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isf.F90 in NEMO/branches/2019/ENHANCE-02_ISF_nemo/src/OCE/ISF – NEMO

source: NEMO/branches/2019/ENHANCE-02_ISF_nemo/src/OCE/ISF/isf.F90 @ 11553

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ENHANCE-02_ISF: fix coupling issue (ticket #2142)
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Line 
1MODULE isf
2   !!======================================================================
3   !!                       ***  MODULE  sbcisf  ***
4   !! Surface module :  compute iceshelf melt and heat flux
5   !!======================================================================
6   !! History :  3.2  !  2011-02  (C.Harris  ) Original code isf cav
7   !!            X.X  !  2006-02  (C. Wang   ) Original code bg03
8   !!            3.4  !  2013-03  (P. Mathiot) Merging + parametrization
9   !!            4.1  !  2019-09  (P. Mathiot) Split param/explicit ice shelf and re-organisation
10   !!----------------------------------------------------------------------
11
12   !!----------------------------------------------------------------------
13   !!   isf          : define and allocate ice shelf variables
14   !!----------------------------------------------------------------------
15
16   USE in_out_manager ! I/O manager
17   USE lib_mpp        ! MPP library
18   USE fldread        ! read input fields
19
20   IMPLICIT NONE
21
22   PRIVATE
23
24   PUBLIC   isf_alloc, isf_alloc_par, isf_alloc_cav, isf_alloc_cpl
25   !
26   !-------------------------------------------------------
27   ! 0 :              namelist parameter
28   !-------------------------------------------------------
29   !
30   ! 0.1 -------- ice shelf cavity parameter --------------
31   CHARACTER(LEN=256), PUBLIC :: cn_isfdir
32   LOGICAL           , PUBLIC :: ln_isf
33   !
34   ! 0.2 -------- ice shelf cavity opened namelist parameter -------------
35   LOGICAL           , PUBLIC :: ln_isfcav_mlt   !: logical for the use of ice shelf parametrisation
36   REAL(wp)          , PUBLIC :: rn_gammat0      !: temperature exchange coeficient    []
37   REAL(wp)          , PUBLIC :: rn_gammas0      !: salinity    exchange coeficient    []
38   REAL(wp)          , PUBLIC :: rn_htbl         !: Losch top boundary layer thickness [m]
39   CHARACTER(LEN=256), PUBLIC :: cn_gammablk     !: gamma formulation
40   CHARACTER(LEN=256), PUBLIC :: cn_isfcav_mlt   !: melt formulation (cavity/param)
41   CHARACTER(LEN=256), PUBLIC :: cn_isfload      !: ice shelf load computation method
42   TYPE(FLD_N)       , PUBLIC :: sn_isfcav_fwf   !: information about the isf melting file to be read
43   !
44   ! 0.3 -------- ice shelf cavity parametrised namelist parameter -------------
45   LOGICAL           , PUBLIC :: ln_isfpar_mlt   !: logical for the computation of melt inside the cavity
46   CHARACTER(LEN=256), PUBLIC :: cn_isfpar_mlt   !: melt formulation (cavity/param)
47   TYPE(FLD_N)       , PUBLIC :: sn_isfpar_fwf   !: information about the isf melting file to be read
48   TYPE(FLD_N)       , PUBLIC :: sn_isfpar_zmax  !: information about the grounding line depth file to be read
49   TYPE(FLD_N)       , PUBLIC :: sn_isfpar_zmin  !: information about the calving   line depth file to be read
50   TYPE(FLD_N)       , PUBLIC :: sn_isfpar_Leff  !: information about the effective length     file to be read
51   !
52   ! 0.4 -------- coupling namelist parameter -------------
53   LOGICAL, PUBLIC :: ln_isfcpl      !:
54   LOGICAL, PUBLIC :: ln_isfcpl_cons !:
55   INTEGER, PUBLIC :: nn_drown       !:
56   !
57   !-------------------------------------------------------
58   ! 1 :              ice shelf parameter
59   !-------------------------------------------------------
60   !
61   REAL(wp), PARAMETER, PUBLIC :: rLfusisf = 0.334e6_wp    !: latent heat of fusion of ice shelf     [J/kg]
62   REAL(wp), PARAMETER, PUBLIC :: rcpisf = 2000.0_wp       !: specific heat of ice shelf             [J/kg/K]
63   REAL(wp), PARAMETER, PUBLIC :: rkappa = 1.54e-6_wp      !: heat diffusivity through the ice-shelf [m2/s]
64   REAL(wp), PARAMETER, PUBLIC :: rhoisf = 920.0_wp        !: volumic mass of ice shelf              [kg/m3]
65   REAL(wp), PARAMETER, PUBLIC :: rtsurf = -20.0           !: surface temperature                    [C]
66   !
67   !-------------------------------------------------------
68   ! 2 :              ice shelf global variables
69   !-------------------------------------------------------
70   !
71   ! 0.1 -------- ice shelf cavity parameter --------------
72   LOGICAL , PUBLIC            :: l_isfoasis
73   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)    ::   risfload                    !: ice shelf load
74   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)    ::   fwfisf_oasis
75   !
76   ! 0.2 -------- ice shelf cavity melt namelist parameter -------------
77   INTEGER  , PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)   :: mskisf_cav                    !:
78   INTEGER  , PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)   :: misfkt_cav   , misfkb_cav     !:
79   REAL(wp) , PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)   :: rhisf_tbl_cav, rfrac_tbl_cav  !:
80   REAL(wp) , PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)   :: fwfisf_cav   , fwfisf_cav_b   !: before and now net fwf from the ice shelf        [kg/m2/s]
81   REAL(wp) , PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:) :: risf_cav_tsc , risf_cav_tsc_b !: before and now T & S isf contents [K.m/s & PSU.m/s] 
82   TYPE(FLD), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:)     :: sf_isfcav_fwf                 !:
83   !
84   REAL(wp) , PUBLIC                                      :: risf_lamb1, risf_lamb2, risf_lamb3  ! freezing point linearization coeficient
85   !
86   ! 0.3 -------- ice shelf param. melt namelist parameter -------------
87   INTEGER  , PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)   :: mskisf_par                    !:
88   INTEGER  , PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)   :: misfkt_par   , misfkb_par     !:
89   REAL(wp) , PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)   :: rhisf_tbl_par, rfrac_tbl_par  !:
90   REAL(wp) , PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)   :: fwfisf_par   , fwfisf_par_b   !: before and now net fwf from the ice shelf        [kg/m2/s]
91   REAL(wp) , PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:) :: risf_par_tsc , risf_par_tsc_b !: before and now T & S isf contents [K.m/s & PSU.m/s] 
92   TYPE(FLD), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:)     :: sf_isfpar_fwf                 !:
93   !
94   REAL(wp) , PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)   :: rhisf0_tbl_par                !: thickness of tbl (initial value)  [m]
95   REAL(wp) , PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)   :: risfLeff                      !:
96   !
97   ! 0.4 -------- coupling namelist parameter -------------
98   INTEGER , PUBLIC                                        ::   nstp_iscpl   !:
99   REAL(wp), PUBLIC                                        ::   rdt_iscpl    !:
100   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   risfcpl_ssh, risfcpl_cons_ssh, risfcpl_cons_ssh_b               !:
101   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:)   ::   risfcpl_vol, risfcpl_cons_vol, risfcpl_cons_vol_b  !:
102   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:,:) ::   risfcpl_tsc, risfcpl_cons_tsc, risfcpl_cons_tsc_b  !:
103   !
104   !!----------------------------------------------------------------------
105   !! NEMO/OCE 4.0 , NEMO Consortium (2018)
106   !! $Id: sbcisf.F90 10536 2019-01-16 19:21:09Z mathiot $
107   !! Software governed by the CeCILL license (see ./LICENSE)
108   !!----------------------------------------------------------------------
109CONTAINS
110
111   SUBROUTINE isf_alloc_par()
112      !!---------------------------------------------------------------------
113      !!                  ***  ROUTINE isf_alloc_par  ***
114      !!
115      !! ** Purpose :
116      !!
117      !! ** Method  :
118      !!
119      !!----------------------------------------------------------------------
120      INTEGER :: ierr, ialloc
121      !!----------------------------------------------------------------------
122      ierr = 0       ! set to zero if no array to be allocated
123      !
124      ALLOCATE(risfLeff(jpi,jpj), STAT=ialloc)
125      ierr = ierr + ialloc
126      !
127      ALLOCATE(misfkt_par(jpi,jpj), misfkb_par(jpi,jpj), STAT=ialloc )
128      ierr = ierr + ialloc
129      !
130      ALLOCATE( rfrac_tbl_par(jpi,jpj), STAT=ialloc)
131      ierr = ierr + ialloc
132      !
133      ALLOCATE( rhisf_tbl_par(jpi,jpj), rhisf0_tbl_par(jpi,jpj), STAT=ialloc)
134      ierr = ierr + ialloc
135      !
136      ALLOCATE( mskisf_par(jpi,jpj), STAT=ialloc)
137      ierr = ierr + ialloc
138      !
139      CALL mpp_sum ( 'isf', ierr )
140      IF( ierr /= 0 )   CALL ctl_stop( 'STOP', 'isf: failed to allocate arrays.' )
141      !
142   END SUBROUTINE isf_alloc_par
143
144   SUBROUTINE isf_alloc_cav()
145      !!---------------------------------------------------------------------
146      !!                  ***  ROUTINE isf_alloc_cav  ***
147      !!
148      !! ** Purpose :
149      !!
150      !! ** Method  :
151      !!
152      !!----------------------------------------------------------------------
153      INTEGER :: ierr, ialloc
154      !!----------------------------------------------------------------------
155      ierr = 0       ! set to zero if no array to be allocated
156      !
157      ALLOCATE(misfkt_cav(jpi,jpj), misfkb_cav(jpi,jpj), STAT=ialloc )
158      ierr = ierr + ialloc
159      !
160      ALLOCATE( rfrac_tbl_cav(jpi,jpj), STAT=ialloc)
161      ierr = ierr + ialloc
162      !
163      ALLOCATE( rhisf_tbl_cav(jpi,jpj), STAT=ialloc)
164      ierr = ierr + ialloc
165      !
166      CALL mpp_sum ( 'isf', ierr )
167      IF( ierr /= 0 )   CALL ctl_stop( 'STOP', 'isf: failed to allocate arrays.' )
168      !
169   END SUBROUTINE isf_alloc_cav
170
171   SUBROUTINE isf_alloc_cpl()
172      !!---------------------------------------------------------------------
173      !!                  ***  ROUTINE isf_alloc_cpl  ***
174      !!
175      !! ** Purpose :
176      !!
177      !! ** Method  :
178      !!
179      !!----------------------------------------------------------------------
180      INTEGER :: ierr, ialloc
181      !!----------------------------------------------------------------------
182      ierr = 0
183      !
184      ALLOCATE( risfcpl_ssh(jpi,jpj), risfcpl_tsc(jpi,jpj,jpk,jpts), risfcpl_vol(jpi,jpj,jpk), STAT=ialloc )
185      ierr = ierr + ialloc
186      !
187      risfcpl_tsc(:,:,:,:) = 0.0 ; risfcpl_vol(:,:,:) = 0.0 ; risfcpl_ssh(:,:) = 0.0
188
189      IF ( ln_isfcpl_cons) THEN
190         ALLOCATE( risfcpl_cons_tsc(jpi,jpj,jpk,jpts) , risfcpl_cons_vol(jpi,jpj,jpk) ,risfcpl_cons_ssh(jpi,jpj), STAT=ialloc )
191         ierr = ierr + ialloc
192         !
193         risfcpl_cons_tsc(:,:,:,:) = 0.0 ; risfcpl_cons_vol(:,:,:) = 0.0 ; risfcpl_cons_ssh(:,:) = 0.0
194         !
195      END IF
196      !
197      CALL mpp_sum ( 'isf', ierr )
198      IF( ierr /= 0 )   CALL ctl_warn('STOP','isfcpl: failed to allocate arrays.')
199      !
200   END SUBROUTINE isf_alloc_cpl
201
202   SUBROUTINE isf_alloc()
203      !!---------------------------------------------------------------------
204      !!                  ***  ROUTINE isf_alloc  ***
205      !!
206      !! ** Purpose :
207      !!
208      !! ** Method  :
209      !!
210      !!----------------------------------------------------------------------
211      INTEGER :: ierr, ialloc
212      !!----------------------------------------------------------------------
213      !
214      ierr = 0       ! set to zero if no array to be allocated
215      !
216      ALLOCATE(fwfisf_par(jpi,jpj)  , fwfisf_par_b(jpi,jpj), &
217         &     fwfisf_cav(jpi,jpj)  , fwfisf_cav_b(jpi,jpj), &
218         &     fwfisf_oasis(jpi,jpj),            STAT=ialloc )
219      ierr = ierr + ialloc
220      !
221      ALLOCATE(risf_par_tsc(jpi,jpj,jpts), risf_par_tsc_b(jpi,jpj,jpts), STAT=ialloc )
222      ierr = ierr + ialloc
223      !
224      ALLOCATE(risf_cav_tsc(jpi,jpj,jpts), risf_cav_tsc_b(jpi,jpj,jpts), STAT=ialloc )
225      ierr = ierr + ialloc
226      !
227      ALLOCATE(risfload(jpi,jpj), STAT=ialloc)
228      ierr = ierr + ialloc
229      !
230      ALLOCATE( mskisf_cav(jpi,jpj), STAT=ialloc)
231      ierr = ierr + ialloc
232      !
233      CALL mpp_sum ( 'isf', ierr )
234      IF( ierr /= 0 )   CALL ctl_stop( 'STOP', 'isf: failed to allocate arrays.' )
235      !
236      ! initalisation of fwf and tsc array to 0
237      risfload(:,:)       = 0.0_wp
238      fwfisf_oasis(:,:)   = 0.0_wp
239      fwfisf_par(:,:)     = 0.0_wp    ; fwfisf_par_b(:,:)     = 0.0_wp
240      fwfisf_cav(:,:)     = 0.0_wp    ; fwfisf_cav_b(:,:)     = 0.0_wp
241      risf_cav_tsc(:,:,:) = 0.0_wp    ; risf_cav_tsc_b(:,:,:) = 0.0_wp
242      risf_par_tsc(:,:,:) = 0.0_wp    ; risf_par_tsc_b(:,:,:) = 0.0_wp
243      !
244
245   END SUBROUTINE isf_alloc
246
247END MODULE isf
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.