source: NEMO/branches/UKMO/NEMO_4.0.1_mirror/src/ICE/iceistate.F90 @ 11715

Last change on this file since 11715 was 11715, checked in by davestorkey, 13 months ago

UKMO/NEMO_4.0.1_mirror : Remove SVN keywords.

File size: 27.0 KB
Line 
1MODULE iceistate
2   !!======================================================================
3   !!                     ***  MODULE  iceistate  ***
4   !!   sea-ice : Initialization of ice variables
5   !!======================================================================
6   !! History :  2.0  !  2004-01  (C. Ethe, G. Madec) Original code
7   !!            3.0  !  2007     (M. Vancoppenolle)  Rewrite for ice cats
8   !!            4.0  !  2018     (many people)       SI3 [aka Sea Ice cube]
9   !!----------------------------------------------------------------------
10#if defined key_si3
11   !!----------------------------------------------------------------------
12   !!   'key_si3'                                       SI3 sea-ice model
13   !!----------------------------------------------------------------------
14   !!   ice_istate       :  initialization of diagnostics ice variables
15   !!   ice_istate_init  :  initialization of ice state and namelist read
16   !!----------------------------------------------------------------------
17   USE phycst         ! physical constant
18   USE oce            ! dynamics and tracers variables
19   USE dom_oce        ! ocean domain
20   USE sbc_oce , ONLY : sst_m, sss_m, ln_ice_embd 
21   USE sbc_ice , ONLY : tn_ice, snwice_mass, snwice_mass_b
22   USE eosbn2         ! equation of state
23   USE domvvl         ! Variable volume
24   USE ice            ! sea-ice: variables
25   USE ice1D          ! sea-ice: thermodynamics variables
26   USE icetab         ! sea-ice: 1D <==> 2D transformation
27   USE icevar         ! sea-ice: operations
28   !
29   USE in_out_manager ! I/O manager
30   USE iom            ! I/O manager library
31   USE lib_mpp        ! MPP library
32   USE lib_fortran    ! fortran utilities (glob_sum + no signed zero)
33   USE fldread        ! read input fields
34
35   IMPLICIT NONE
36   PRIVATE
37
38   PUBLIC   ice_istate        ! called by icestp.F90
39   PUBLIC   ice_istate_init   ! called by icestp.F90
40   !
41   !                             !! ** namelist (namini) **
42   LOGICAL, PUBLIC  ::   ln_iceini        !: Ice initialization or not
43   LOGICAL, PUBLIC  ::   ln_iceini_file   !: Ice initialization from 2D netcdf file
44   REAL(wp) ::   rn_thres_sst
45   REAL(wp) ::   rn_hti_ini_n, rn_hts_ini_n, rn_ati_ini_n, rn_smi_ini_n, rn_tmi_ini_n, rn_tsu_ini_n, rn_tms_ini_n
46   REAL(wp) ::   rn_hti_ini_s, rn_hts_ini_s, rn_ati_ini_s, rn_smi_ini_s, rn_tmi_ini_s, rn_tsu_ini_s, rn_tms_ini_s
47   REAL(wp) ::   rn_apd_ini_n, rn_hpd_ini_n
48   REAL(wp) ::   rn_apd_ini_s, rn_hpd_ini_s
49   !
50   !                              ! if ln_iceini_file = T
51   INTEGER , PARAMETER ::   jpfldi = 9           ! maximum number of files to read
52   INTEGER , PARAMETER ::   jp_hti = 1           ! index of ice thickness    (m)
53   INTEGER , PARAMETER ::   jp_hts = 2           ! index of snw thickness    (m)
54   INTEGER , PARAMETER ::   jp_ati = 3           ! index of ice fraction     (-)
55   INTEGER , PARAMETER ::   jp_smi = 4           ! index of ice salinity     (g/kg)
56   INTEGER , PARAMETER ::   jp_tmi = 5           ! index of ice temperature  (K)
57   INTEGER , PARAMETER ::   jp_tsu = 6           ! index of ice surface temp (K)
58   INTEGER , PARAMETER ::   jp_tms = 7           ! index of snw temperature  (K)
59   INTEGER , PARAMETER ::   jp_apd = 8           ! index of pnd fraction     (-)
60   INTEGER , PARAMETER ::   jp_hpd = 9           ! index of pnd depth        (m)
61   TYPE(FLD), ALLOCATABLE, DIMENSION(:) ::   si  ! structure of input fields (file informations, fields read)
62   !   
63   !!----------------------------------------------------------------------
64   !! NEMO/ICE 4.0 , NEMO Consortium (2018)
65   !! $Id$
66   !! Software governed by the CeCILL licence (modipsl/doc/NEMO_CeCILL.txt)
67   !!----------------------------------------------------------------------
68CONTAINS
69
70   SUBROUTINE ice_istate( kt )
71      !!-------------------------------------------------------------------
72      !!                    ***  ROUTINE ice_istate  ***
73      !!
74      !! ** Purpose :   defined the sea-ice initial state
75      !!
76      !! ** Method  :   This routine will put some ice where ocean
77      !!                is at the freezing point, then fill in ice
78      !!                state variables using prescribed initial
79      !!                values in the namelist           
80      !!
81      !! ** Steps   :   1) Set initial surface and basal temperatures
82      !!                2) Recompute or read sea ice state variables
83      !!                3) Fill in the ice thickness distribution using gaussian
84      !!                4) Fill in space-dependent arrays for state variables
85      !!                5) snow-ice mass computation
86      !!                6) store before fields
87      !!
88      !! ** Notes   : o_i, t_su, t_s, t_i, sz_i must be filled everywhere, even
89      !!              where there is no ice
90      !!--------------------------------------------------------------------
91      INTEGER, INTENT(in) ::   kt   ! time step
92      !!
93      INTEGER  ::   ji, jj, jk, jl         ! dummy loop indices
94      REAL(wp) ::   ztmelts
95      INTEGER , DIMENSION(4)           ::   itest
96      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj)     ::   z2d
97      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj)     ::   zswitch    ! ice indicator
98      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj)     ::   zht_i_ini, zat_i_ini, ztm_s_ini            !data from namelist or nc file
99      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj)     ::   zt_su_ini, zht_s_ini, zsm_i_ini, ztm_i_ini !data from namelist or nc file
100      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj)     ::   zapnd_ini, zhpnd_ini                       !data from namelist or nc file
101      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpl) ::   zti_3d , zts_3d                            !temporary arrays
102      !!
103      REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::   zhi_2d, zhs_2d, zai_2d, zti_2d, zts_2d, ztsu_2d, zsi_2d, zaip_2d, zhip_2d
104      !--------------------------------------------------------------------
105
106      IF(lwp) WRITE(numout,*)
107      IF(lwp) WRITE(numout,*) 'ice_istate: sea-ice initialization '
108      IF(lwp) WRITE(numout,*) '~~~~~~~~~~'
109
110      !---------------------------
111      ! 1) 1st init. of the fields
112      !---------------------------
113      !
114      ! basal temperature (considered at freezing point)   [Kelvin]
115      CALL eos_fzp( sss_m(:,:), t_bo(:,:) )
116      t_bo(:,:) = ( t_bo(:,:) + rt0 ) * tmask(:,:,1) 
117      !
118      ! surface temperature and conductivity
119      DO jl = 1, jpl
120         t_su   (:,:,jl) = rt0 * tmask(:,:,1)  ! temp at the surface
121         cnd_ice(:,:,jl) = 0._wp               ! initialisation of the effective conductivity at the top of ice/snow (ln_cndflx=T)
122      END DO
123      !
124      ! ice and snw temperatures
125      DO jl = 1, jpl
126         DO jk = 1, nlay_i
127            t_i(:,:,jk,jl) = rt0 * tmask(:,:,1)
128         END DO
129         DO jk = 1, nlay_s
130            t_s(:,:,jk,jl) = rt0 * tmask(:,:,1)
131         END DO
132      END DO
133      !
134      ! specific temperatures for coupled runs
135      tn_ice (:,:,:) = t_i (:,:,1,:)
136      t1_ice (:,:,:) = t_i (:,:,1,:)
137
138      ! heat contents
139      e_i (:,:,:,:) = 0._wp
140      e_s (:,:,:,:) = 0._wp
141     
142      ! general fields
143      a_i (:,:,:) = 0._wp
144      v_i (:,:,:) = 0._wp
145      v_s (:,:,:) = 0._wp
146      sv_i(:,:,:) = 0._wp
147      oa_i(:,:,:) = 0._wp
148      !
149      h_i (:,:,:) = 0._wp
150      h_s (:,:,:) = 0._wp
151      s_i (:,:,:) = 0._wp
152      o_i (:,:,:) = 0._wp
153      !
154      ! melt ponds
155      a_ip     (:,:,:) = 0._wp
156      v_ip     (:,:,:) = 0._wp
157      a_ip_frac(:,:,:) = 0._wp
158      h_ip     (:,:,:) = 0._wp
159      !
160      ! ice velocities
161      u_ice (:,:) = 0._wp
162      v_ice (:,:) = 0._wp
163      !
164      !------------------------------------------------------------------------
165      ! 2) overwrite some of the fields with namelist parameters or netcdf file
166      !------------------------------------------------------------------------
167      IF( ln_iceini ) THEN
168         !                             !---------------!
169         IF( ln_iceini_file )THEN      ! Read a file   !
170            !                          !---------------!
171            WHERE( ff_t(:,:) >= 0._wp )   ;   zswitch(:,:) = 1._wp
172            ELSEWHERE                     ;   zswitch(:,:) = 0._wp
173            END WHERE
174            !
175            CALL fld_read( kt, 1, si ) ! input fields provided at the current time-step
176            !
177            ! -- mandatory fields -- !
178            zht_i_ini(:,:) = si(jp_hti)%fnow(:,:,1)
179            zht_s_ini(:,:) = si(jp_hts)%fnow(:,:,1)
180            zat_i_ini(:,:) = si(jp_ati)%fnow(:,:,1)
181
182            ! -- optional fields -- !
183            !    if fields do not exist then set them to the values present in the namelist (except for snow and surface temperature)
184            !
185            ! ice salinity
186            IF( TRIM(si(jp_smi)%clrootname) == 'NOT USED' ) &
187               &     si(jp_smi)%fnow(:,:,1) = ( rn_smi_ini_n * zswitch + rn_smi_ini_s * (1._wp - zswitch) ) * tmask(:,:,1)
188            zsm_i_ini(:,:) = si(jp_smi)%fnow(:,:,1)
189            !
190            ! ice temperature
191            IF( TRIM(si(jp_tmi)%clrootname) == 'NOT USED' ) &
192               &     si(jp_tmi)%fnow(:,:,1) = ( rn_tmi_ini_n * zswitch + rn_tmi_ini_s * (1._wp - zswitch) ) * tmask(:,:,1)
193            ztm_i_ini(:,:) = si(jp_tmi)%fnow(:,:,1)
194            !
195            ! surface temperature => set to ice temperature if it exists
196            IF    ( TRIM(si(jp_tsu)%clrootname) == 'NOT USED' .AND. TRIM(si(jp_tmi)%clrootname) == 'NOT USED' ) THEN
197                     si(jp_tsu)%fnow(:,:,1) = ( rn_tsu_ini_n * zswitch + rn_tsu_ini_s * (1._wp - zswitch) ) * tmask(:,:,1)
198            ELSEIF( TRIM(si(jp_tsu)%clrootname) == 'NOT USED' .AND. TRIM(si(jp_tmi)%clrootname) /= 'NOT USED' ) THEN
199                     si(jp_tsu)%fnow(:,:,1) = si(jp_tmi)%fnow(:,:,1)
200            ENDIF
201            zt_su_ini(:,:) = si(jp_tsu)%fnow(:,:,1)
202            !
203            ! snow temperature => set to ice temperature if it exists
204            IF    ( TRIM(si(jp_tms)%clrootname) == 'NOT USED' .AND. TRIM(si(jp_tmi)%clrootname) == 'NOT USED' ) THEN
205                     si(jp_tms)%fnow(:,:,1) = ( rn_tms_ini_n * zswitch + rn_tms_ini_s * (1._wp - zswitch) ) * tmask(:,:,1)
206            ELSEIF( TRIM(si(jp_tms)%clrootname) == 'NOT USED' .AND. TRIM(si(jp_tmi)%clrootname) /= 'NOT USED' ) THEN
207                     si(jp_tms)%fnow(:,:,1) = si(jp_tmi)%fnow(:,:,1)
208            ENDIF
209            ztm_s_ini(:,:) = si(jp_tms)%fnow(:,:,1)
210            !
211            ! pond concentration
212            IF( TRIM(si(jp_apd)%clrootname) == 'NOT USED' ) &
213               &     si(jp_apd)%fnow(:,:,1) = ( rn_apd_ini_n * zswitch + rn_apd_ini_s * (1._wp - zswitch) ) * tmask(:,:,1) & ! rn_apd = pond fraction => rn_apnd * a_i = pond conc.
214               &                              * si(jp_ati)%fnow(:,:,1) 
215            zapnd_ini(:,:) = si(jp_apd)%fnow(:,:,1)
216            !
217            ! pond depth
218            IF( TRIM(si(jp_hpd)%clrootname) == 'NOT USED' ) &
219               &     si(jp_hpd)%fnow(:,:,1) = ( rn_hpd_ini_n * zswitch + rn_hpd_ini_s * (1._wp - zswitch) ) * tmask(:,:,1)
220            zhpnd_ini(:,:) = si(jp_hpd)%fnow(:,:,1)
221            !
222            ! change the switch for the following
223            WHERE( zat_i_ini(:,:) > 0._wp )   ;   zswitch(:,:) = tmask(:,:,1) 
224            ELSEWHERE                         ;   zswitch(:,:) = 0._wp
225            END WHERE
226            !                          !---------------!
227         ELSE                          ! Read namelist !
228            !                          !---------------!
229            ! no ice if (sst - Tfreez) >= thresold
230            WHERE( ( sst_m(:,:) - (t_bo(:,:) - rt0) ) * tmask(:,:,1) >= rn_thres_sst )   ;   zswitch(:,:) = 0._wp 
231            ELSEWHERE                                                                    ;   zswitch(:,:) = tmask(:,:,1)
232            END WHERE
233            !
234            ! assign initial thickness, concentration, snow depth and salinity to an hemisphere-dependent array
235            WHERE( ff_t(:,:) >= 0._wp )
236               zht_i_ini(:,:) = rn_hti_ini_n * zswitch(:,:)
237               zht_s_ini(:,:) = rn_hts_ini_n * zswitch(:,:)
238               zat_i_ini(:,:) = rn_ati_ini_n * zswitch(:,:)
239               zsm_i_ini(:,:) = rn_smi_ini_n * zswitch(:,:)
240               ztm_i_ini(:,:) = rn_tmi_ini_n * zswitch(:,:)
241               zt_su_ini(:,:) = rn_tsu_ini_n * zswitch(:,:)
242               ztm_s_ini(:,:) = rn_tms_ini_n * zswitch(:,:)
243               zapnd_ini(:,:) = rn_apd_ini_n * zswitch(:,:) * zat_i_ini(:,:) ! rn_apd = pond fraction => rn_apd * a_i = pond conc.
244               zhpnd_ini(:,:) = rn_hpd_ini_n * zswitch(:,:)
245            ELSEWHERE
246               zht_i_ini(:,:) = rn_hti_ini_s * zswitch(:,:)
247               zht_s_ini(:,:) = rn_hts_ini_s * zswitch(:,:)
248               zat_i_ini(:,:) = rn_ati_ini_s * zswitch(:,:)
249               zsm_i_ini(:,:) = rn_smi_ini_s * zswitch(:,:)
250               ztm_i_ini(:,:) = rn_tmi_ini_s * zswitch(:,:)
251               zt_su_ini(:,:) = rn_tsu_ini_s * zswitch(:,:)
252               ztm_s_ini(:,:) = rn_tms_ini_s * zswitch(:,:)
253               zapnd_ini(:,:) = rn_apd_ini_s * zswitch(:,:) * zat_i_ini(:,:) ! rn_apd = pond fraction => rn_apd * a_i = pond conc.
254               zhpnd_ini(:,:) = rn_hpd_ini_s * zswitch(:,:)
255            END WHERE
256            !
257         ENDIF
258
259         ! make sure ponds = 0 if no ponds scheme
260         IF ( .NOT.ln_pnd ) THEN
261            zapnd_ini(:,:) = 0._wp
262            zhpnd_ini(:,:) = 0._wp
263         ENDIF
264         
265         !-------------!
266         ! fill fields !
267         !-------------!
268         ! select ice covered grid points
269         npti = 0 ; nptidx(:) = 0
270         DO jj = 1, jpj
271            DO ji = 1, jpi
272               IF ( zht_i_ini(ji,jj) > 0._wp ) THEN
273                  npti         = npti  + 1
274                  nptidx(npti) = (jj - 1) * jpi + ji
275               ENDIF
276            END DO
277         END DO
278
279         ! move to 1D arrays: (jpi,jpj) -> (jpi*jpj)
280         CALL tab_2d_1d( npti, nptidx(1:npti), h_i_1d (1:npti)  , zht_i_ini )
281         CALL tab_2d_1d( npti, nptidx(1:npti), h_s_1d (1:npti)  , zht_s_ini )
282         CALL tab_2d_1d( npti, nptidx(1:npti), at_i_1d(1:npti)  , zat_i_ini )
283         CALL tab_2d_1d( npti, nptidx(1:npti), t_i_1d (1:npti,1), ztm_i_ini )
284         CALL tab_2d_1d( npti, nptidx(1:npti), t_s_1d (1:npti,1), ztm_s_ini )
285         CALL tab_2d_1d( npti, nptidx(1:npti), t_su_1d(1:npti)  , zt_su_ini )
286         CALL tab_2d_1d( npti, nptidx(1:npti), s_i_1d (1:npti)  , zsm_i_ini )
287         CALL tab_2d_1d( npti, nptidx(1:npti), a_ip_1d(1:npti)  , zapnd_ini )
288         CALL tab_2d_1d( npti, nptidx(1:npti), h_ip_1d(1:npti)  , zhpnd_ini )
289
290         ! allocate temporary arrays
291         ALLOCATE( zhi_2d(npti,jpl), zhs_2d(npti,jpl), zai_2d (npti,jpl), &
292            &      zti_2d(npti,jpl), zts_2d(npti,jpl), ztsu_2d(npti,jpl), zsi_2d(npti,jpl), zaip_2d(npti,jpl), zhip_2d(npti,jpl) )
293         
294         ! distribute 1-cat into jpl-cat: (jpi*jpj) -> (jpi*jpj,jpl)
295         CALL ice_var_itd( h_i_1d(1:npti)  , h_s_1d(1:npti)  , at_i_1d(1:npti),                                                   &
296            &              zhi_2d          , zhs_2d          , zai_2d         ,                                                   &
297            &              t_i_1d(1:npti,1), t_s_1d(1:npti,1), t_su_1d(1:npti), s_i_1d(1:npti), a_ip_1d(1:npti), h_ip_1d(1:npti), &
298            &              zti_2d          , zts_2d          , ztsu_2d        , zsi_2d        , zaip_2d        , zhip_2d )
299
300         ! move to 3D arrays: (jpi*jpj,jpl) -> (jpi,jpj,jpl)
301         DO jl = 1, jpl
302            zti_3d(:,:,jl) = rt0 * tmask(:,:,1)
303            zts_3d(:,:,jl) = rt0 * tmask(:,:,1)
304         END DO
305         CALL tab_2d_3d( npti, nptidx(1:npti), zhi_2d   , h_i    )
306         CALL tab_2d_3d( npti, nptidx(1:npti), zhs_2d   , h_s    )
307         CALL tab_2d_3d( npti, nptidx(1:npti), zai_2d   , a_i    )
308         CALL tab_2d_3d( npti, nptidx(1:npti), zti_2d   , zti_3d )
309         CALL tab_2d_3d( npti, nptidx(1:npti), zts_2d   , zts_3d )
310         CALL tab_2d_3d( npti, nptidx(1:npti), ztsu_2d  , t_su   )
311         CALL tab_2d_3d( npti, nptidx(1:npti), zsi_2d   , s_i    )
312         CALL tab_2d_3d( npti, nptidx(1:npti), zaip_2d  , a_ip   )
313         CALL tab_2d_3d( npti, nptidx(1:npti), zhip_2d  , h_ip   )
314
315         ! deallocate temporary arrays
316         DEALLOCATE( zhi_2d, zhs_2d, zai_2d , &
317            &        zti_2d, zts_2d, ztsu_2d, zsi_2d, zaip_2d, zhip_2d )
318
319         ! calculate extensive and intensive variables
320         CALL ice_var_salprof ! for sz_i
321         DO jl = 1, jpl
322            DO jj = 1, jpj
323               DO ji = 1, jpi
324                  v_i (ji,jj,jl) = h_i(ji,jj,jl) * a_i(ji,jj,jl)
325                  v_s (ji,jj,jl) = h_s(ji,jj,jl) * a_i(ji,jj,jl)
326                  sv_i(ji,jj,jl) = MIN( MAX( rn_simin , s_i(ji,jj,jl) ) , rn_simax ) * v_i(ji,jj,jl)
327               END DO
328            END DO
329         END DO
330         !
331         DO jl = 1, jpl
332            DO jk = 1, nlay_s
333               DO jj = 1, jpj
334                  DO ji = 1, jpi
335                     t_s(ji,jj,jk,jl) = zts_3d(ji,jj,jl)
336                     e_s(ji,jj,jk,jl) = zswitch(ji,jj) * v_s(ji,jj,jl) * r1_nlay_s * &
337                        &               rhos * ( rcpi * ( rt0 - t_s(ji,jj,jk,jl) ) + rLfus )
338                  END DO
339               END DO
340            END DO
341         END DO
342         !
343         DO jl = 1, jpl
344            DO jk = 1, nlay_i
345               DO jj = 1, jpj
346                  DO ji = 1, jpi
347                     t_i (ji,jj,jk,jl) = zti_3d(ji,jj,jl) 
348                     ztmelts          = - rTmlt * sz_i(ji,jj,jk,jl) + rt0 ! melting temperature in K
349                     e_i(ji,jj,jk,jl) = zswitch(ji,jj) * v_i(ji,jj,jl) * r1_nlay_i * &
350                        &               rhoi * (  rcpi  * ( ztmelts - t_i(ji,jj,jk,jl) ) + &
351                        &                         rLfus * ( 1._wp - (ztmelts-rt0) / MIN( (t_i(ji,jj,jk,jl)-rt0), -epsi20 ) ) &
352                        &                       - rcp   * ( ztmelts - rt0 ) )
353                  END DO
354               END DO
355            END DO
356         END DO
357
358         ! Melt ponds
359         WHERE( a_i > epsi10 )
360            a_ip_frac(:,:,:) = a_ip(:,:,:) / a_i(:,:,:)
361         ELSEWHERE
362            a_ip_frac(:,:,:) = 0._wp
363         END WHERE
364         v_ip(:,:,:) = h_ip(:,:,:) * a_ip(:,:,:)
365         
366         ! specific temperatures for coupled runs
367         tn_ice(:,:,:) = t_su(:,:,:)
368         t1_ice(:,:,:) = t_i (:,:,1,:)
369         !
370      ENDIF ! ln_iceini
371      !
372      at_i(:,:) = SUM( a_i, dim=3 )
373      !
374      !----------------------------------------------
375      ! 3) Snow-ice mass (case ice is fully embedded)
376      !----------------------------------------------
377      snwice_mass  (:,:) = tmask(:,:,1) * SUM( rhos * v_s(:,:,:) + rhoi * v_i(:,:,:), dim=3  )   ! snow+ice mass
378      snwice_mass_b(:,:) = snwice_mass(:,:)
379      !
380      IF( ln_ice_embd ) THEN            ! embedded sea-ice: deplete the initial ssh below sea-ice area
381         !
382         sshn(:,:) = sshn(:,:) - snwice_mass(:,:) * r1_rau0
383         sshb(:,:) = sshb(:,:) - snwice_mass(:,:) * r1_rau0
384         !
385         IF( .NOT.ln_linssh ) THEN
386            !
387            WHERE( ht_0(:,:) > 0 )   ;   z2d(:,:) = 1._wp + sshn(:,:)*tmask(:,:,1) / ht_0(:,:)
388            ELSEWHERE                ;   z2d(:,:) = 1._wp   ;   END WHERE
389            !
390            DO jk = 1,jpkm1                     ! adjust initial vertical scale factors               
391               e3t_n(:,:,jk) = e3t_0(:,:,jk) * z2d(:,:)
392               e3t_b(:,:,jk) = e3t_n(:,:,jk)
393               e3t_a(:,:,jk) = e3t_n(:,:,jk)
394            END DO
395            !
396            ! Reconstruction of all vertical scale factors at now and before time-steps
397            ! =========================================================================
398            ! Horizontal scale factor interpolations
399            ! --------------------------------------
400            CALL dom_vvl_interpol( e3t_b(:,:,:), e3u_b(:,:,:), 'U' )
401            CALL dom_vvl_interpol( e3t_b(:,:,:), e3v_b(:,:,:), 'V' )
402            CALL dom_vvl_interpol( e3t_n(:,:,:), e3u_n(:,:,:), 'U' )
403            CALL dom_vvl_interpol( e3t_n(:,:,:), e3v_n(:,:,:), 'V' )
404            CALL dom_vvl_interpol( e3u_n(:,:,:), e3f_n(:,:,:), 'F' )
405            ! Vertical scale factor interpolations
406            ! ------------------------------------
407            CALL dom_vvl_interpol( e3t_n(:,:,:), e3w_n (:,:,:), 'W'  )
408            CALL dom_vvl_interpol( e3u_n(:,:,:), e3uw_n(:,:,:), 'UW' )
409            CALL dom_vvl_interpol( e3v_n(:,:,:), e3vw_n(:,:,:), 'VW' )
410            CALL dom_vvl_interpol( e3u_b(:,:,:), e3uw_b(:,:,:), 'UW' )
411            CALL dom_vvl_interpol( e3v_b(:,:,:), e3vw_b(:,:,:), 'VW' )
412            ! t- and w- points depth
413            ! ----------------------
414            !!gm not sure of that....
415            gdept_n(:,:,1) = 0.5_wp * e3w_n(:,:,1)
416            gdepw_n(:,:,1) = 0.0_wp
417            gde3w_n(:,:,1) = gdept_n(:,:,1) - sshn(:,:)
418            DO jk = 2, jpk
419               gdept_n(:,:,jk) = gdept_n(:,:,jk-1) + e3w_n(:,:,jk  )
420               gdepw_n(:,:,jk) = gdepw_n(:,:,jk-1) + e3t_n(:,:,jk-1)
421               gde3w_n(:,:,jk) = gdept_n(:,:,jk  ) - sshn (:,:)
422            END DO
423         ENDIF
424      ENDIF
425     
426      !------------------------------------
427      ! 4) store fields at before time-step
428      !------------------------------------
429      ! it is only necessary for the 1st interpolation by Agrif
430      a_i_b  (:,:,:)   = a_i  (:,:,:)
431      e_i_b  (:,:,:,:) = e_i  (:,:,:,:)
432      v_i_b  (:,:,:)   = v_i  (:,:,:)
433      v_s_b  (:,:,:)   = v_s  (:,:,:)
434      e_s_b  (:,:,:,:) = e_s  (:,:,:,:)
435      sv_i_b (:,:,:)   = sv_i (:,:,:)
436      oa_i_b (:,:,:)   = oa_i (:,:,:)
437      u_ice_b(:,:)     = u_ice(:,:)
438      v_ice_b(:,:)     = v_ice(:,:)
439      ! total concentration is needed for Lupkes parameterizations
440      at_i_b (:,:)     = at_i (:,:) 
441
442!!clem: output of initial state should be written here but it is impossible because
443!!      the ocean and ice are in the same file
444!!      CALL dia_wri_state( 'output.init' )
445      !
446   END SUBROUTINE ice_istate
447
448
449   SUBROUTINE ice_istate_init
450      !!-------------------------------------------------------------------
451      !!                   ***  ROUTINE ice_istate_init  ***
452      !!       
453      !! ** Purpose :   Definition of initial state of the ice
454      !!
455      !! ** Method  :   Read the namini namelist and check the parameter
456      !!              values called at the first timestep (nit000)
457      !!
458      !! ** input   :  Namelist namini
459      !!
460      !!-----------------------------------------------------------------------------
461      INTEGER ::   ios   ! Local integer output status for namelist read
462      INTEGER ::   ifpr, ierror
463      !
464      CHARACTER(len=256) ::  cn_dir          ! Root directory for location of ice files
465      TYPE(FLD_N)                    ::   sn_hti, sn_hts, sn_ati, sn_smi, sn_tmi, sn_tsu, sn_tms, sn_apd, sn_hpd
466      TYPE(FLD_N), DIMENSION(jpfldi) ::   slf_i                 ! array of namelist informations on the fields to read
467      !
468      NAMELIST/namini/ ln_iceini, ln_iceini_file, rn_thres_sst, &
469         &             rn_hti_ini_n, rn_hti_ini_s, rn_hts_ini_n, rn_hts_ini_s, &
470         &             rn_ati_ini_n, rn_ati_ini_s, rn_smi_ini_n, rn_smi_ini_s, &
471         &             rn_tmi_ini_n, rn_tmi_ini_s, rn_tsu_ini_n, rn_tsu_ini_s, rn_tms_ini_n, rn_tms_ini_s, &
472         &             rn_apd_ini_n, rn_apd_ini_s, rn_hpd_ini_n, rn_hpd_ini_s, &
473         &             sn_hti, sn_hts, sn_ati, sn_tsu, sn_tmi, sn_smi, sn_tms, sn_apd, sn_hpd, cn_dir
474      !!-----------------------------------------------------------------------------
475      !
476      REWIND( numnam_ice_ref )              ! Namelist namini in reference namelist : Ice initial state
477      READ  ( numnam_ice_ref, namini, IOSTAT = ios, ERR = 901)
478901   IF( ios /= 0 )   CALL ctl_nam ( ios , 'namini in reference namelist' )
479      REWIND( numnam_ice_cfg )              ! Namelist namini in configuration namelist : Ice initial state
480      READ  ( numnam_ice_cfg, namini, IOSTAT = ios, ERR = 902 )
481902   IF( ios >  0 )   CALL ctl_nam ( ios , 'namini in configuration namelist' )
482      IF(lwm) WRITE ( numoni, namini )
483      !
484      slf_i(jp_hti) = sn_hti  ;  slf_i(jp_hts) = sn_hts
485      slf_i(jp_ati) = sn_ati  ;  slf_i(jp_smi) = sn_smi
486      slf_i(jp_tmi) = sn_tmi  ;  slf_i(jp_tsu) = sn_tsu   ;   slf_i(jp_tms) = sn_tms
487      slf_i(jp_apd) = sn_apd  ;  slf_i(jp_hpd) = sn_hpd
488      !
489      IF(lwp) THEN                          ! control print
490         WRITE(numout,*)
491         WRITE(numout,*) 'ice_istate_init: ice parameters inititialisation '
492         WRITE(numout,*) '~~~~~~~~~~~~~~~'
493         WRITE(numout,*) '   Namelist namini:'
494         WRITE(numout,*) '      ice initialization (T) or not (F)                ln_iceini      = ', ln_iceini
495         WRITE(numout,*) '      ice initialization from a netcdf file            ln_iceini_file = ', ln_iceini_file
496         WRITE(numout,*) '      max ocean temp. above Tfreeze with initial ice   rn_thres_sst   = ', rn_thres_sst
497         IF( ln_iceini .AND. .NOT.ln_iceini_file ) THEN
498            WRITE(numout,*) '      initial snw thickness in the north-south         rn_hts_ini     = ', rn_hts_ini_n,rn_hts_ini_s 
499            WRITE(numout,*) '      initial ice thickness in the north-south         rn_hti_ini     = ', rn_hti_ini_n,rn_hti_ini_s
500            WRITE(numout,*) '      initial ice concentr  in the north-south         rn_ati_ini     = ', rn_ati_ini_n,rn_ati_ini_s
501            WRITE(numout,*) '      initial ice salinity  in the north-south         rn_smi_ini     = ', rn_smi_ini_n,rn_smi_ini_s
502            WRITE(numout,*) '      initial surf temperat in the north-south         rn_tsu_ini     = ', rn_tsu_ini_n,rn_tsu_ini_s
503            WRITE(numout,*) '      initial ice temperat  in the north-south         rn_tmi_ini     = ', rn_tmi_ini_n,rn_tmi_ini_s
504            WRITE(numout,*) '      initial snw temperat  in the north-south         rn_tms_ini     = ', rn_tms_ini_n,rn_tms_ini_s
505            WRITE(numout,*) '      initial pnd fraction  in the north-south         rn_apd_ini     = ', rn_apd_ini_n,rn_apd_ini_s
506            WRITE(numout,*) '      initial pnd depth     in the north-south         rn_hpd_ini     = ', rn_hpd_ini_n,rn_hpd_ini_s
507         ENDIF
508      ENDIF
509      !
510      IF( ln_iceini_file ) THEN                      ! Ice initialization using input file
511         !
512         ! set si structure
513         ALLOCATE( si(jpfldi), STAT=ierror )
514         IF( ierror > 0 ) THEN
515            CALL ctl_stop( 'ice_istate_ini in iceistate: unable to allocate si structure' )   ;   RETURN
516         ENDIF
517         !
518         DO ifpr = 1, jpfldi
519            ALLOCATE( si(ifpr)%fnow(jpi,jpj,1) )
520            IF( slf_i(ifpr)%ln_tint )  ALLOCATE( si(ifpr)%fdta(jpi,jpj,1,2) )
521         END DO
522         !
523         ! fill si with slf_i and control print
524         CALL fld_fill( si, slf_i, cn_dir, 'ice_istate_ini', 'initialization of sea ice fields', 'numnam_ice' )
525         !
526      ENDIF
527      !
528      IF( .NOT.ln_pnd ) THEN
529         rn_apd_ini_n = 0. ; rn_apd_ini_s = 0.
530         rn_hpd_ini_n = 0. ; rn_hpd_ini_s = 0.
531         CALL ctl_warn( 'rn_apd_ini & rn_hpd_ini = 0 when no ponds' )
532      ENDIF
533      !
534   END SUBROUTINE ice_istate_init
535
536#else
537   !!----------------------------------------------------------------------
538   !!   Default option :         Empty module         NO SI3 sea-ice model
539   !!----------------------------------------------------------------------
540#endif
541
542   !!======================================================================
543END MODULE iceistate
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.