise intermediate terms
131        DO J=1-OLy,sNy+OLy        DO J=1-OLy,sNy+OLy
132         DO I=1-OLx,sNx+OLx         DO I=1-OLx,sNx+OLx
133          aF(i,j)   = 0.          vF(i,j)    = 0.
134          vF(i,j)   = 0.          vrF(i,j)   = 0.
         vrF(i,j)  = 0.  
135          uCf(i,j)   = 0.          uCf(i,j)   = 0.
136          vCf(i,j)   = 0.          vCf(i,j)   = 0.
137          mT(i,j)   = 0.  c       mT(i,j)    = 0.
         pF(i,j)   = 0.  
138          del2u(i,j) = 0.          del2u(i,j) = 0.
139          del2v(i,j) = 0.          del2v(i,j) = 0.
140          dStar(i,j) = 0.          dStar(i,j) = 0.
141          zStar(i,j) = 0.          zStar(i,j) = 0.
142          uDiss(i,j) = 0.          guDiss(i,j)= 0.
143          vDiss(i,j) = 0.          gvDiss(i,j)= 0.
144          vort3(i,j) = 0.          vort3(i,j) = 0.
145          omega3(i,j) = 0.          omega3(i,j)= 0.
146          ke(i,j) = 0.          ke(i,j)    = 0.
147  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
148          strain(i,j)  = 0. _d 0          strain(i,j)  = 0. _d 0
149          tension(i,j) = 0. _d 0          tension(i,j) = 0. _d 0
# Line 168  C     Initialise intermediate terms Line 153  C     Initialise intermediate terms
153    
154  C--   Term by term tracer parmeters  C--   Term by term tracer parmeters
155  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.  
156        ArDudrFac    = vfFacMom*1.        ArDudrFac    = vfFacMom*1.
157        mTFacU       = mtFacMom*1.  c     mTFacU       = mtFacMom*1.
       fuFac        = cfFacMom*1.  
       phxFac       = pfFacMom*1.  
158  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.  
159        ArDvdrFac    = vfFacMom*1.        ArDvdrFac    = vfFacMom*1.
160        mTFacV       = mtFacMom*1.  c     mTFacV       = mtFacMom*1.
       fvFac        = cfFacMom*1.  
       phyFac       = pfFacMom*1.  
       vForcFac     = foFacMom*1.  
161    
162        IF (     no_slip_bottom        IF (     no_slip_bottom
163       &    .OR. bottomDragQuadratic.NE.0.       &    .OR. bottomDragQuadratic.NE.0.
# Line 201  C     o V momentum equation Line 167  C     o V momentum equation
167         bottomDragTerms=.FALSE.         bottomDragTerms=.FALSE.
168        ENDIF        ENDIF
169    
 C-- with stagger time stepping, grad Phi_Hyp is directly incoporated in TIMESTEP  
       IF (staggerTimeStep) THEN  
         phxFac = 0.  
         phyFac = 0.  
       ENDIF  
   
170  C--   Calculate open water fraction at vorticity points  C--   Calculate open water fraction at vorticity points
171        CALL MOM_CALC_HFACZ(bi,bj,k,hFacZ,r_hFacZ,myThid)        CALL MOM_CALC_HFACZ(bi,bj,k,hFacZ,r_hFacZ,myThid)
172    
 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  
   
173  C     Make local copies of horizontal flow field  C     Make local copies of horizontal flow field
174        DO j=1-OLy,sNy+OLy        DO j=1-OLy,sNy+OLy
175         DO i=1-OLx,sNx+OLx         DO i=1-OLx,sNx+OLx
# Line 235  c     CALL MOM_VI_HFACZ_DISS(bi,bj,k,hFa Line 184  c     CALL MOM_VI_HFACZ_DISS(bi,bj,k,hFa
184    
185        CALL MOM_CALC_KE(bi,bj,k,2,uFld,vFld,KE,myThid)        CALL MOM_CALC_KE(bi,bj,k,2,uFld,vFld,KE,myThid)
186    
187        CALL MOM_VI_CALC_HDIV(bi,bj,k,uFld,vFld,hDiv,myThid)        CALL MOM_CALC_HDIV(bi,bj,k,2,uFld,vFld,hDiv,myThid)
188    
189          CALL MOM_CALC_RELVORT3(bi,bj,k,uFld,vFld,hFacZ,vort3,myThid)
190    
191          CALL MOM_CALC_TENSION(bi,bj,k,uFld,vFld,tension,myThid)
192    
193        CALL MOM_VI_CALC_RELVORT3(bi,bj,k,uFld,vFld,hFacZ,vort3,myThid)        CALL MOM_CALC_STRAIN(bi,bj,k,uFld,vFld,hFacZ,strain,myThid)
194    
195  c     CALL MOM_VI_CALC_ABSVORT3(bi,bj,k,vort3,omega3,myThid)        IF (useAbsVorticity)
196         & CALL MOM_CALC_ABSVORT3(bi,bj,k,vort3,omega3,myThid)
197    
198        IF (momViscosity) THEN        IF (momViscosity) THEN
199  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
200         IF (viscA4.NE.0. .OR. viscA4Grid.NE.0.) THEN         IF ( (viscA4.NE.0. .AND. no_slip_sides)
201         &     .OR. viscA4D.NE.0. .OR. viscA4Z.NE.0.
202         &     .OR. viscA4Grid.NE.0.
203         &     .OR. viscC4leith.NE.0.
204         &     .OR. viscC4leithD.NE.0.
205         &     .OR. viscC4smag.NE.0.
206         &    ) THEN
207           CALL MOM_VI_DEL2UV(bi,bj,k,hDiv,vort3,hFacZ,           CALL MOM_VI_DEL2UV(bi,bj,k,hDiv,vort3,hFacZ,
208       O                      del2u,del2v,       O                      del2u,del2v,
209       &                      myThid)       &                      myThid)
          CALL MOM_VI_CALC_HDIV(bi,bj,k,del2u,del2v,dStar,myThid)  
          CALL MOM_VI_CALC_RELVORT3(  
      &                         bi,bj,k,del2u,del2v,hFacZ,zStar,myThid)  
210         ENDIF         ENDIF
211    
212  C      Calculate dissipation terms for U and V equations  C      Calculate dissipation terms for U and V equations
213  C      in terms of vorticity and divergence  
214         IF (viscAh.NE.0. .OR. viscA4.NE.0. .OR.  C      in terms of tension and strain
215       &      viscAhGrid.NE.0. .OR. viscA4Grid.NE.0. ) THEN         IF (useStrainTensionVisc) THEN
216           CALL MOM_VI_HDISSIP(bi,bj,k,hDiv,vort3,hFacZ,dStar,zStar,           CALL MOM_HDISSIP(bi,bj,k,hDiv,vort3,tension,strain,KE,
217       O                       uDiss,vDiss,       I                    hFacZ,
218       &                       myThid)       O                    guDiss,gvDiss,
        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,  
219       I                    myThid)       I                    myThid)
220           ELSE
221    C      in terms of vorticity and divergence
222             CALL MOM_VI_HDISSIP(bi,bj,k,hDiv,vort3,tension,strain,KE,
223         I                       hFacZ,dStar,zStar,
224         O                       guDiss,gvDiss,
225         &                       myThid)        
226         ENDIF         ENDIF
227        ENDIF        ENDIF
228    
# Line 282  C---- Zonal momentum equation starts her Line 234  C---- Zonal momentum equation starts her
234  C--   Vertical flux (fVer is at upper face of "u" cell)  C--   Vertical flux (fVer is at upper face of "u" cell)
235    
236  C     Eddy component of vertical flux (interior component only) -> vrF  C     Eddy component of vertical flux (interior component only) -> vrF
237        IF (momViscosity.AND..NOT.implicitViscosity)        IF (momViscosity.AND..NOT.implicitViscosity) THEN
238       & CALL MOM_U_RVISCFLUX(bi,bj,k,uVel,KappaRU,vrF,myThid)         CALL MOM_U_RVISCFLUX(bi,bj,k+1,uVel,KappaRU,vrF,myThid)
239    
240  C     Combine fluxes  C     Combine fluxes
241        DO j=jMin,jMax         DO j=jMin,jMax
242         DO i=iMin,iMax          DO i=iMin,iMax
243          fVerU(i,j,kDown) = ArDudrFac*vrF(i,j)           fVerU(i,j,kDown) = ArDudrFac*vrF(i,j)
244            ENDDO
245         ENDDO         ENDDO
       ENDDO  
246    
247  C--   Tendency is minus divergence of the fluxes + coriolis + pressure term  C--   Tendency is minus divergence of the fluxes
248        DO j=2-Oly,sNy+Oly-1         DO j=2-Oly,sNy+Oly-1
249         DO i=2-Olx,sNx+Olx-1          DO i=2-Olx,sNx+Olx-1
250          gU(i,j,k,bi,bj) = uDiss(i,j)           guDiss(i,j) = guDiss(i,j)
251       &   -_recip_hFacW(i,j,k,bi,bj)*recip_drF(k)       &   -_recip_hFacW(i,j,k,bi,bj)*recip_drF(k)
252       &   *recip_rAw(i,j,bi,bj)       &   *recip_rAw(i,j,bi,bj)
253       &  *(       &  *(
254       &   +fVerU(i,j,kUp)*rkFac - fVerU(i,j,kDown)*rkFac       &    fVerU(i,j,kDown) - fVerU(i,j,kUp)
255       &   )       &   )*rkSign
256       &  - phxFac*dPhiHydX(i,j)          ENDDO
257         ENDDO         ENDDO
258        ENDDO        ENDIF
259    
260  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
261        IF (momViscosity.AND.no_slip_sides) THEN        IF (momViscosity.AND.no_slip_sides) THEN
# Line 311  C-     No-slip BCs impose a drag at wall Line 263  C-     No-slip BCs impose a drag at wall
263         CALL MOM_U_SIDEDRAG(bi,bj,k,uFld,del2u,hFacZ,vF,myThid)         CALL MOM_U_SIDEDRAG(bi,bj,k,uFld,del2u,hFacZ,vF,myThid)
264         DO j=jMin,jMax         DO j=jMin,jMax
265          DO i=iMin,iMax          DO i=iMin,iMax
266           gU(i,j,k,bi,bj) = gU(i,j,k,bi,bj)+vF(i,j)           guDiss(i,j) = guDiss(i,j)+vF(i,j)
267          ENDDO          ENDDO
268         ENDDO         ENDDO
269        ENDIF        ENDIF
# Line 321  C-    No-slip BCs impose a drag at botto Line 273  C-    No-slip BCs impose a drag at botto
273         CALL MOM_U_BOTTOMDRAG(bi,bj,k,uFld,KE,KappaRU,vF,myThid)         CALL MOM_U_BOTTOMDRAG(bi,bj,k,uFld,KE,KappaRU,vF,myThid)
274         DO j=jMin,jMax         DO j=jMin,jMax
275          DO i=iMin,iMax          DO i=iMin,iMax
276           gU(i,j,k,bi,bj) = gU(i,j,k,bi,bj)+vF(i,j)           guDiss(i,j) = guDiss(i,j)+vF(i,j)
277          ENDDO          ENDDO
278         ENDDO         ENDDO
279        ENDIF        ENDIF
# Line 342  C---- Meridional momentum equation start Line 294  C---- Meridional momentum equation start
294  C--   Vertical flux (fVer is at upper face of "v" cell)  C--   Vertical flux (fVer is at upper face of "v" cell)
295    
296  C     Eddy component of vertical flux (interior component only) -> vrF  C     Eddy component of vertical flux (interior component only) -> vrF
297        IF (momViscosity.AND..NOT.implicitViscosity)        IF (momViscosity.AND..NOT.implicitViscosity) THEN
298       & CALL MOM_V_RVISCFLUX(bi,bj,k,vVel,KappaRV,vrf,myThid)         CALL MOM_V_RVISCFLUX(bi,bj,k+1,vVel,KappaRV,vrF,myThid)
299    
300  C     Combine fluxes -> fVerV  C     Combine fluxes -> fVerV
301        DO j=jMin,jMax         DO j=jMin,jMax
302         DO i=iMin,iMax          DO i=iMin,iMax
303          fVerV(i,j,kDown) = ArDvdrFac*vrF(i,j)           fVerV(i,j,kDown) = ArDvdrFac*vrF(i,j)
304            ENDDO
305         ENDDO         ENDDO
       ENDDO  
306    
307  C--   Tendency is minus divergence of the fluxes + coriolis + pressure term  C--   Tendency is minus divergence of the fluxes
308        DO j=jMin,jMax         DO j=jMin,jMax
309         DO i=iMin,iMax          DO i=iMin,iMax
310          gV(i,j,k,bi,bj) = vDiss(i,j)           gvDiss(i,j) = gvDiss(i,j)
311       &   -_recip_hFacS(i,j,k,bi,bj)*recip_drF(k)       &   -_recip_hFacS(i,j,k,bi,bj)*recip_drF(k)
312       &    *recip_rAs(i,j,bi,bj)       &    *recip_rAs(i,j,bi,bj)
313       &  *(       &  *(
314       &   +fVerV(i,j,kUp)*rkFac - fVerV(i,j,kDown)*rkFac       &    fVerV(i,j,kDown) - fVerV(i,j,kUp)
315       &   )       &   )*rkSign
316       &  - phyFac*dPhiHydY(i,j)          ENDDO
317         ENDDO         ENDDO
318        ENDDO        ENDIF
319    
320  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
321        IF (momViscosity.AND.no_slip_sides) THEN        IF (momViscosity.AND.no_slip_sides) THEN
# Line 371  C-     No-slip BCs impose a drag at wall Line 323  C-     No-slip BCs impose a drag at wall
323         CALL MOM_V_SIDEDRAG(bi,bj,k,vFld,del2v,hFacZ,vF,myThid)         CALL MOM_V_SIDEDRAG(bi,bj,k,vFld,del2v,hFacZ,vF,myThid)
324         DO j=jMin,jMax         DO j=jMin,jMax
325          DO i=iMin,iMax          DO i=iMin,iMax
326           gV(i,j,k,bi,bj) = gV(i,j,k,bi,bj)+vF(i,j)           gvDiss(i,j) = gvDiss(i,j)+vF(i,j)
327          ENDDO          ENDDO
328         ENDDO         ENDDO
329        ENDIF        ENDIF
# Line 380  C-    No-slip BCs impose a drag at botto Line 332  C-    No-slip BCs impose a drag at botto
332         CALL MOM_V_BOTTOMDRAG(bi,bj,k,vFld,KE,KappaRV,vF,myThid)         CALL MOM_V_BOTTOMDRAG(bi,bj,k,vFld,KE,KappaRV,vF,myThid)
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) = gV(i,j,k,bi,bj)+vF(i,j)           gvDiss(i,j) = gvDiss(i,j)+vF(i,j)
336          ENDDO          ENDDO
337         ENDDO         ENDDO
338        ENDIF        ENDIF
# Line 397  c      ENDDO Line 349  c      ENDDO
349  c     ENDIF  c     ENDIF
350    
351  C--   Horizontal Coriolis terms  C--   Horizontal Coriolis terms
352        IF (useCoriolis .AND. .NOT.useCDscheme) THEN  c     IF (useCoriolis .AND. .NOT.useCDscheme
353         CALL MOM_VI_CORIOLIS(bi,bj,k,uFld,vFld,omega3,hFacZ,r_hFacZ,  c    &    .AND. .NOT. useAbsVorticity) THEN
354       &                      uCf,vCf,myThid)  C- jmc: change it to keep the Coriolis terms when useAbsVorticity=T & momAdvection=F
355          IF ( useCoriolis .AND.
356         &     .NOT.( useCDscheme .OR. useAbsVorticity.AND.momAdvection )
357         &   ) THEN
358           IF (useAbsVorticity) THEN
359            CALL MOM_VI_U_CORIOLIS(bi,bj,K,vFld,omega3,hFacZ,r_hFacZ,
360         &                         uCf,myThid)
361            CALL MOM_VI_V_CORIOLIS(bi,bj,K,uFld,omega3,hFacZ,r_hFacZ,
362         &                         vCf,myThid)
363           ELSE
364            CALL MOM_VI_CORIOLIS(bi,bj,k,uFld,vFld,hFacZ,r_hFacZ,
365         &                       uCf,vCf,myThid)
366           ENDIF
367         DO j=jMin,jMax         DO j=jMin,jMax
368          DO i=iMin,iMax          DO i=iMin,iMax
369           gU(i,j,k,bi,bj) = gU(i,j,k,bi,bj)+uCf(i,j)           gU(i,j,k,bi,bj) = uCf(i,j)
370           gV(i,j,k,bi,bj) = gV(i,j,k,bi,bj)+vCf(i,j)           gV(i,j,k,bi,bj) = vCf(i,j)
371          ENDDO          ENDDO
372         ENDDO         ENDDO
373    
374         IF ( writeDiag ) THEN         IF ( writeDiag ) THEN
375          CALL WRITE_LOCAL_RL('fV','I10',1,uCf,bi,bj,k,myIter,myThid)           IF (snapshot_mdsio) THEN
376          CALL WRITE_LOCAL_RL('fU','I10',1,vCf,bi,bj,k,myIter,myThid)             CALL WRITE_LOCAL_RL('fV','I10',1,uCf,bi,bj,k,myIter,myThid)
377               CALL WRITE_LOCAL_RL('fU','I10',1,vCf,bi,bj,k,myIter,myThid)
378             ENDIF
379    #ifdef ALLOW_MNC
380             IF (useMNC .AND. snapshot_mnc) THEN
381               CALL MNC_CW_RL_W_OFFSET('D','mom_vi',bi,bj, 'fV', uCf,
382         &          offsets, myThid)
383               CALL MNC_CW_RL_W_OFFSET('D','mom_vi',bi,bj, 'fU', vCf,
384         &          offsets, myThid)
385             ENDIF
386    #endif /*  ALLOW_MNC  */
387         ENDIF         ENDIF
388    #ifdef ALLOW_DIAGNOSTICS
389           IF ( useDiagnostics ) THEN
390             CALL DIAGNOSTICS_FILL(uCf,'Um_Cori ',k,1,2,bi,bj,myThid)
391             CALL DIAGNOSTICS_FILL(vCf,'Vm_Cori ',k,1,2,bi,bj,myThid)
392           ENDIF
393    #endif /* ALLOW_DIAGNOSTICS */
394    
395          ELSE
396           DO j=jMin,jMax
397            DO i=iMin,iMax
398             gU(i,j,k,bi,bj) = 0. _d 0
399             gV(i,j,k,bi,bj) = 0. _d 0
400            ENDDO
401           ENDDO
402        ENDIF        ENDIF
403    
404        IF (momAdvection) THEN        IF (momAdvection) THEN
405  C--   Horizontal advection of relative vorticity  C--   Horizontal advection of relative (or absolute) vorticity
406  c      CALL MOM_VI_U_CORIOLIS(bi,bj,K,vFld,omega3,r_hFacZ,uCf,myThid)         IF (highOrderVorticity.AND.useAbsVorticity) THEN
407         CALL MOM_VI_U_CORIOLIS(bi,bj,k,vFld,vort3,hFacZ,r_hFacZ,          CALL MOM_VI_U_CORIOLIS_C4(bi,bj,k,vFld,omega3,r_hFacZ,
408       &                        uCf,myThid)       &                         uCf,myThid)
409  c      CALL MOM_VI_U_CORIOLIS_C4(bi,bj,K,vFld,vort3,r_hFacZ,uCf,myThid)         ELSEIF (highOrderVorticity) THEN
410            CALL MOM_VI_U_CORIOLIS_C4(bi,bj,k,vFld,vort3, r_hFacZ,
411         &                         uCf,myThid)
412           ELSEIF (useAbsVorticity) THEN
413            CALL MOM_VI_U_CORIOLIS(bi,bj,K,vFld,omega3,hFacZ,r_hFacZ,
414         &                         uCf,myThid)
415           ELSE
416            CALL MOM_VI_U_CORIOLIS(bi,bj,k,vFld,vort3, hFacZ,r_hFacZ,
417         &                         uCf,myThid)
418           ENDIF
419         DO j=jMin,jMax         DO j=jMin,jMax
420          DO i=iMin,iMax          DO i=iMin,iMax
421           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)
422          ENDDO          ENDDO
423         ENDDO         ENDDO
424  c      CALL MOM_VI_V_CORIOLIS(bi,bj,K,uFld,omega3,r_hFacZ,vCf,myThid)         IF (highOrderVorticity.AND.useAbsVorticity) THEN
425         CALL MOM_VI_V_CORIOLIS(bi,bj,k,uFld,vort3,hFacZ,r_hFacZ,          CALL MOM_VI_V_CORIOLIS_C4(bi,bj,K,uFld,omega3,r_hFacZ,
426       &                        vCf,myThid)       &                         vCf,myThid)
427  c      CALL MOM_VI_V_CORIOLIS_C4(bi,bj,K,uFld,vort3,r_hFacZ,vCf,myThid)         ELSEIF (highOrderVorticity) THEN
428            CALL MOM_VI_V_CORIOLIS_C4(bi,bj,K,uFld,vort3, r_hFacZ,
429         &                         vCf,myThid)
430           ELSEIF (useAbsVorticity) THEN
431            CALL MOM_VI_V_CORIOLIS(bi,bj,K,uFld,omega3,hFacZ,r_hFacZ,
432         &                         vCf,myThid)
433           ELSE
434            CALL MOM_VI_V_CORIOLIS(bi,bj,k,uFld,vort3, hFacZ,r_hFacZ,
435         &                         vCf,myThid)
436           ENDIF
437         DO j=jMin,jMax         DO j=jMin,jMax
438          DO i=iMin,iMax          DO i=iMin,iMax
439           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 434  c      CALL MOM_VI_V_CORIOLIS_C4(bi,bj,K Line 441  c      CALL MOM_VI_V_CORIOLIS_C4(bi,bj,K
441         ENDDO         ENDDO
442    
443         IF ( writeDiag ) THEN         IF ( writeDiag ) THEN
444          CALL WRITE_LOCAL_RL('zV','I10',1,uCf,bi,bj,k,myIter,myThid)           IF (snapshot_mdsio) THEN
445          CALL WRITE_LOCAL_RL('zU','I10',1,vCf,bi,bj,k,myIter,myThid)             CALL WRITE_LOCAL_RL('zV','I10',1,uCf,bi,bj,k,myIter,myThid)
446               CALL WRITE_LOCAL_RL('zU','I10',1,vCf,bi,bj,k,myIter,myThid)
447             ENDIF
448    #ifdef ALLOW_MNC
449             IF (useMNC .AND. snapshot_mnc) THEN
450               CALL MNC_CW_RL_W_OFFSET('D','mom_vi',bi,bj, 'zV', uCf,
451         &          offsets, myThid)
452               CALL MNC_CW_RL_W_OFFSET('D','mom_vi',bi,bj, 'zU', vCf,
453         &          offsets, myThid)
454             ENDIF
455    #endif /*  ALLOW_MNC  */
456         ENDIF         ENDIF
457    
458  #ifdef ALLOW_TIMEAVE  #ifdef ALLOW_TIMEAVE
 #ifndef HRCUBE  
459         IF (taveFreq.GT.0.) THEN         IF (taveFreq.GT.0.) THEN
460           CALL TIMEAVE_CUMUL_1K1T(uZetatave,vCf,deltaTClock,           CALL TIMEAVE_CUMUL_1K1T(uZetatave,vCf,deltaTClock,
461       &                           Nr, k, bi, bj, myThid)       &                           Nr, k, bi, bj, myThid)
# Line 446  c      CALL MOM_VI_V_CORIOLIS_C4(bi,bj,K Line 463  c      CALL MOM_VI_V_CORIOLIS_C4(bi,bj,K
463       &                           Nr, k, bi, bj, myThid)       &                           Nr, k, bi, bj, myThid)
464         ENDIF         ENDIF
465  #endif /* ALLOW_TIMEAVE */  #endif /* ALLOW_TIMEAVE */
466  #endif /* ndef HRCUBE */  #ifdef ALLOW_DIAGNOSTICS
467           IF ( useDiagnostics ) THEN
468             CALL DIAGNOSTICS_FILL(uCf,'Um_AdvZ3',k,1,2,bi,bj,myThid)
469             CALL DIAGNOSTICS_FILL(vCf,'Vm_AdvZ3',k,1,2,bi,bj,myThid)
470           ENDIF
471    #endif /* ALLOW_DIAGNOSTICS */
472    
473  C--   Vertical shear terms (-w*du/dr & -w*dv/dr)  C--   Vertical shear terms (-w*du/dr & -w*dv/dr)
474         IF ( .NOT. momImplVertAdv ) THEN         IF ( .NOT. momImplVertAdv ) THEN
# Line 462  C--   Vertical shear terms (-w*du/dr & - Line 484  C--   Vertical shear terms (-w*du/dr & -
484            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)
485           ENDDO           ENDDO
486          ENDDO          ENDDO
487    #ifdef ALLOW_DIAGNOSTICS
488            IF ( useDiagnostics ) THEN
489             CALL DIAGNOSTICS_FILL(uCf,'Um_AdvRe',k,1,2,bi,bj,myThid)
490             CALL DIAGNOSTICS_FILL(vCf,'Vm_AdvRe',k,1,2,bi,bj,myThid)
491            ENDIF
492    #endif /* ALLOW_DIAGNOSTICS */
493         ENDIF         ENDIF
494    
495  C--   Bernoulli term  C--   Bernoulli term
# Line 478  C--   Bernoulli term Line 506  C--   Bernoulli term
506          ENDDO          ENDDO
507         ENDDO         ENDDO
508         IF ( writeDiag ) THEN         IF ( writeDiag ) THEN
509          CALL WRITE_LOCAL_RL('KEx','I10',1,uCf,bi,bj,k,myIter,myThid)           IF (snapshot_mdsio) THEN
510          CALL WRITE_LOCAL_RL('KEy','I10',1,vCf,bi,bj,k,myIter,myThid)             CALL WRITE_LOCAL_RL('KEx','I10',1,uCf,bi,bj,k,myIter,myThid)
511               CALL WRITE_LOCAL_RL('KEy','I10',1,vCf,bi,bj,k,myIter,myThid)
512             ENDIF
513    #ifdef ALLOW_MNC
514             IF (useMNC .AND. snapshot_mnc) THEN
515               CALL MNC_CW_RL_W_OFFSET('D','mom_vi',bi,bj, 'KEx', uCf,
516         &          offsets, myThid)
517               CALL MNC_CW_RL_W_OFFSET('D','mom_vi',bi,bj, 'KEy', vCf,
518         &          offsets, myThid)
519            ENDIF
520    #endif /*  ALLOW_MNC  */
521         ENDIF         ENDIF
522    
523  C--   end if momAdvection  C--   end if momAdvection
# Line 493  C--   Set du/dt & dv/dt on boundaries to Line 531  C--   Set du/dt & dv/dt on boundaries to
531         ENDDO         ENDDO
532        ENDDO        ENDDO
533    
534    #ifdef ALLOW_DEBUG
535          IF ( debugLevel .GE. debLevB
536         &   .AND. k.EQ.4 .AND. myIter.EQ.nIter0
537         &   .AND. nPx.EQ.1 .AND. nPy.EQ.1
538         &   .AND. useCubedSphereExchange ) THEN
539            CALL DEBUG_CS_CORNER_UV( ' uDiss,vDiss from MOM_VECINV',
540         &             guDiss,gvDiss, k, standardMessageUnit,bi,bj,myThid )
541          ENDIF
542    #endif /* ALLOW_DEBUG */
543    
544        IF ( writeDiag ) THEN        IF ( writeDiag ) THEN
545         CALL WRITE_LOCAL_RL('Ds','I10',1,strain,bi,bj,k,myIter,myThid)          IF (snapshot_mdsio) THEN
546         CALL WRITE_LOCAL_RL('Dt','I10',1,tension,bi,bj,k,myIter,myThid)            CALL WRITE_LOCAL_RL('Ds','I10',1,strain,bi,bj,k,myIter,myThid)
547         CALL WRITE_LOCAL_RL('Du','I10',1,uDiss,bi,bj,k,myIter,myThid)            CALL WRITE_LOCAL_RL('Dt','I10',1,tension,bi,bj,k,myIter,
548         CALL WRITE_LOCAL_RL('Dv','I10',1,vDiss,bi,bj,k,myIter,myThid)       &         myThid)
549         CALL WRITE_LOCAL_RL('Z3','I10',1,vort3,bi,bj,k,myIter,myThid)            CALL WRITE_LOCAL_RL('Du','I10',1,guDiss,bi,bj,k,myIter,myThid)
550  c      CALL WRITE_LOCAL_RL('W3','I10',1,omega3,bi,bj,k,myIter,myThid)            CALL WRITE_LOCAL_RL('Dv','I10',1,gvDiss,bi,bj,k,myIter,myThid)
551         CALL WRITE_LOCAL_RL('KE','I10',1,KE,bi,bj,k,myIter,myThid)            CALL WRITE_LOCAL_RL('Z3','I10',1,vort3,bi,bj,k,myIter,myThid)
552         CALL WRITE_LOCAL_RL('D','I10',1,hdiv,bi,bj,k,myIter,myThid)            CALL WRITE_LOCAL_RL('W3','I10',1,omega3,bi,bj,k,myIter,myThid)
553              CALL WRITE_LOCAL_RL('KE','I10',1,KE,bi,bj,k,myIter,myThid)
554              CALL WRITE_LOCAL_RL('D','I10',1,hDiv,bi,bj,k,myIter,myThid)
555            ENDIF
556    #ifdef ALLOW_MNC
557            IF (useMNC .AND. snapshot_mnc) THEN
558              CALL MNC_CW_RL_W_OFFSET('D','mom_vi',bi,bj,'Ds',strain,
559         &          offsets, myThid)
560              CALL MNC_CW_RL_W_OFFSET('D','mom_vi',bi,bj,'Dt',tension,
561         &          offsets, myThid)
562              CALL MNC_CW_RL_W_OFFSET('D','mom_vi',bi,bj,'Du',guDiss,
563         &          offsets, myThid)
564              CALL MNC_CW_RL_W_OFFSET('D','mom_vi',bi,bj,'Dv',gvDiss,
565         &          offsets, myThid)
566              CALL MNC_CW_RL_W_OFFSET('D','mom_vi',bi,bj,'Z3',vort3,
567         &          offsets, myThid)
568              CALL MNC_CW_RL_W_OFFSET('D','mom_vi',bi,bj,'W3',omega3,
569         &          offsets, myThid)
570              CALL MNC_CW_RL_W_OFFSET('D','mom_vi',bi,bj,'KE',KE,
571         &          offsets, myThid)
572              CALL MNC_CW_RL_W_OFFSET('D','mom_vi',bi,bj,'D', hDiv,
573         &          offsets, myThid)
574            ENDIF
575    #endif /*  ALLOW_MNC  */
576          ENDIF
577    
578    #ifdef ALLOW_DIAGNOSTICS
579          IF ( useDiagnostics ) THEN
580            CALL DIAGNOSTICS_FILL(KE,    'momKE   ',k,1,2,bi,bj,myThid)
581            CALL DIAGNOSTICS_FILL(hDiv,  'momHDiv ',k,1,2,bi,bj,myThid)
582            CALL DIAGNOSTICS_FILL(vort3, 'momVort3',k,1,2,bi,bj,myThid)
583            CALL DIAGNOSTICS_FILL(gU(1-Olx,1-Oly,k,bi,bj),
584         &                               'Um_Advec',k,1,2,bi,bj,myThid)
585            CALL DIAGNOSTICS_FILL(gV(1-Olx,1-Oly,k,bi,bj),
586         &                               'Vm_Advec',k,1,2,bi,bj,myThid)
587           IF (momViscosity) THEN
588            CALL DIAGNOSTICS_FILL(guDiss,'Um_Diss ',k,1,2,bi,bj,myThid)
589            CALL DIAGNOSTICS_FILL(gvDiss,'Vm_Diss ',k,1,2,bi,bj,myThid)
590           ENDIF
591        ENDIF        ENDIF
592    #endif /* ALLOW_DIAGNOSTICS */
593    
594  #endif /* ALLOW_MOM_VECINV */  #endif /* ALLOW_MOM_VECINV */
595    
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