/[MITgcm]/MITgcm/pkg/mom_vecinv/mom_vecinv.F
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revision 1.9 by heimbach, Sun Oct 26 01:01:23 2003 UTC revision 1.43 by jmc, Sat Jul 30 22:05:36 2005 UTC
# Line 1  Line 1 
1  C $Header$  C $Header$
2  C $Name$  C $Name$
3    
4  #include "CPP_OPTIONS.h"  #include "MOM_VECINV_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       I        myCurrentTime, myIter, myThid)       O        guDiss, gvDiss,
11         I        myTime, myIter, myThid)
12  C     /==========================================================\  C     /==========================================================\
13  C     | S/R MOM_VECINV                                           |  C     | S/R MOM_VECINV                                           |
14  C     | o Form the right hand-side of the momentum equation.     |  C     | o Form the right hand-side of the momentum equation.     |
# Line 30  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     myCurrentTime        _RL     myTime
59        INTEGER myIter        INTEGER myIter
60        INTEGER myThid        INTEGER myThid
61        INTEGER bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax        INTEGER bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax
62    
63  #ifndef DISABLE_MOM_VECINV  #ifdef ALLOW_MOM_VECINV
64    
65  C     == Functions ==  C     == Functions ==
66        LOGICAL  DIFFERENT_MULTIPLE        LOGICAL  DIFFERENT_MULTIPLE
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
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    
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 131  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            IF ((bi .EQ. 1).AND.(bj .EQ. 1).AND.(k .EQ. 1)) THEN
117              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 164  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 197  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 229  C note (jmc) : Dissipation and Vort3 adv Line 182  C note (jmc) : Dissipation and Vort3 adv
182  C              use the same maskZ (and hFacZ)  => needs 2 call(s)  C              use the same maskZ (and hFacZ)  => needs 2 call(s)
183  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)
184    
185        CALL MOM_VI_CALC_KE(bi,bj,k,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_VI_CALC_RELVORT3(bi,bj,k,uFld,vFld,hFacZ,vort3,myThid)        CALL MOM_CALC_RELVORT3(bi,bj,k,uFld,vFld,hFacZ,vort3,myThid)
190    
191  c     CALL MOM_VI_CALC_ABSVORT3(bi,bj,k,vort3,omega3,myThid)        IF (useAbsVorticity)
192         & CALL MOM_CALC_ABSVORT3(bi,bj,k,vort3,omega3,myThid)
193    
194        IF (momViscosity) THEN        IF (momViscosity) THEN
195  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
196         IF (viscA4.NE.0.) THEN         IF ( (viscA4.NE.0. .AND. no_slip_sides)
197         &     .OR. viscA4D.NE.0. .OR. viscA4Z.NE.0.
198         &     .OR. viscA4Grid.NE.0.
199         &     .OR. viscC4leith.NE.0.
200         &     .OR. viscC4leithD.NE.0.
201         &    ) THEN
202           CALL MOM_VI_DEL2UV(bi,bj,k,hDiv,vort3,hFacZ,           CALL MOM_VI_DEL2UV(bi,bj,k,hDiv,vort3,hFacZ,
203       O                      del2u,del2v,       O                      del2u,del2v,
204       &                      myThid)       &                      myThid)
205           CALL MOM_VI_CALC_HDIV(bi,bj,k,del2u,del2v,dStar,myThid)           CALL MOM_CALC_HDIV(bi,bj,k,2,del2u,del2v,dStar,myThid)
206           CALL MOM_VI_CALC_RELVORT3(           CALL MOM_CALC_RELVORT3(
207       &                         bi,bj,k,del2u,del2v,hFacZ,zStar,myThid)       &                         bi,bj,k,del2u,del2v,hFacZ,zStar,myThid)
208         ENDIF         ENDIF
209  C      Calculate dissipation terms for U and V equations  C      Calculate dissipation terms for U and V equations
210  C      in terms of vorticity and divergence  C      in terms of vorticity and divergence
211         IF (viscAh.NE.0. .OR. viscA4.NE.0.) THEN         IF (    viscAhD.NE.0. .OR. viscAhZ.NE.0.
212         &    .OR. viscA4D.NE.0. .OR. viscA4Z.NE.0.
213         &    .OR. viscAhGrid.NE.0. .OR. viscA4Grid.NE.0.
214         &    .OR. viscC2leith.NE.0. .OR. viscC4leith.NE.0.
215         &    .OR. viscC2leithD.NE.0. .OR. viscC4leithD.NE.0.
216         &    ) THEN
217           CALL MOM_VI_HDISSIP(bi,bj,k,hDiv,vort3,hFacZ,dStar,zStar,           CALL MOM_VI_HDISSIP(bi,bj,k,hDiv,vort3,hFacZ,dStar,zStar,
218       O                       uDiss,vDiss,       O                       guDiss,gvDiss,
219       &                       myThid)       &                       myThid)
220         ENDIF         ENDIF
221  C      or in terms of tension and strain  C      or in terms of tension and strain
222         IF (viscAstrain.NE.0. .OR. viscAtension.NE.0.) THEN         IF (viscAstrain.NE.0. .OR. viscAtension.NE.0.
223         O      .OR. viscC2smag.ne.0) THEN
224           CALL MOM_CALC_TENSION(bi,bj,k,uFld,vFld,           CALL MOM_CALC_TENSION(bi,bj,k,uFld,vFld,
225       O                         tension,       O                         tension,
226       I                         myThid)       I                         myThid)
# Line 264  C      or in terms of tension and strain Line 229  C      or in terms of tension and strain
229       I                        myThid)       I                        myThid)
230           CALL MOM_HDISSIP(bi,bj,k,           CALL MOM_HDISSIP(bi,bj,k,
231       I                    tension,strain,hFacZ,viscAtension,viscAstrain,       I                    tension,strain,hFacZ,viscAtension,viscAstrain,
232       O                    uDiss,vDiss,       O                    guDiss,gvDiss,
233       I                    myThid)       I                    myThid)
234         ENDIF         ENDIF
235        ENDIF        ENDIF
# Line 277  C---- Zonal momentum equation starts her Line 242  C---- Zonal momentum equation starts her
242  C--   Vertical flux (fVer is at upper face of "u" cell)  C--   Vertical flux (fVer is at upper face of "u" cell)
243    
244  C     Eddy component of vertical flux (interior component only) -> vrF  C     Eddy component of vertical flux (interior component only) -> vrF
245        IF (momViscosity.AND..NOT.implicitViscosity)        IF (momViscosity.AND..NOT.implicitViscosity) THEN
246       & CALL MOM_U_RVISCFLUX(bi,bj,k,uVel,KappaRU,vrF,myThid)         IF ( k.LT.Nr ) THEN
247             CALL MOM_U_RVISCFLUX(bi,bj,k+1,uVel,KappaRU,vrF,myThid)
248           ENDIF
249    
250  C     Combine fluxes  C     Combine fluxes
251        DO j=jMin,jMax         DO j=jMin,jMax
252         DO i=iMin,iMax          DO i=iMin,iMax
253          fVerU(i,j,kDown) = ArDudrFac*vrF(i,j)           fVerU(i,j,kDown) = ArDudrFac*vrF(i,j)
254            ENDDO
255         ENDDO         ENDDO
       ENDDO  
256    
257  C--   Tendency is minus divergence of the fluxes + coriolis + pressure term  C--   Tendency is minus divergence of the fluxes
258        DO j=2-Oly,sNy+Oly-1         DO j=2-Oly,sNy+Oly-1
259         DO i=2-Olx,sNx+Olx-1          DO i=2-Olx,sNx+Olx-1
260          gU(i,j,k,bi,bj) = uDiss(i,j)           guDiss(i,j) = guDiss(i,j)
261       &   -_recip_hFacW(i,j,k,bi,bj)*recip_drF(k)       &   -_recip_hFacW(i,j,k,bi,bj)*recip_drF(k)
262       &   *recip_rAw(i,j,bi,bj)       &   *recip_rAw(i,j,bi,bj)
263       &  *(       &  *(
264       &   +fVerU(i,j,kUp)*rkFac - fVerU(i,j,kDown)*rkFac       &    fVerU(i,j,kDown) - fVerU(i,j,kUp)
265       &   )       &   )*rkSign
266       &  - phxFac*dPhiHydX(i,j)          ENDDO
267         ENDDO         ENDDO
268        ENDDO        ENDIF
269    
270  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
271        IF (momViscosity.AND.no_slip_sides) THEN        IF (momViscosity.AND.no_slip_sides) THEN
# Line 306  C-     No-slip BCs impose a drag at wall Line 273  C-     No-slip BCs impose a drag at wall
273         CALL MOM_U_SIDEDRAG(bi,bj,k,uFld,del2u,hFacZ,vF,myThid)         CALL MOM_U_SIDEDRAG(bi,bj,k,uFld,del2u,hFacZ,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 316  C-    No-slip BCs impose a drag at botto Line 283  C-    No-slip BCs impose a drag at botto
283         CALL MOM_U_BOTTOMDRAG(bi,bj,k,uFld,KE,KappaRU,vF,myThid)         CALL MOM_U_BOTTOMDRAG(bi,bj,k,uFld,KE,KappaRU,vF,myThid)
284         DO j=jMin,jMax         DO j=jMin,jMax
285          DO i=iMin,iMax          DO i=iMin,iMax
286           gU(i,j,k,bi,bj) = gU(i,j,k,bi,bj)+vF(i,j)           guDiss(i,j) = guDiss(i,j)+vF(i,j)
287          ENDDO          ENDDO
288         ENDDO         ENDDO
289        ENDIF        ENDIF
# Line 337  C---- Meridional momentum equation start Line 304  C---- Meridional momentum equation start
304  C--   Vertical flux (fVer is at upper face of "v" cell)  C--   Vertical flux (fVer is at upper face of "v" cell)
305    
306  C     Eddy component of vertical flux (interior component only) -> vrF  C     Eddy component of vertical flux (interior component only) -> vrF
307        IF (momViscosity.AND..NOT.implicitViscosity)        IF (momViscosity.AND..NOT.implicitViscosity) THEN
308       & CALL MOM_V_RVISCFLUX(bi,bj,k,vVel,KappaRV,vrf,myThid)         IF ( k.LT.Nr ) THEN
309             CALL MOM_V_RVISCFLUX(bi,bj,k+1,vVel,KappaRV,vrF,myThid)
310           ENDIF
311    
312  C     Combine fluxes -> fVerV  C     Combine fluxes -> fVerV
313        DO j=jMin,jMax         DO j=jMin,jMax
314         DO i=iMin,iMax          DO i=iMin,iMax
315          fVerV(i,j,kDown) = ArDvdrFac*vrF(i,j)           fVerV(i,j,kDown) = ArDvdrFac*vrF(i,j)
316            ENDDO
317         ENDDO         ENDDO
       ENDDO  
318    
319  C--   Tendency is minus divergence of the fluxes + coriolis + pressure term  C--   Tendency is minus divergence of the fluxes
320        DO j=jMin,jMax         DO j=jMin,jMax
321         DO i=iMin,iMax          DO i=iMin,iMax
322          gV(i,j,k,bi,bj) = vDiss(i,j)           gvDiss(i,j) = gvDiss(i,j)
323       &   -_recip_hFacS(i,j,k,bi,bj)*recip_drF(k)       &   -_recip_hFacS(i,j,k,bi,bj)*recip_drF(k)
324       &    *recip_rAs(i,j,bi,bj)       &    *recip_rAs(i,j,bi,bj)
325       &  *(       &  *(
326       &   +fVerV(i,j,kUp)*rkFac - fVerV(i,j,kDown)*rkFac       &    fVerV(i,j,kDown) - fVerV(i,j,kUp)
327       &   )       &   )*rkSign
328       &  - phyFac*dPhiHydY(i,j)          ENDDO
329         ENDDO         ENDDO
330        ENDDO        ENDIF
331    
332  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
333        IF (momViscosity.AND.no_slip_sides) THEN        IF (momViscosity.AND.no_slip_sides) THEN
# Line 366  C-     No-slip BCs impose a drag at wall Line 335  C-     No-slip BCs impose a drag at wall
335         CALL MOM_V_SIDEDRAG(bi,bj,k,vFld,del2v,hFacZ,vF,myThid)         CALL MOM_V_SIDEDRAG(bi,bj,k,vFld,del2v,hFacZ,vF,myThid)
336         DO j=jMin,jMax         DO j=jMin,jMax
337          DO i=iMin,iMax          DO i=iMin,iMax
338           gV(i,j,k,bi,bj) = gV(i,j,k,bi,bj)+vF(i,j)           gvDiss(i,j) = gvDiss(i,j)+vF(i,j)
339          ENDDO          ENDDO
340         ENDDO         ENDDO
341        ENDIF        ENDIF
# Line 375  C-    No-slip BCs impose a drag at botto Line 344  C-    No-slip BCs impose a drag at botto
344         CALL MOM_V_BOTTOMDRAG(bi,bj,k,vFld,KE,KappaRV,vF,myThid)         CALL MOM_V_BOTTOMDRAG(bi,bj,k,vFld,KE,KappaRV,vF,myThid)
345         DO j=jMin,jMax         DO j=jMin,jMax
346          DO i=iMin,iMax          DO i=iMin,iMax
347           gV(i,j,k,bi,bj) = gV(i,j,k,bi,bj)+vF(i,j)           gvDiss(i,j) = gvDiss(i,j)+vF(i,j)
348          ENDDO          ENDDO
349         ENDDO         ENDDO
350        ENDIF        ENDIF
# Line 392  c      ENDDO Line 361  c      ENDDO
361  c     ENDIF  c     ENDIF
362    
363  C--   Horizontal Coriolis terms  C--   Horizontal Coriolis terms
364        IF (useCoriolis .AND. .NOT.useCDscheme) THEN  c     IF (useCoriolis .AND. .NOT.useCDscheme
365         CALL MOM_VI_CORIOLIS(bi,bj,k,uFld,vFld,omega3,hFacZ,r_hFacZ,  c    &    .AND. .NOT. useAbsVorticity) THEN
366       &                      uCf,vCf,myThid)  C- jmc: change it to keep the Coriolis terms when useAbsVorticity=T & momAdvection=F
367          IF ( useCoriolis .AND.
368         &     .NOT.( useCDscheme .OR. useAbsVorticity.AND.momAdvection )
369         &   ) THEN
370           IF (useAbsVorticity) THEN
371            CALL MOM_VI_U_CORIOLIS(bi,bj,K,vFld,omega3,hFacZ,r_hFacZ,
372         &                         uCf,myThid)
373            CALL MOM_VI_V_CORIOLIS(bi,bj,K,uFld,omega3,hFacZ,r_hFacZ,
374         &                         vCf,myThid)
375           ELSE
376            CALL MOM_VI_CORIOLIS(bi,bj,k,uFld,vFld,hFacZ,r_hFacZ,
377         &                       uCf,vCf,myThid)
378           ENDIF
379         DO j=jMin,jMax         DO j=jMin,jMax
380          DO i=iMin,iMax          DO i=iMin,iMax
381           gU(i,j,k,bi,bj) = gU(i,j,k,bi,bj)+uCf(i,j)           gU(i,j,k,bi,bj) = uCf(i,j)
382           gV(i,j,k,bi,bj) = gV(i,j,k,bi,bj)+vCf(i,j)           gV(i,j,k,bi,bj) = vCf(i,j)
383            ENDDO
384           ENDDO
385           IF ( writeDiag ) THEN
386             IF (snapshot_mdsio) THEN
387               CALL WRITE_LOCAL_RL('fV','I10',1,uCf,bi,bj,k,myIter,myThid)
388               CALL WRITE_LOCAL_RL('fU','I10',1,vCf,bi,bj,k,myIter,myThid)
389             ENDIF
390    #ifdef ALLOW_MNC
391             IF (useMNC .AND. snapshot_mnc) THEN
392               CALL MNC_CW_RL_W_OFFSET('D','mom_vi',bi,bj, 'fV', uCf,
393         &          offsets, myThid)
394               CALL MNC_CW_RL_W_OFFSET('D','mom_vi',bi,bj, 'fU', vCf,
395         &          offsets, myThid)
396             ENDIF
397    #endif /*  ALLOW_MNC  */
398           ENDIF
399          ELSE
400           DO j=jMin,jMax
401            DO i=iMin,iMax
402             gU(i,j,k,bi,bj) = 0. _d 0
403             gV(i,j,k,bi,bj) = 0. _d 0
404          ENDDO          ENDDO
405         ENDDO         ENDDO
406        ENDIF        ENDIF
407    
408        IF (momAdvection) THEN        IF (momAdvection) THEN
409  C--   Horizontal advection of relative vorticity  C--   Horizontal advection of relative (or absolute) vorticity
410  c      CALL MOM_VI_U_CORIOLIS(bi,bj,K,vFld,omega3,r_hFacZ,uCf,myThid)         IF (highOrderVorticity.AND.useAbsVorticity) THEN
411         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,
412       &                        uCf,myThid)       &                         uCf,myThid)
413  c      CALL MOM_VI_U_CORIOLIS_C4(bi,bj,K,vFld,vort3,r_hFacZ,uCf,myThid)         ELSEIF (highOrderVorticity) THEN
414            CALL MOM_VI_U_CORIOLIS_C4(bi,bj,k,vFld,vort3, r_hFacZ,
415         &                         uCf,myThid)
416           ELSEIF (useAbsVorticity) THEN
417            CALL MOM_VI_U_CORIOLIS(bi,bj,K,vFld,omega3,hFacZ,r_hFacZ,
418         &                         uCf,myThid)
419           ELSE
420            CALL MOM_VI_U_CORIOLIS(bi,bj,k,vFld,vort3, hFacZ,r_hFacZ,
421         &                         uCf,myThid)
422           ENDIF
423         DO j=jMin,jMax         DO j=jMin,jMax
424          DO i=iMin,iMax          DO i=iMin,iMax
425           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)
426          ENDDO          ENDDO
427         ENDDO         ENDDO
428  c      CALL MOM_VI_V_CORIOLIS(bi,bj,K,uFld,omega3,r_hFacZ,vCf,myThid)         IF (highOrderVorticity.AND.useAbsVorticity) THEN
429         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,
430       &                        vCf,myThid)       &                         vCf,myThid)
431  c      CALL MOM_VI_V_CORIOLIS_C4(bi,bj,K,uFld,vort3,r_hFacZ,vCf,myThid)         ELSEIF (highOrderVorticity) THEN
432            CALL MOM_VI_V_CORIOLIS_C4(bi,bj,K,uFld,vort3, r_hFacZ,
433         &                         vCf,myThid)
434           ELSEIF (useAbsVorticity) THEN
435            CALL MOM_VI_V_CORIOLIS(bi,bj,K,uFld,omega3,hFacZ,r_hFacZ,
436         &                         vCf,myThid)
437           ELSE
438            CALL MOM_VI_V_CORIOLIS(bi,bj,k,uFld,vort3, hFacZ,r_hFacZ,
439         &                         vCf,myThid)
440           ENDIF
441         DO j=jMin,jMax         DO j=jMin,jMax
442          DO i=iMin,iMax          DO i=iMin,iMax
443           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)
444          ENDDO          ENDDO
445         ENDDO         ENDDO
446    
447           IF ( writeDiag ) THEN
448             IF (snapshot_mdsio) THEN
449               CALL WRITE_LOCAL_RL('zV','I10',1,uCf,bi,bj,k,myIter,myThid)
450               CALL WRITE_LOCAL_RL('zU','I10',1,vCf,bi,bj,k,myIter,myThid)
451             ENDIF
452    #ifdef ALLOW_MNC
453             IF (useMNC .AND. snapshot_mnc) THEN
454               CALL MNC_CW_RL_W_OFFSET('D','mom_vi',bi,bj, 'zV', uCf,
455         &          offsets, myThid)
456               CALL MNC_CW_RL_W_OFFSET('D','mom_vi',bi,bj, 'zU', vCf,
457         &          offsets, myThid)
458             ENDIF
459    #endif /*  ALLOW_MNC  */
460           ENDIF
461    
462  #ifdef ALLOW_TIMEAVE  #ifdef ALLOW_TIMEAVE
463    #ifndef MINIMAL_TAVE_OUTPUT
464         IF (taveFreq.GT.0.) THEN         IF (taveFreq.GT.0.) THEN
465           CALL TIMEAVE_CUMUL_1K1T(uZetatave,vCf,deltaTClock,           CALL TIMEAVE_CUMUL_1K1T(uZetatave,vCf,deltaTClock,
466       &                           Nr, k, bi, bj, myThid)       &                           Nr, k, bi, bj, myThid)
467           CALL TIMEAVE_CUMUL_1K1T(vZetatave,uCf,deltaTClock,           CALL TIMEAVE_CUMUL_1K1T(vZetatave,uCf,deltaTClock,
468       &                           Nr, k, bi, bj, myThid)       &                           Nr, k, bi, bj, myThid)
469         ENDIF         ENDIF
470  #endif  #endif /* ndef MINIMAL_TAVE_OUTPUT */
471    #endif /* ALLOW_TIMEAVE */
472    
473  C--   Vertical shear terms (-w*du/dr & -w*dv/dr)  C--   Vertical shear terms (-w*du/dr & -w*dv/dr)
474         CALL MOM_VI_U_VERTSHEAR(bi,bj,K,uVel,wVel,uCf,myThid)         IF ( .NOT. momImplVertAdv ) THEN
475         DO j=jMin,jMax          CALL MOM_VI_U_VERTSHEAR(bi,bj,K,uVel,wVel,uCf,myThid)
476          DO i=iMin,iMax          DO j=jMin,jMax
477           gU(i,j,k,bi,bj) = gU(i,j,k,bi,bj)+uCf(i,j)           DO i=iMin,iMax
478          ENDDO            gU(i,j,k,bi,bj) = gU(i,j,k,bi,bj)+uCf(i,j)
479         ENDDO           ENDDO
480         CALL MOM_VI_V_VERTSHEAR(bi,bj,K,vVel,wVel,vCf,myThid)          ENDDO
481         DO j=jMin,jMax          CALL MOM_VI_V_VERTSHEAR(bi,bj,K,vVel,wVel,vCf,myThid)
482          DO i=iMin,iMax          DO j=jMin,jMax
483           gV(i,j,k,bi,bj) = gV(i,j,k,bi,bj)+vCf(i,j)           DO i=iMin,iMax
484              gV(i,j,k,bi,bj) = gV(i,j,k,bi,bj)+vCf(i,j)
485             ENDDO
486          ENDDO          ENDDO
487         ENDDO         ENDIF
488    
489  C--   Bernoulli term  C--   Bernoulli term
490         CALL MOM_VI_U_GRAD_KE(bi,bj,K,KE,uCf,myThid)         CALL MOM_VI_U_GRAD_KE(bi,bj,K,KE,uCf,myThid)
# Line 460  C--   Bernoulli term Line 499  C--   Bernoulli term
499           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)
500          ENDDO          ENDDO
501         ENDDO         ENDDO
502           IF ( writeDiag ) THEN
503             IF (snapshot_mdsio) THEN
504               CALL WRITE_LOCAL_RL('KEx','I10',1,uCf,bi,bj,k,myIter,myThid)
505               CALL WRITE_LOCAL_RL('KEy','I10',1,vCf,bi,bj,k,myIter,myThid)
506             ENDIF
507    #ifdef ALLOW_MNC
508             IF (useMNC .AND. snapshot_mnc) THEN
509               CALL MNC_CW_RL_W_OFFSET('D','mom_vi',bi,bj, 'KEx', uCf,
510         &          offsets, myThid)
511               CALL MNC_CW_RL_W_OFFSET('D','mom_vi',bi,bj, 'KEy', vCf,
512         &          offsets, myThid)
513            ENDIF
514    #endif /*  ALLOW_MNC  */
515           ENDIF
516    
517  C--   end if momAdvection  C--   end if momAdvection
518        ENDIF        ENDIF
519    
# Line 471  C--   Set du/dt & dv/dt on boundaries to Line 525  C--   Set du/dt & dv/dt on boundaries to
525         ENDDO         ENDDO
526        ENDDO        ENDDO
527    
528    #ifdef ALLOW_DEBUG
529          IF ( debugLevel .GE. debLevB
530         &   .AND. k.EQ.4 .AND. myIter.EQ.nIter0
531         &   .AND. nPx.EQ.1 .AND. nPy.EQ.1
532         &   .AND. useCubedSphereExchange ) THEN
533            CALL DEBUG_CS_CORNER_UV( ' uDiss,vDiss from MOM_VECINV',
534         &             guDiss,gvDiss, k, standardMessageUnit,bi,bj,myThid )
535          ENDIF
536    #endif /* ALLOW_DEBUG */
537    
538        IF (        IF ( writeDiag ) THEN
539       &  DIFFERENT_MULTIPLE(diagFreq,myCurrentTime,          IF (snapshot_mdsio) THEN
540       &                     myCurrentTime-deltaTClock)            CALL WRITE_LOCAL_RL('Ds','I10',1,strain,bi,bj,k,myIter,myThid)
541       & ) THEN            CALL WRITE_LOCAL_RL('Dt','I10',1,tension,bi,bj,k,myIter,
542         CALL WRITE_LOCAL_RL('Ds','I10',1,strain,bi,bj,k,myIter,myThid)       &         myThid)
543         CALL WRITE_LOCAL_RL('Dt','I10',1,tension,bi,bj,k,myIter,myThid)            CALL WRITE_LOCAL_RL('Du','I10',1,guDiss,bi,bj,k,myIter,myThid)
544         CALL WRITE_LOCAL_RL('fV','I10',1,uCf,bi,bj,k,myIter,myThid)            CALL WRITE_LOCAL_RL('Dv','I10',1,gvDiss,bi,bj,k,myIter,myThid)
545         CALL WRITE_LOCAL_RL('fU','I10',1,vCf,bi,bj,k,myIter,myThid)            CALL WRITE_LOCAL_RL('Z3','I10',1,vort3,bi,bj,k,myIter,myThid)
546         CALL WRITE_LOCAL_RL('Du','I10',1,uDiss,bi,bj,k,myIter,myThid)            CALL WRITE_LOCAL_RL('W3','I10',1,omega3,bi,bj,k,myIter,myThid)
547         CALL WRITE_LOCAL_RL('Dv','I10',1,vDiss,bi,bj,k,myIter,myThid)            CALL WRITE_LOCAL_RL('KE','I10',1,KE,bi,bj,k,myIter,myThid)
548         CALL WRITE_LOCAL_RL('Z3','I10',1,vort3,bi,bj,k,myIter,myThid)            CALL WRITE_LOCAL_RL('D','I10',1,hdiv,bi,bj,k,myIter,myThid)
549  c      CALL WRITE_LOCAL_RL('W3','I10',1,omega3,bi,bj,k,myIter,myThid)          ENDIF
550         CALL WRITE_LOCAL_RL('KE','I10',1,KE,bi,bj,k,myIter,myThid)  #ifdef ALLOW_MNC
551         CALL WRITE_LOCAL_RL('D','I10',1,hdiv,bi,bj,k,myIter,myThid)          IF (useMNC .AND. snapshot_mnc) THEN
552              CALL MNC_CW_RL_W_OFFSET('D','mom_vi',bi,bj,'Ds',strain,
553         &          offsets, myThid)
554              CALL MNC_CW_RL_W_OFFSET('D','mom_vi',bi,bj,'Dt',tension,
555         &          offsets, myThid)
556              CALL MNC_CW_RL_W_OFFSET('D','mom_vi',bi,bj,'Du',guDiss,
557         &          offsets, myThid)
558              CALL MNC_CW_RL_W_OFFSET('D','mom_vi',bi,bj,'Dv',gvDiss,
559         &          offsets, myThid)
560              CALL MNC_CW_RL_W_OFFSET('D','mom_vi',bi,bj,'Z3',vort3,
561         &          offsets, myThid)
562              CALL MNC_CW_RL_W_OFFSET('D','mom_vi',bi,bj,'W3',omega3,
563         &          offsets, myThid)
564              CALL MNC_CW_RL_W_OFFSET('D','mom_vi',bi,bj,'KE',KE,
565         &          offsets, myThid)
566              CALL MNC_CW_RL_W_OFFSET('D','mom_vi',bi,bj,'D', hdiv,
567         &          offsets, myThid)
568            ENDIF
569    #endif /*  ALLOW_MNC  */
570        ENDIF        ENDIF
571    
572  #endif /* DISABLE_MOM_VECINV */  #endif /* ALLOW_MOM_VECINV */
573    
574        RETURN        RETURN
575        END        END
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