/[MITgcm]/MITgcm/pkg/ptracers/ptracers_integrate.F
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revision 1.42 by heimbach, Tue Jan 18 22:58:20 2011 UTC revision 1.46 by jmc, Fri Jun 15 13:30:36 2012 UTC
# Line 30  C !USES: =============================== Line 30  C !USES: ===============================
30  #endif  #endif
31  #include "PTRACERS_SIZE.h"  #include "PTRACERS_SIZE.h"
32  #include "PTRACERS_PARAMS.h"  #include "PTRACERS_PARAMS.h"
33  #include "PTRACERS_RESTART.h"  #include "PTRACERS_START.h"
34  #include "PTRACERS_FIELDS.h"  #include "PTRACERS_FIELDS.h"
35  #include "GAD.h"  #include "GAD.h"
36  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
# Line 65  C  myThid               :: thread number Line 65  C  myThid               :: thread number
65        _RL vTrans  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL vTrans  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
66        _RL rTrans  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL rTrans  (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
67        _RL rTransKp1(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)        _RL rTransKp1(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
68        _RL KappaRtr(1-Olx:sNx+Olx,1-Oly:sNy+Oly,PTRACERS_num)        _RL KappaRtr(1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,PTRACERS_num)
69        _RL rFlx    (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2,PTRACERS_num)        _RL rFlx    (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy,2,PTRACERS_num)
70        _RL myTime        _RL myTime
71        INTEGER myIter        INTEGER myIter
# Line 88  C  GAD_TR               :: passive trace Line 88  C  GAD_TR               :: passive trace
88        INTEGER GAD_TR        INTEGER GAD_TR
89        LOGICAL calcAdvection        LOGICAL calcAdvection
90        INTEGER iterNb        INTEGER iterNb
91          _RL gTr_AB (1-OLx:sNx+OLx,1-OLy:sNy+OLy)
92          _RL dummy(Nr)
93    #ifdef ALLOW_DIAGNOSTICS
94          CHARACTER*8 diagName
95          CHARACTER*4 diagSufx
96    C-    Functions:
97          CHARACTER*4 GAD_DIAG_SUFX
98          EXTERNAL    GAD_DIAG_SUFX
99    #endif /* ALLOW_DIAGNOSTICS */
100  CEOP  CEOP
101    
102  C Loop ranges for daughter routines  C Loop ranges for daughter routines
# Line 102  C Loop ranges for daughter routines Line 111  C Loop ranges for daughter routines
111    
112  C Loop over tracers  C Loop over tracers
113        DO iTracer=1,PTRACERS_numInUse        DO iTracer=1,PTRACERS_numInUse
114          IF ( PTRACERS_StepFwd(iTracer) ) THEN
115    
116  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
117            act0 = iTracer - 1            act0 = iTracer - 1
# Line 122  C Loop over tracers Line 132  C Loop over tracers
132  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */  #endif /* ALLOW_AUTODIFF_TAMC */
133    
134  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
135        rFlx(1,1,kDown,iTracer) = rFlx(1,1,kDown,iTracer)         rFlx(1,1,kDown,iTracer) = rFlx(1,1,kDown,iTracer)
136  c  c
137  CADJ STORE pTracer(:,:,k,bi,bj,iTracer)  CADJ STORE pTracer(:,:,k,bi,bj,iTracer)
138  CADJ &      = comlev1_bibj_k_ptracers, key=kkey, byte=isbyte  CADJ &      = comlev1_bibj_k_ptracers, key=kkey, byte=isbyte
# Line 146  C (advection, [explicit] diffusion, para Line 156  C (advection, [explicit] diffusion, para
156       I                   uTrans, vTrans, rTrans, rTransKp1,       I                   uTrans, vTrans, rTrans, rTransKp1,
157       I                   PTRACERS_diffKh(iTracer),       I                   PTRACERS_diffKh(iTracer),
158       I                   PTRACERS_diffK4(iTracer),       I                   PTRACERS_diffK4(iTracer),
159       I                   KappaRtr(1-Olx,1-Oly,iTracer),       I                   KappaRtr(1-OLx,1-OLy,iTracer), dummy,
160       I                   gpTrNm1(1-Olx,1-Oly,1,1,1,iTracer),       I                   gpTrNm1(1-OLx,1-OLy,1,1,1,iTracer),
161       I                   pTracer(1-Olx,1-Oly,1,1,1,iTracer),       I                   pTracer(1-OLx,1-OLy,1,1,1,iTracer),
162       I                   PTRACERS_dTLev, GAD_TR,       I                   PTRACERS_dTLev, GAD_TR,
163       I                   PTRACERS_advScheme(iTracer),       I                   PTRACERS_advScheme(iTracer),
164       I                   PTRACERS_advScheme(iTracer),       I                   PTRACERS_advScheme(iTracer),
165       I                   calcAdvection, PTRACERS_ImplVertAdv(iTracer),       I                   calcAdvection, PTRACERS_ImplVertAdv(iTracer),
166       I                   .FALSE.,       I                   .FALSE., .FALSE.,
167       I                   PTRACERS_useGMRedi(iTracer),       I                   PTRACERS_useGMRedi(iTracer),
168       I                   PTRACERS_useKPP(iTracer),       I                   PTRACERS_useKPP(iTracer),
169       U                   rFlx(1-Olx,1-Oly,1,iTracer),       U                   rFlx(1-OLx,1-OLy,1,iTracer),
170       U                   gPtr(1-Olx,1-Oly,1,1,1,iTracer),       U                   gPtr(1-OLx,1-OLy,1,1,1,iTracer),
171       I                   myTime, myIter, myThid )       I                   myTime, myIter, myThid )
172    
173  C External forcing term(s)  C External forcing term(s)
174         IF ( tracForcingOutAB.NE.1 )         IF ( tracForcingOutAB.NE.1 )
175       &   CALL PTRACERS_FORCING(       &   CALL PTRACERS_FORCING(
176       I                      bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,iTracer,       I                      bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,iTracer,
177       U                      gPtr(1-Olx,1-Oly,1,1,1,iTracer),       U                      gPtr(1-OLx,1-OLy,1,1,1,iTracer),
178       I                      surfaceForcingPTr(1-Olx,1-Oly,1,1,iTracer),       I                      surfaceForcingPTr(1-OLx,1-OLy,1,1,iTracer),
179       I                      myIter,myTime,myThid)       I                      myIter,myTime,myThid)
180    
181  C If using Adams-Bashforth II, then extrapolate tendencies  C If using Adams-Bashforth II, then extrapolate tendencies
182  C gPtr is now the tracer tendency for explicit advection/diffusion  C gPtr is now the tracer tendency for explicit advection/diffusion
       IF ( PTRACERS_AdamsBashGtr(iTracer) ) THEN  
183  #ifdef ALLOW_MATRIX  #ifdef ALLOW_MATRIX
184  C  If matrix is being computed, block call to S/R ADAMS_BASHFORTH2 to  C  If matrix is being computed, skip call to S/R ADAMS_BASHFORTH2 to
185  C  prevent gPtr from being replaced by the average of gPtr and gpTrNm1.  C  prevent gPtr from being replaced by the average of gPtr and gpTrNm1.
186          IF (.NOT.useMATRIX) THEN         IF ( .NOT.useMATRIX .AND.
187  #endif       &      PTRACERS_AdamsBashGtr(iTracer) ) THEN
188    #else /* ALLOW_MATRIX */
189           IF ( PTRACERS_AdamsBashGtr(iTracer) ) THEN
190    #endif /* ALLOW_MATRIX */
191  C       compute iter at beginning of ptracer time step  C       compute iter at beginning of ptracer time step
192  #ifdef ALLOW_LONGSTEP  #ifdef ALLOW_LONGSTEP
193          iterNb = myIter - LS_nIter + 1          iterNb = myIter - LS_nIter + 1
# Line 185  C       compute iter at beginning of ptr Line 197  C       compute iter at beginning of ptr
197          IF (staggerTimeStep) iterNb = myIter - 1          IF (staggerTimeStep) iterNb = myIter - 1
198  #endif  #endif
199          CALL ADAMS_BASHFORTH2(          CALL ADAMS_BASHFORTH2(
200       I                      bi,bj,K,       I                      bi,bj,k,
201       U                      gPtr(1-Olx,1-Oly,1,1,1,iTracer),       U                      gPtr(1-OLx,1-OLy,1,1,1,iTracer),
202       U                      gpTrNm1(1-Olx,1-Oly,1,1,1,iTracer),       U                      gpTrNm1(1-OLx,1-OLy,1,1,1,iTracer),
203         U                      gTr_AB,
204       I                      PTRACERS_startAB(iTracer), iterNb, myThid )       I                      PTRACERS_startAB(iTracer), iterNb, myThid )
205  #ifdef ALLOW_MATRIX  #ifdef ALLOW_DIAGNOSTICS
206            IF ( useDiagnostics ) THEN
207              diagSufx = GAD_DIAG_SUFX( GAD_TR, myThid )
208              diagName = 'AB_g'//diagSufx
209              CALL DIAGNOSTICS_FILL(gTr_AB,diagName,k,1,2,bi,bj,myThid)
210          ENDIF          ENDIF
211  #endif  #endif /* ALLOW_DIAGNOSTICS */
212        ENDIF         ENDIF
213    
214  C External forcing term(s)  C External forcing term(s)
215         IF ( tracForcingOutAB.EQ.1 )         IF ( tracForcingOutAB.EQ.1 )
216       &   CALL PTRACERS_FORCING(       &   CALL PTRACERS_FORCING(
217       I                      bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,iTracer,       I                      bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,iTracer,
218       U                      gPtr(1-Olx,1-Oly,1,1,1,iTracer),       U                      gPtr(1-OLx,1-OLy,1,1,1,iTracer),
219       I                      surfaceForcingPTr(1-Olx,1-Oly,1,1,iTracer),       I                      surfaceForcingPTr(1-OLx,1-OLy,1,1,iTracer),
220       I                      myIter,myTime,myThid)       I                      myIter,myTime,myThid)
221    
222  #ifdef NONLIN_FRSURF  #ifdef NONLIN_FRSURF
223  C Account for change in level thickness  C Account for change in level thickness
224        IF (nonlinFreeSurf.GT.0) THEN        IF (nonlinFreeSurf.GT.0) THEN
225          CALL FREESURF_RESCALE_G(          CALL FREESURF_RESCALE_G(
226       I                          bi,bj,K,       I                          bi,bj,k,
227       U                          gPtr(1-Olx,1-Oly,1,1,1,iTracer),       U                          gPtr(1-OLx,1-OLy,1,1,1,iTracer),
228       I                          myThid )       I                          myThid )
229          IF ( PTRACERS_AdamsBashGtr(iTracer) )          IF ( PTRACERS_AdamsBashGtr(iTracer) )
230       &  CALL FREESURF_RESCALE_G(       &  CALL FREESURF_RESCALE_G(
231       I                          bi,bj,K,       I                          bi,bj,k,
232       U                          gpTrNm1(1-Olx,1-Oly,1,1,1,iTracer),       U                          gpTrNm1(1-OLx,1-OLy,1,1,1,iTracer),
233       I                          myThid )       I                          myThid )
234        ENDIF        ENDIF
235  #endif /* NONLIN_FRSURF */  #endif /* NONLIN_FRSURF */
236    
237  C Integrate forward in time, storing in gPtr:  G=T+dt*G  C Integrate forward in time, storing in gPtr:  G=T+dt*G
238           CALL TIMESTEP_TRACER(           CALL TIMESTEP_TRACER(
239       I                        bi,bj,iMin,iMax,jMin,jMax,k,       I                        bi, bj, k, PTRACERS_dTLev(k),
240       I                        PTRACERS_advScheme(iTracer),       I                        pTracer(1-OLx,1-OLy,1,1,1,iTracer),
241       I                        PTRACERS_dTLev(k),       U                        gPtr(1-OLx,1-OLy,1,1,1,iTracer),
242       I                        pTracer(1-Olx,1-Oly,1,1,1,iTracer),       I                        myIter, myThid )
      I                        gPtr(1-Olx,1-Oly,1,1,1,iTracer),  
      I                        myIter,myThid )  
243    
244  C end of tracer loop  C end of tracer loop
245          ENDIF
246        ENDDO        ENDDO
247    
248  #endif /* ALLOW_PTRACERS */  #endif /* ALLOW_PTRACERS */
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