source: NEMO/branches/2019/dev_r10984_HPC-13_IRRMANN_BDY_optimization/src/ICE/icewri.F90 @ 11371

Last change on this file since 11371 was 11371, checked in by clem, 15 months ago

continue cleaning the ice outputs

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 18.0 KB
Line 
1MODULE icewri
2   !!======================================================================
3   !!                     ***  MODULE  icewri  ***
4   !!   sea-ice : output ice variables
5   !!======================================================================
6   !! History :  4.0  !  2018     (many people)      SI3 [aka Sea Ice cube]
7   !!----------------------------------------------------------------------
8#if defined key_si3
9   !!----------------------------------------------------------------------
10   !!   'key_si3'                                       SI3 sea-ice model
11   !!----------------------------------------------------------------------
12   !!   ice_wri       : write of the diagnostics variables in ouput file
13   !!   ice_wri_state : write for initial state or/and abandon
14   !!----------------------------------------------------------------------
15   USE dianam         ! build name of file (routine)
16   USE phycst         ! physical constant
17   USE dom_oce        ! domain: ocean
18   USE sbc_oce        ! surf. boundary cond.: ocean
19   USE sbc_ice        ! Surface boundary condition: ice fields
20   USE ice            ! sea-ice: variables
21   USE icevar         ! sea-ice: operations
22   !
23   USE ioipsl         !
24   USE in_out_manager ! I/O manager
25   USE iom            ! I/O manager library
26   USE lib_mpp        ! MPP library
27   USE lib_fortran    ! fortran utilities (glob_sum + no signed zero)
28   USE lbclnk         ! lateral boundary conditions (or mpp links)
29   USE timing         ! Timing
30
31   IMPLICIT NONE
32   PRIVATE
33
34   PUBLIC ice_wri        ! called by ice_stp
35   PUBLIC ice_wri_state  ! called by dia_wri_state
36
37   !!----------------------------------------------------------------------
38   !! NEMO/ICE 4.0 , NEMO Consortium (2018)
39   !! $Id$
40   !! Software governed by the CeCILL licence     (./LICENSE)
41   !!----------------------------------------------------------------------
42CONTAINS
43
44   SUBROUTINE ice_wri( kt )
45      !!-------------------------------------------------------------------
46      !!  This routine ouputs some (most?) of the sea ice fields
47      !!-------------------------------------------------------------------
48      INTEGER, INTENT(in) ::   kt   ! time-step
49      !
50      INTEGER  ::   ji, jj, jk, jl  ! dummy loop indices
51      REAL(wp) ::   z2da, z2db, zrho1, zrho2
52      REAL(wp) ::   zmiss_val       ! missing value retrieved from xios
53      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj)     ::   z2d, zfast                     ! 2D workspace
54      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj)     ::   zmsk00, zmsk05, zmsk15, zmsksn ! O%, 5% and 15% concentration mask and snow mask
55      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpl) ::   zmsk00l, zmsksnl               ! cat masks
56      !
57      ! Global ice diagnostics (SIMIP)
58      REAL(wp) ::   zdiag_area_nh, zdiag_extt_nh, zdiag_volu_nh   ! area, extent, volume
59      REAL(wp) ::   zdiag_area_sh, zdiag_extt_sh, zdiag_volu_sh 
60      !!-------------------------------------------------------------------
61      !
62      IF( ln_timing )   CALL timing_start('icewri')
63
64      ! get missing value from xml
65      CALL iom_miss_val( 'icetemp', zmiss_val )
66
67      ! brine volume
68      CALL ice_var_bv
69
70      ! tresholds for outputs
71      DO jj = 1, jpj
72         DO ji = 1, jpi
73            zmsk00(ji,jj) = MAX( 0._wp , SIGN( 1._wp , at_i(ji,jj) - epsi06  ) ) ! 1 if ice    , 0 if no ice
74            zmsk05(ji,jj) = MAX( 0._wp , SIGN( 1._wp , at_i(ji,jj) - 0.05_wp ) ) ! 1 if 5% ice , 0 if less
75            zmsk15(ji,jj) = MAX( 0._wp , SIGN( 1._wp , at_i(ji,jj) - 0.15_wp ) ) ! 1 if 15% ice, 0 if less
76            zmsksn(ji,jj) = MAX( 0._wp , SIGN( 1._wp , vt_s(ji,jj) - epsi06  ) ) ! 1 if snow   , 0 if no snow
77         END DO
78      END DO
79      DO jl = 1, jpl
80         DO jj = 1, jpj
81            DO ji = 1, jpi
82               zmsk00l(ji,jj,jl)  = MAX( 0._wp , SIGN( 1._wp , a_i(ji,jj,jl) - epsi06 ) )
83               zmsksnl(ji,jj,jl)  = MAX( 0._wp , SIGN( 1._wp , v_s(ji,jj,jl) - epsi06 ) )
84            END DO
85         END DO
86      END DO
87
88      !-----------------
89      ! Standard outputs
90      !-----------------
91      zrho1 = ( rau0 - rhoi ) * r1_rau0 ; zrho2 = rhos * r1_rau0
92      ! masks
93      CALL iom_put( 'icemask'  , zmsk00 )   ! ice mask 0%
94      CALL iom_put( 'icemask05', zmsk05 )   ! ice mask 5%
95      CALL iom_put( 'icemask15', zmsk15 )   ! ice mask 15%
96      CALL iom_put( 'icepres'  , zmsk00 )   ! Ice presence (1 or 0)
97      !
98      ! general fields
99      IF( iom_use('icemass' ) )   CALL iom_put( 'icemass', vt_i * rhoi * zmsk00 )                                           ! Ice mass per cell area
100      IF( iom_use('snwmass' ) )   CALL iom_put( 'snwmass', vt_s * rhos * zmsksn )                                           ! Snow mass per cell area
101      IF( iom_use('iceconc' ) )   CALL iom_put( 'iceconc', at_i        * zmsk00 )                                           ! ice concentration
102      IF( iom_use('icevolu' ) )   CALL iom_put( 'icevolu', vt_i        * zmsk00 )                                           ! ice volume = mean ice thickness over the cell
103      IF( iom_use('icethic' ) )   CALL iom_put( 'icethic', hm_i        * zmsk00 )                                           ! ice thickness
104      IF( iom_use('snwthic' ) )   CALL iom_put( 'snwthic', hm_s        * zmsk00 )                                           ! snw thickness
105      IF( iom_use('icebrv'  ) )   CALL iom_put( 'icebrv' , bvm_i* 100. * zmsk00 )                                           ! brine volume
106      IF( iom_use('iceage'  ) )   CALL iom_put( 'iceage' , om_i / rday * zmsk15 + zmiss_val * ( 1._wp - zmsk15 ) )          ! ice age
107      IF( iom_use('icehnew' ) )   CALL iom_put( 'icehnew', ht_i_new             )                                           ! new ice thickness formed in the leads
108      IF( iom_use('snwvolu' ) )   CALL iom_put( 'snwvolu', vt_s        * zmsksn )                                           ! snow volume
109      IF( iom_use('icefrb'  ) ) THEN                                                                                        ! Ice freeboard
110         z2d(:,:) = ( zrho1 * hm_i(:,:) - zrho2 * hm_s(:,:) )                                         
111         WHERE( z2d < 0._wp )   z2d = 0._wp
112                                  CALL iom_put( 'icefrb' , z2d * zmsk00         )
113      ENDIF
114      ! melt ponds
115      IF( iom_use('iceapnd' ) )   CALL iom_put( 'iceapnd', at_ip  * zmsk00      )                                           ! melt pond total fraction
116      IF( iom_use('icevpnd' ) )   CALL iom_put( 'icevpnd', vt_ip  * zmsk00      )                                           ! melt pond total volume per unit area
117      ! salt
118      IF( iom_use('icesalt' ) )   CALL iom_put( 'icesalt', sm_i                 * zmsk00 + zmiss_val * ( 1._wp - zmsk00 ) ) ! mean ice salinity
119      IF( iom_use('icesalm' ) )   CALL iom_put( 'icesalm', st_i * rhoi * 1.0e-3 * zmsk00 )                                  ! Mass of salt in sea ice per cell area
120      ! heat
121      IF( iom_use('icetemp' ) )   CALL iom_put( 'icetemp', ( tm_i  - rt0 ) * zmsk00 + zmiss_val * ( 1._wp - zmsk00 ) )      ! ice mean temperature
122      IF( iom_use('snwtemp' ) )   CALL iom_put( 'snwtemp', ( tm_s  - rt0 ) * zmsksn + zmiss_val * ( 1._wp - zmsksn ) )      ! snw mean temperature
123      IF( iom_use('icettop' ) )   CALL iom_put( 'icettop', ( tm_su - rt0 ) * zmsk00 + zmiss_val * ( 1._wp - zmsk00 ) )      ! temperature at the ice surface
124      IF( iom_use('icetbot' ) )   CALL iom_put( 'icetbot', ( t_bo  - rt0 ) * zmsk00 + zmiss_val * ( 1._wp - zmsk00 ) )      ! temperature at the ice bottom
125      IF( iom_use('icetsni' ) )   CALL iom_put( 'icetsni', ( tm_si - rt0 ) * zmsk00 + zmiss_val * ( 1._wp - zmsk00 ) )      ! temperature at the snow-ice interface
126      IF( iom_use('icehc'   ) )   CALL iom_put( 'icehc'  ,  -et_i          * zmsk00 )                                       ! ice heat content
127      IF( iom_use('snwhc'   ) )   CALL iom_put( 'snwhc'  ,  -et_s          * zmsksn )                                       ! snow heat content
128      ! momentum
129      IF( iom_use('uice'    ) )   CALL iom_put( 'uice'   , u_ice    )                                                       ! ice velocity u
130      IF( iom_use('vice'    ) )   CALL iom_put( 'vice'   , v_ice    )                                                       ! ice velocity v
131      !
132      IF( iom_use('icevel') .OR. iom_use('fasticepres') ) THEN                                                              ! module of ice velocity
133         DO jj = 2 , jpjm1
134            DO ji = 2 , jpim1
135               z2da  = u_ice(ji,jj) + u_ice(ji-1,jj)
136               z2db  = v_ice(ji,jj) + v_ice(ji,jj-1)
137               z2d(ji,jj) = 0.5_wp * SQRT( z2da * z2da + z2db * z2db )
138           END DO
139         END DO
140         CALL lbc_lnk( 'icewri', z2d, 'T', 1. )
141         CALL iom_put( 'icevel', z2d )
142
143         WHERE( z2d(:,:) < 5.e-04_wp .AND. zmsk15(:,:) == 1._wp ) ; zfast(:,:) = 1._wp                                      ! record presence of fast ice
144         ELSEWHERE                                                ; zfast(:,:) = 0._wp
145         END WHERE
146         CALL iom_put( 'fasticepres', zfast )
147      ENDIF
148
149      ! --- category-dependent fields --- !
150      IF( iom_use('icemask_cat' ) )   CALL iom_put( 'icemask_cat' ,                  zmsk00l                                   ) ! ice mask 0%
151      IF( iom_use('iceconc_cat' ) )   CALL iom_put( 'iceconc_cat' , a_i            * zmsk00l                                   ) ! area for categories
152      IF( iom_use('icethic_cat' ) )   CALL iom_put( 'icethic_cat' , h_i            * zmsk00l + zmiss_val * ( 1._wp - zmsk00l ) ) ! thickness for categories
153      IF( iom_use('snwthic_cat' ) )   CALL iom_put( 'snwthic_cat' , h_s            * zmsksnl + zmiss_val * ( 1._wp - zmsksnl ) ) ! snow depth for categories
154      IF( iom_use('icesalt_cat' ) )   CALL iom_put( 'icesalt_cat' , s_i            * zmsk00l + zmiss_val * ( 1._wp - zmsk00l ) ) ! salinity for categories
155      IF( iom_use('iceage_cat'  ) )   CALL iom_put( 'iceage_cat'  , o_i / rday     * zmsk00l + zmiss_val * ( 1._wp - zmsk00l ) ) ! ice age
156      IF( iom_use('icetemp_cat' ) )   CALL iom_put( 'icetemp_cat' , ( SUM( t_i, dim=3 ) * r1_nlay_i - rt0 ) &
157         &                                                                         * zmsk00l + zmiss_val * ( 1._wp - zmsk00l ) ) ! ice temperature
158      IF( iom_use('snwtemp_cat' ) )   CALL iom_put( 'snwtemp_cat' , ( SUM( t_s, dim=3 ) * r1_nlay_s - rt0 ) &
159         &                                                                         * zmsksnl + zmiss_val * ( 1._wp - zmsksnl ) ) ! snow temperature
160      IF( iom_use('icettop_cat' ) )   CALL iom_put( 'icettop_cat' , ( t_su - rt0 ) * zmsk00l + zmiss_val * ( 1._wp - zmsk00l ) ) ! surface temperature
161      IF( iom_use('icebrv_cat'  ) )   CALL iom_put( 'icebrv_cat'  ,   bv_i * 100.  * zmsk00l + zmiss_val * ( 1._wp - zmsk00l ) ) ! brine volume
162      IF( iom_use('iceapnd_cat' ) )   CALL iom_put( 'iceapnd_cat' ,   a_ip         * zmsk00l                                   ) ! melt pond frac for categories
163      IF( iom_use('icehpnd_cat' ) )   CALL iom_put( 'icehpnd_cat' ,   h_ip         * zmsk00l + zmiss_val * ( 1._wp - zmsk00l ) ) ! melt pond frac for categories
164      IF( iom_use('iceafpnd_cat') )   CALL iom_put( 'iceafpnd_cat',   a_ip_frac    * zmsk00l                                   ) ! melt pond frac for categories
165
166      !------------------
167      ! Add-ons for SIMIP
168      !------------------
169      ! trends
170      IF( iom_use('dmithd') )   CALL iom_put( 'dmithd', - wfx_bog - wfx_bom - wfx_sum - wfx_sni - wfx_opw - wfx_lam - wfx_res ) ! Sea-ice mass change from thermodynamics
171      IF( iom_use('dmidyn') )   CALL iom_put( 'dmidyn', - wfx_dyn + rhoi * diag_trp_vi                                        ) ! Sea-ice mass change from dynamics(kg/m2/s)
172      IF( iom_use('dmiopw') )   CALL iom_put( 'dmiopw', - wfx_opw                                                             ) ! Sea-ice mass change through growth in open water
173      IF( iom_use('dmibog') )   CALL iom_put( 'dmibog', - wfx_bog                                                             ) ! Sea-ice mass change through basal growth
174      IF( iom_use('dmisni') )   CALL iom_put( 'dmisni', - wfx_sni                                                             ) ! Sea-ice mass change through snow-to-ice conversion
175      IF( iom_use('dmisum') )   CALL iom_put( 'dmisum', - wfx_sum                                                             ) ! Sea-ice mass change through surface melting
176      IF( iom_use('dmibom') )   CALL iom_put( 'dmibom', - wfx_bom                                                             ) ! Sea-ice mass change through bottom melting
177      IF( iom_use('dmtsub') )   CALL iom_put( 'dmtsub', - wfx_sub                                                             ) ! Sea-ice mass change through evaporation and sublimation
178      IF( iom_use('dmssub') )   CALL iom_put( 'dmssub', - wfx_snw_sub                                                         ) ! Snow mass change through sublimation
179      IF( iom_use('dmisub') )   CALL iom_put( 'dmisub', - wfx_ice_sub                                                         ) ! Sea-ice mass change through sublimation
180      IF( iom_use('dmsspr') )   CALL iom_put( 'dmsspr', - wfx_spr                                                             ) ! Snow mass change through snow fall
181      IF( iom_use('dmsssi') )   CALL iom_put( 'dmsssi',   wfx_sni*rhos*r1_rhoi                                                ) ! Snow mass change through snow-to-ice conversion
182      IF( iom_use('dmsmel') )   CALL iom_put( 'dmsmel', - wfx_snw_sum                                                         ) ! Snow mass change through melt
183      IF( iom_use('dmsdyn') )   CALL iom_put( 'dmsdyn', - wfx_snw_dyn + rhos * diag_trp_vs                                    ) ! Snow mass change through dynamics(kg/m2/s)
184     
185      ! Global ice diagnostics
186      IF(  iom_use('NH_icearea') .OR. iom_use('NH_icevolu') .OR. iom_use('NH_iceextt') .OR. &
187         & iom_use('SH_icearea') .OR. iom_use('SH_icevolu') .OR. iom_use('SH_iceextt') ) THEN
188         !
189         WHERE( ff_t(:,:) > 0._wp )   ;   z2d(:,:) = 1._wp
190         ELSEWHERE                    ;   z2d(:,:) = 0.
191         END WHERE
192         !
193         IF( iom_use('NH_icearea') )   zdiag_area_nh = glob_sum( 'icewri', at_i *           z2d   * e1e2t * 1.e-12 )
194         IF( iom_use('NH_icevolu') )   zdiag_volu_nh = glob_sum( 'icewri', vt_i *           z2d   * e1e2t * 1.e-12 )
195         IF( iom_use('NH_iceextt') )   zdiag_extt_nh = glob_sum( 'icewri',                  z2d   * e1e2t * 1.e-12 * zmsk15 )
196         !
197         IF( iom_use('SH_icearea') )   zdiag_area_sh = glob_sum( 'icewri', at_i * ( 1._wp - z2d ) * e1e2t * 1.e-12 )
198         IF( iom_use('SH_icevolu') )   zdiag_volu_sh = glob_sum( 'icewri', vt_i * ( 1._wp - z2d ) * e1e2t * 1.e-12 )
199         IF( iom_use('SH_iceextt') )   zdiag_extt_sh = glob_sum( 'icewri',        ( 1._wp - z2d ) * e1e2t * 1.e-12 * zmsk15 )
200         !
201         CALL iom_put( 'NH_icearea' , zdiag_area_nh )
202         CALL iom_put( 'NH_icevolu' , zdiag_volu_nh )
203         CALL iom_put( 'NH_iceextt' , zdiag_extt_nh )
204         CALL iom_put( 'SH_icearea' , zdiag_area_sh )
205         CALL iom_put( 'SH_icevolu' , zdiag_volu_sh )
206         CALL iom_put( 'SH_iceextt' , zdiag_extt_sh )
207         !
208      ENDIF
209      !
210!!CR      !     !  Create an output files (output.lim.abort.nc) if S < 0 or u > 20 m/s
211!!CR      !     IF( kindic < 0 )   CALL ice_wri_state( 'output.abort' )
212!!CR      !     not yet implemented
213!!gm  idem for the ocean...  Ask Seb how to get rid of ioipsl....
214      !
215      IF( ln_timing )  CALL timing_stop('icewri')
216      !
217   END SUBROUTINE ice_wri
218
219 
220   SUBROUTINE ice_wri_state( kid )
221      !!---------------------------------------------------------------------
222      !!                 ***  ROUTINE ice_wri_state  ***
223      !!       
224      !! ** Purpose :   create a NetCDF file named cdfile_name which contains
225      !!      the instantaneous ice state and forcing fields for ice model
226      !!        Used to find errors in the initial state or save the last
227      !!      ocean state in case of abnormal end of a simulation
228      !!
229      !! History :   4.0  !  2013-06  (C. Rousset)
230      !!----------------------------------------------------------------------
231      INTEGER, INTENT( in ) ::   kid 
232      !!----------------------------------------------------------------------
233      !
234      !! The file is open in dia_wri_state (ocean routine)
235
236      CALL iom_rstput( 0, 0, kid, 'sithic', hm_i         )   ! Ice thickness
237      CALL iom_rstput( 0, 0, kid, 'siconc', at_i         )   ! Ice concentration
238      CALL iom_rstput( 0, 0, kid, 'sitemp', tm_i - rt0   )   ! Ice temperature
239      CALL iom_rstput( 0, 0, kid, 'sivelu', u_ice        )   ! i-Ice speed
240      CALL iom_rstput( 0, 0, kid, 'sivelv', v_ice        )   ! j-Ice speed
241      CALL iom_rstput( 0, 0, kid, 'sistru', utau_ice     )   ! i-Wind stress over ice
242      CALL iom_rstput( 0, 0, kid, 'sistrv', vtau_ice     )   ! i-Wind stress over ice
243      CALL iom_rstput( 0, 0, kid, 'sisflx', qsr          )   ! Solar flx over ocean
244      CALL iom_rstput( 0, 0, kid, 'sinflx', qns          )   ! NonSolar flx over ocean
245      CALL iom_rstput( 0, 0, kid, 'snwpre', sprecip      )   ! Snow precipitation
246      CALL iom_rstput( 0, 0, kid, 'sisali', sm_i         )   ! Ice salinity
247      CALL iom_rstput( 0, 0, kid, 'sivolu', vt_i         )   ! Ice volume
248      CALL iom_rstput( 0, 0, kid, 'sidive', divu_i*1.0e8 )   ! Ice divergence
249      CALL iom_rstput( 0, 0, kid, 'si_amp', at_ip        )   ! Melt pond fraction
250      CALL iom_rstput( 0, 0, kid, 'si_vmp', vt_ip        )   ! Melt pond volume
251      CALL iom_rstput( 0, 0, kid, 'sithicat', h_i        )   ! Ice thickness
252      CALL iom_rstput( 0, 0, kid, 'siconcat', a_i        )   ! Ice concentration
253      CALL iom_rstput( 0, 0, kid, 'sisalcat', s_i        )   ! Ice salinity
254      CALL iom_rstput( 0, 0, kid, 'snthicat', h_s        )   ! Snw thickness
255
256    END SUBROUTINE ice_wri_state
257
258#else
259   !!----------------------------------------------------------------------
260   !!   Default option :         Empty module         NO SI3 sea-ice model
261   !!----------------------------------------------------------------------
262#endif
263
264   !!======================================================================
265END MODULE icewri
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.