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Line 
1!> \file 3D-physique-gen_mod.f90
2!! Module de declaration des variables generales
3!! de la physique du modele.
4!<
5
6!> \namespace module3D_phy
7!! Module de declaration des variables generales
8!! de la physique du modele.
9!! \author CatRitz
10!! \date 30 juin 2007
11!! @note Used module
12!! @note   - use geography
13!! @note   - use runparam
14!<
15
16module MODULE3D_phy
17
18  ! declaration des variables
19  ! implicit none
20  use geography, only: nx,ny,nz,nzm   ! indirectement donne acces au nx,ny, appropries
21
22  implicit none
23  real, parameter :: PI = 3.1415927
24
25
26  !   **** integer declaration  *************************************
27
28  integer ::  ispinup                   !< pour les differentes etapes du spinup
29  integer ::  err                       !< pour l'allocation des tableaux
30  integer ::  igrdline                  !< si 1 fixe la position en jouant sur la fusion shelf
31  integer ::  ibmelt_inv                !< si 1 inversion du bmelt (avec igrdline=1)
32  integer ::  i_resolmeca               !< defini le type d'association SIA-L1
33  integer ::  inv_beta                  !< 0 : run std, 1 : inversion du beta
34  integer ::  ICOUPLE                   !<
35  integer ::  ICOMPTEUR                 !< reprise fichier cptr
36  integer ::  IOUT                      !< type de fichier de sortie pour reprise
37  integer ::  iglen                     !< compteur pour la boucle flowlaw
38  integer ::  ISYNCHRO                  !< synchronisation pas de temps dt et dtt
39  integer ::  Schoof                    !< 0 : pas de flux de Schoof , 1 : flux de Schoof a la grounding line
40  integer ::  NTMAX                     !<
41
42  integer ::  ITEMP                     !<
43  integer ::  niter_nolin               !< number of velocity iterations for non-linear dragging laws
44  integer ::  ndebug                    !< pour faire des sorties de debug a plusieurs pas de temps
45  integer ::  ndebug_max                !< pour faire des sorties de debug a plusieurs pas de temps
46
47  !     ************ common des scalaires *************************
48
49  real :: coefbmshelf                   !< coef permettant de faire varier la fusion basale :
50
51  real ::  DT                           !< pas de temps court
52  real ::  DTT                          !< pas de temps long
53  real ::  DTMIN                        !< pas de temps mini
54  real ::  DX1                          !< 1/dx
55  real ::  DTDX                         !< dt/dx
56  real ::  dtdx2                        !< dt/dx**2
57  real ::  DTMAX                        !<
58  real ::  SECYEAR                      !< for relation an/seconds
59  real ::  sealevel                     !< niveau des mers, afq: now used as eustatic sea level
60  real (kind=kind(0.d0)) ::  TIME       !< temps : en double precision
61  real ::  TAFOR                        !< temperature forcing : annual
62  real ::  TESTDIAG                     !< for time step calculation (icethick)
63  real ::  V_limit                      !< vitesse maxi (limitateur de flux pour conserv masse)
64  real ::  betamax                      !< (Pa) frottement maxi sous les streams
65  real ::  pvimin                       !< valeur de pvi pour les noeuds fictifs
66
67
68  !     ************** common des caracteres **************
69  !character(len=8), dimension(NPL) :: VARNAME  !
70  character(len=320) :: reprcptr                ! nom du fichier de reprise CPTR
71
72  !     *************** common des tableaux a 1 dimension *****
73  real,dimension(nz) :: e               !< vertical coordinate in ice, scaled to H zeta
74  real,dimension(nz) :: CDE             !< 
75
76  !    ************* common des tableaux a deux dimensions ******
77
78  integer,dimension(nx,ny) :: FRONT     !< point d'un shelf situe sur le front
79  integer,dimension(nx,ny) :: FRONTFACEX!< type de front sur les faces x
80  integer,dimension(nx,ny) :: FRONTFACEY!< type de front sur les faces y
81  integer,dimension(nx,ny) :: gr_line_schoof ! points ou on impose le flux de schoof (pour sorties)
82  integer,dimension(nx,ny) :: gr_line   !< points grounding line pour les sorties
83  integer,dimension(nx,ny) :: ICE       !< presence de glace au point considere,
84  !< seuil 0 si pose, 1 si flottant
85  integer,dimension(nx,ny) :: MASQUE_BMSHELF !< masque pour determiner a quel bassin oceanique
86  !< appartiennent les points de la grille
87  integer,dimension(nx,ny) :: MK0          !< masks (ice sheet, max, above water, below water, 1)
88  integer,dimension(nx,ny) :: Mk_init      !< initial mask (with islands, outcrops, ...
89  integer,dimension(nx,ny) :: MK           !< masks (ice sheet, max, above water, below water, 1)
90  integer,dimension(nx,ny) :: MNEG         !< masks (ice sheet, max, above water, below water, 1)
91  integer,dimension(nx,ny) :: IBASE     !< type de base (froide, temperee)
92
93  real,dimension(nx,ny) :: ACC          !< Accumulation  'o'
94  real,dimension(nx,ny) :: ABL          !< Ablation  'o'  negative quand perte
95  real,dimension(nx,ny) :: ABLBORD      !< Ablation dans les zones non englacees
96  real,dimension(nx,ny) :: ablbord_dtt  !< Ablation sur le bord de la calotte (flux de glace inférieur à ablation sur le bord) sur dtt
97  real,dimension(nx,ny) :: ACQUA        !< Surface des surfaces en eau
98  double precision,dimension(nx,ny) :: B            !< Altitude de la base de la glace  'o'
99  real,dimension(nx,ny) :: BDOT         !< derivee de B / t
100  real,dimension(nx,ny) :: B1           !<
101  double precision,dimension(nx,ny) :: BSOC0        !< ice free bedrock
102  real,dimension(nx,ny) :: betamx       !< coefficient beta du frottement basal
103  ! betamx=cf*neffmx et tobmx=betamx*uxbar
104  real,dimension(nx,ny) :: betamy       !< coefficient beta du frottement basal
105  ! betamy=cf*neffmy et tobmy=betamy*uybar
106  !hassine
107  real, dimension(nx,ny) :: beta_centre !< beta on major node (average)
108  real, dimension(nx,ny) :: betamax_2d  !< (Pa) frottement maxi sous les streams
109  !
110  real,dimension(nx,ny) :: BM           !< mass balance   'o'
111  real,dimension(nx,ny) :: BMELT        !< basal melting  'o'
112  real,dimension(nx,ny) :: CORRBMELT    !< correction du basal melting  'o'
113  real,dimension(nx,ny) :: HWATER       !< hauteur d'eau basale dans le sediment
114  real,dimension(nx,ny) :: COEFMXBMELT  !<
115  real,dimension(nx,ny) :: COEFMYBMELT  !<
116  real,dimension(nx,ny) :: CALV         !< calving
117 
118  !real,dimension(:,:,:),allocatable :: DDX  ! pour le calcul de UX
119  !real,dimension(:,:,:),allocatable :: DDY  ! pour le calcul de UY
120  real,dimension(nx,ny) :: DDBX         !< UBX/(-SDX) '>'
121  real,dimension(nx,ny) :: DDBY         !< UBY/(-SDY) '^'
122  real,dimension(nx,ny) :: Diffmx       !< partie diffusive en x
123  real,dimension(nx,ny) :: Diffmy       !< partie diffusive en y
124
125  !REAL,dimension(nx,ny) :: DPHIX        !< ROG*HMX**2  '>'
126  !REAL,dimension(nx,ny) :: DPHIY        !< ROG*HMY**2  '^'
127  real,dimension(nx,ny) :: DHDT         !< derive lagrangienne de l'epaisseur 'o'
128  real,dimension(nx,ny) :: DIF1         !< UZR(I,J,1)-BM(I,J)
129  real,dimension(nx,ny) :: DIF2         !< UZR(I,J,1)-BMELT(I,J)
130  real,dimension(nx,ny) :: DIFT         !< pour sorties eismint
131  real,dimension(nx,ny) :: DIVU         !< divergence de UH
132  ! real,dimension(nx,ny) :: DISTCENT     !
133  real,dimension(nx,ny) :: ELA          !< Equilibrium line altitude, for mass balance
134  real,dimension(nx,ny) :: epsxx     !< vitesse de deformation selon x
135  real,dimension(nx,ny) :: epsyy     !< vitesse de deformation selon y
136  real,dimension(nx,ny) :: epsxy     !< vitesse de deformation selon xy
137  real,dimension(nx,ny) :: eps       !< vitesse de deformation (invariant)
138
139  real,dimension(nx,ny) :: FT           !< proportion of year with air temp below 2C
140  real,dimension(nx,ny) :: FROTMX       !< beta coefficient used in the remplimat routine
141  real,dimension(nx,ny) :: FROTMY       !<
142  real,dimension(nx,ny) :: GHF          !< geothermal heat flux J/m2/a 'o'
143  real,dimension(nx,ny) :: GHF0         !< geothermal heat flux J/m2/a 'o'
144  double precision,dimension(nx,ny) :: H            !< ice thickness  'o'
145  double precision,dimension(nx,ny) :: H0           !< initial ice thickness, must be initialized before init_iso
146
147! dimensionnements qui etaient avant dans H_prescribe
148  real,dimension(nx,ny)    :: Hp           !< H value if prescribed
149  real,dimension(nx,ny)    :: Hp0          !< H value if prescribed (reference value)
150!  real,dimension(nx,ny)    :: Delta_H      !< Delta_H value if prescribed
151!  integer,dimension(nx,ny) :: i_delta_H    !< 1 if Delta_H is prescribed on this node, else 0
152  integer,dimension(nx,ny) :: i_Hp         !< 1 if H is prescribed on this node, else 0
153  integer,dimension(nx,ny) :: i_Hp0        !< i_hp mask reference value does not change with time
154  integer, dimension(nx,ny) :: imx_diag    !< masque pour eq elliptique 
155  integer, dimension(nx,ny) :: imy_diag    !< masque pour eq elliptique
156  integer,dimension(nx,ny) :: MK_gl0       !< mask grounding line initial
157  integer,dimension(nx,ny) :: MK_flot0     !< mask float initial
158
159
160  double precision,dimension(nx,ny) :: HDOT         !< ice thickness derivee / t
161  real,dimension(nx,ny) :: HDOTWATER
162  real,dimension(nx,ny) :: H1           !<
163  real,dimension(nx,ny) :: HMX          !< ice thickness moy selon x '>'
164  real,dimension(nx,ny) :: HMY          !< ice thickness moy selon y '^'
165  real,dimension(nx,ny) :: HDOTPREC     !<
166  real,dimension(nx,ny) :: HDOTRAP      !<
167
168  real,dimension(nx,ny) :: KOND         !< basale hydro. conductivity 'o'
169  real,dimension(nx,ny) :: PDD          !< Positive degree day
170  real,dimension(nx,ny) :: PRECIP       !< precipitation
171  real,dimension(nx,ny) :: PRECIP0      !< initial precipitation  (used in 'heminord')
172  real,dimension(nx,ny) :: PHID         !< flux de chaleur lie a la deformation et glissement basal
173  real,dimension(nx,ny) :: PWATER       !< basal water pressure
174  real,dimension(nx,ny) :: pgx,pgy      !< hydro. potential gradient  / x '>' and / y '^'
175  real,dimension(nx,ny) :: phiWx,phiWy  !< flux d'eau sous glaciaire  / x '>' and / y '^'
176  real,dimension(nx,ny) :: NEFFMX       !< pression effective '>'
177  real,dimension(nx,ny) :: NEFFMY       !< pression effective '^'
178  real,dimension(nx,ny) :: TOBMX        !< cisaillement basal '>'
179  real,dimension(nx,ny) :: TOBMY        !< cisaillement basal '^'
180  real,dimension(nx,ny) :: SW           !< for bedrock isostasy
181  double precision,dimension(nx,ny) :: S            !< altitude of ice sheet surface
182  real,dimension(nx,ny) :: sealevel_2d  !< local sea surface elevation
183  real,dimension(nx,ny) :: SLOPE        !< slope 'o'
184  real,dimension(nx,ny) :: SDX          !< slope derivee / x '>'
185  real,dimension(nx,ny) :: SDY          !< slope derivee / y '^'
186  real,dimension(nx,ny) :: SDXMY        !< slope selon x moy selon y '^' remplace SDMX
187  real,dimension(nx,ny) :: SDYMX        !< slope selon y moy selon x '>' remplace SDMY
188  real,dimension(nx,ny) :: SLOPE2mx     !< = Sdx**2 + Sdymx**2 '>'
189  real,dimension(nx,ny) :: SLOPE2my     !< = Sdy**2 + Sdxmy**2 '^'
190  double precision,dimension(nx,ny) :: S0           !< altitude actuelle de la surface
191!afq -- replaced by sealevel_2D:  real,dimension(nx,ny) :: slv          !< niveau de flottaison (sealevel et lakes)
192  real,dimension(nx,ny) :: TJULY        !< Ground air temperature July
193  real,dimension(nx,ny) :: TANN         !< Ground air temperature annual
194  real,dimension(nx,ny,12) :: Tmois        !< Ground air temperature monthly
195  real,dimension(nx,ny) :: TSHELF       !< temperature des shelfs pour viscosite
196  real,dimension(nx,ny) :: TJ0          !< initial air temperature at sea level July
197!  real,dimension(nx,ny) :: TA0          !< initial air temperature at sea level annual
198  real,dimension(nx,ny) :: TAUB         !< basal shear stress (for output)
199  real,dimension(nx,ny) :: TAUSHELF     !< effective stress in ice shelves (vertical av.)
200  real,dimension(nx,ny) :: TS           !< surface ice temperature  'o'
201  real,dimension(nx,ny) :: TB           !< basal ice temperature  'o'
202  real,dimension(nx,ny) :: TG           !< degrees above melting point at the base
203  real,dimension(nx,ny) :: TBDOT        !< variation in time of basal temperature
204  real,dimension(nx,ny) :: UZK          !< vertical velocity at the ice surface (kinematic boundary)
205  real,dimension(nx,ny) :: UXBAR        !< vertically integrated velocity '>'
206  real,dimension(nx,ny) :: UYBAR        !< vertically integrated velocity '^'
207  real,dimension(nx,ny) :: uxdef        !< partie due a la deformation
208  real,dimension(nx,ny) :: uydef        !< partie due a la deformation
209  real,dimension(nx,ny) :: uxflgz       !< vitesse stream-shelf
210  real,dimension(nx,ny) :: uyflgz       !< vitesse stream-shelf
211  real,dimension(nx,ny) :: UBX          !< basal sliding '>'
212  real,dimension(nx,ny) :: UBY          !< basal sliding '^'
213  real,dimension(nx,ny) :: UZSDOT       !< variation in time of surface vertical velocity
214  real,dimension(nx,ny) :: UX1          !<
215  real,dimension(nx,ny) :: UY1          !<
216  real,dimension(nx,ny) :: VBAR         !< depth averaged velocity magnitude (for output)
217!!!!!!!real,dimension(nx,ny) :: VSDOT        ! variation in time of surface velocity magnitude
218  real,dimension(nx,ny) :: W0           !< enfoncement du socle a l'equilibre isostatique
219  real,dimension(nx,ny) :: W1           !< enfoncement du socle courant
220  real,dimension(nx,ny) :: XLONG        !< longitude
221  real,dimension(nx,ny) :: YLAT         !< latitude
222  real,dimension(nx,ny) :: xcc          ! grille Xkm
223  real,dimension(nx,ny) :: ycc          ! grille Ykm
224!  real,dimension(nx,ny) :: ZS           !< surface topography above sea level
225  real,dimension(nx,ny) :: ETABAR       !<
226  real,dimension(nx,ny) :: BSOC         !< altitude (ou bathymetrie) du socle 'o'
227  real,dimension(nx,ny) :: PVI          !< viscosite ice shelf
228  real,dimension(nx,ny) :: PVM          !< viscosite ice shelf
229  real,dimension(nx,ny) :: ramollo      !< pour ramollir les ice shelves
230  real,dimension(nx,ny) :: Abar         !< coefficient de Glen integre
231  real,dimension(nx,ny) :: Uiter_centre !< pour iterations equation diagnostique
232  real,dimension(nx,ny) :: tabtest      !< tableau de travail
233
234
235  ! nouveaux tableaux (aout 2006) pour dragging-sliding
236  ! ces tableaux peuvent avoir des roles differents selon les modules de dragging
237  ! et de sliding utilises. Ils servent a  faire passer des contraintes geographiques entre
238  ! le main et les rounines de sliding-dragging.
239
240  integer,dimension(nx,ny) :: mstream_mx  !< masque stream selon x
241  integer,dimension(nx,ny) :: mstream_my  !< masque stream selon y
242  integer,dimension(nx,ny) :: mstream     !< masque stream sur les noeuds majeurs
243  real,dimension(nx,ny) :: socle_cry      !< courbure du socle, negatif -> vallees
244  real,dimension(nx,ny) :: drag_mx        !< coefficient pour tenir compte de variations       
245  real,dimension(nx,ny) :: drag_my        !< geographiques eventuelles dans le basal drag
246
247  integer,dimension(nx,ny) :: mslid_mx    !< masque glissement selon x
248  integer,dimension(nx,ny) :: mslid_my    !< masque glissement selon y
249  real,dimension(nx,ny) :: slid_mx        !< coefficient pour tenir compte de variations       
250  real,dimension(nx,ny) :: slid_my        !< geographiques eventuelles dans le glissement
251
252
253
254  !REAL,dimension(-NL:NL,-NL:NL) :: WE   ! enfoncement du socle autour d'une charge unitaire
255
256
257
258  !      ********** common des tableaux a 3 dimensions *****
259  !real,dimension(:,:,:,:),allocatable :: BTT !< deformation parameter for flow law
260
261  !real,dimension(:,:,:,:),allocatable :: SA ! effet temperature sur la deformation (loi n=3)
262  !real,dimension(:,:,:,:),allocatable :: S2A ! effet integre sur l'epaisseur temperature sur la deformation (loi n=3)
263  !real,dimension(:,:,:,:),allocatable :: SA_mx ! effet temperature sur la deformation (loi n=3)
264  !real,dimension(:,:,:,:),allocatable :: S2A_mx ! effet integre sur l'epaisseur temperature sur la deformation (loi n=3)
265
266  !real,dimension(:,:,:,:),allocatable :: SA_my ! effet temperature sur la deformation (loi n=3)
267  !real,dimension(:,:,:,:),allocatable :: S2A_my ! effet integre sur l'epaisseur temperature sur la deformation (loi n=3)
268  real,dimension(nx,ny,nz) :: SUX       !<
269  real,dimension(nx,ny,nz) :: SUY       !<
270  real,dimension(nx,ny,nz) :: TPMP      !< pressure melting point temperature in ice sheet 'o'
271  real,dimension(nx,ny,nz) :: UX        !< ice velocity '>'
272  real,dimension(nx,ny,nz) :: UY        !< ice velocity '^'
273  real,dimension(nx,ny,nz) :: UZR       !< ice velocity and derivatives
274  real,dimension(nx,ny,nz) :: ETA       !<
275
276
277  ! tableaux qui permettent de faire facilement des sorties debug via ncdf
278
279  real,dimension(nx,ny) :: debug_2D
280  real,dimension(nx,ny,220) :: debug_3D
281
282  !  tableaux qui permettent de faire des sorties netcdf avec les variables qui ne sont pas globales
283  !  real,dimension(nx,ny,199) :: netcdf_glob           ! pas l'air utilise
284
285
286  !real,dimension(NX,NY,NPL) :: XXX      !< work array, for temperature and output
287
288  real,dimension(nx,ny,nz+nzm) :: T     !< temperature in ice and mantle 'o'
289
290
291
292
293  !======================= common pour l'equilibrage en temperature
294  !real,dimension(NX,NY) :: Uxbilan      ! vitesse de bilan '>'
295  !real,dimension(NX,NY) :: Uybilan      ! vitesse de bilan '^'
296
297
298
299  ! ===================== Booleens ========================================
300  logical :: SHELFY                     !<
301  logical :: BOOST                      !<
302  logical :: MARINE                     !<
303  logical :: appel_new_flot             !< pour appeler la routine new_flot
304
305  logical,dimension(nx,ny) :: FLOT      !< vrai si flottant (test d'archimede) 'o'
306  logical,dimension(nx,ny) :: FLOTMX    !< if flotting (one neighboord  floats) '>'
307  logical,dimension(nx,ny) :: FLOTMY    !< if flotting (one neighboord  floats) '^' 
308  logical,dimension(nx,ny) :: FRONT_RESC!< comme front (mais boolean) pour remplimat rescue
309  logical,dimension(nx,ny) :: FBM       !<
310  logical,dimension(nx,ny) :: OKUMAT    !<
311  logical,dimension(nx,ny) :: OKVMAT    !<
312  logical,dimension(nx,ny) :: GRZONE    !<
313  logical,dimension(nx,ny) :: GZMX      !< point stream ">"
314  logical,dimension(nx,ny) :: GZMY      !< point stream "^"
315  logical,dimension(nx,ny) :: FLGZMX    !< points stream ou shelf ou ile (equ. ellpt) ">"
316  logical,dimension(nx,ny) :: FLGZMY    !< points stream ou shelf ou ile (equ ellipt) "^"
317  logical,dimension(nx,ny) :: ILEMX     !< points ile ">"
318  logical,dimension(nx,ny) :: ILEMY     !< points ile "^"
319  logical,dimension(nx,ny) :: cotemx    !< points cotiers ">"
320  logical,dimension(nx,ny) :: cotemy    !< points cotiers "^"
321  logical,dimension(nx,ny) :: fleuvemx  !< actual grounded stream
322  logical,dimension(nx,ny) :: fleuvemy  !< actual grounded stream
323  logical,dimension(nx,ny) :: isolx     !< designe un point sans voisin sur ses faces x
324  logical,dimension(nx,ny) :: isoly     !< designe un point sans voisin sur ses faces y
325  logical,dimension(nx,ny) :: new_flot_point  !< pour signaler les points qui se mettent a flotter entre 2 pas de temps dtt
326  logical,dimension(nx,ny) :: new_flotmx !< pour signaler les points qui deviennent flottantmx entre 2 dtt
327  logical,dimension(nx,ny) :: new_flotmy !< pour signaler les points qui deviennent flottantmy entre 2 dtt
328  logical,dimension(nx,ny) :: flot_marais  !< afq -- vrai si flottant et coince entre points poses 'o'
329  logical,dimension(nx,ny) :: iceberg   !< point iceberg
330
331  ! ===================== File id =========================================
332  integer :: num_param     = 10   !< Id of param_list.dat
333  integer :: num_coupe     = 11   !< Id of coupe.ijz
334  integer :: num_vitbil    = 12   !< Id of vitbil
335  integer :: num_newton    = 15   !< Id of corrextion-newton.res
336  integer :: num_file1     = 18   !< Id of
337  integer :: num_file2     = 19   !< Id of
338  integer :: num_forc      = 20   !< Id of forcage
339  integer :: num_dat       = 21   !< Id of dat
340  integer :: num_cptr      = 30   !< Id of cptr
341  integer :: num_debug     = 33   !< Id of ritz debug
342  integer :: num_ritz      = 35   !< Id of ritz
343  integer :: num_templlib  = 36   !< Id of ritz templlib
344  integer :: num_rep_42    = 42   !< Id of reponse
345  integer :: num_trace     = 81   !< Id of trace-reboot
346  integer :: num_file      = 88   !< Id of
347  integer :: num_ts_ritz   = 89
348  integer :: num_kelvin    = 90   !< Id of kelvin.res
349  integer :: num_phil      = 91
350  integer :: num_templin   = 98   !< Id of templin.res
351  integer :: num_sealevel  = 110
352  integer :: num_mk_vitbil = 122  !< Id of masque_vitbil
353  integer :: num_ic_vo     = 171  !< vostok
354  integer :: num_ic_by     = 172  !< byrd
355  integer :: num_ic_dm     = 173  !< dml
356  integer :: num_ic_dc     = 174  !< dome C
357  integer :: num_ic_df     = 175  !< dome Fuji
358  integer :: num_file3     = 993
359  integer :: num_file4     = 995  !< Id of
360  integer :: num_coor      = 2004 !< Id of coord-Ant-40km
361!  integer :: num_tracebug        !< numero de l'unite itracebug
362
363  ! Variables communes au main et aux subroutines du step
364  logical :: base_froide
365  logical :: base_temp
366  real  :: timemax
367
368end module MODULE3D_PHY
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.