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ice1d.F90 in NEMO/trunk/src/ICE – NEMO

source: NEMO/trunk/src/ICE/ice1d.F90 @ 9782

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make ice ponds working in debug mode

File size: 15.2 KB
Line 
1MODULE ice1D
2   !!======================================================================
3   !!                       ***  MODULE ice1D  ***
4   !! sea-ice :   Ice thermodynamics variables in 1D
5   !!=====================================================================
6   !! History :  3.0  !  2002-11  (C. Ethe)          original code
7   !!            4.0  !  2018     (many people)      SI3 [aka Sea Ice cube]
8   !!----------------------------------------------------------------------
9#if defined key_si3
10   !!----------------------------------------------------------------------
11   !!   'key_si3'                                       SI3 sea-ice model
12   !!----------------------------------------------------------------------
13   USE ice     , ONLY :   nlay_i, nlay_s, jpl   ! number of ice/snow layers and categories
14   !
15   USE in_out_manager ! I/O manager
16   USE lib_mpp        ! MPP library
17
18   IMPLICIT NONE
19   PRIVATE
20
21   PUBLIC   ice1D_alloc   ! called by icestp.F90
22
23   !!----------------------
24   !! * 1D Module variables
25   !!----------------------
26   !: In ice thermodynamics, to spare memory, the vectors are folded
27   !: from 1D to 2D vectors. The following variables, with ending _1d
28   !: are the variables corresponding to 2d vectors
29
30   INTEGER , PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   nptidx !: selected points for ice thermo
31   INTEGER , PUBLIC                                  ::   npti   !  number of selected points
32
33   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   qlead_1d     
34   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   ftr_ice_1d   
35   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   qsr_ice_1d 
36   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   qns_ice_1d 
37   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   t_bo_1d     
38   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   rn_amax_1d
39   
40   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   qml_ice_1d     !: heat available for snow / ice surface melting [W/m2]
41   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   qcn_ice_1d     !: heat available for snow / ice surface sublimation [W/m2]
42   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   qsr_ice_tr_1d  !: solar flux transmitted below the ice surface [W/m2]
43   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   t1_ice_1d      !: temperature of the 1st layer (Jules coupling) [K]
44   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   cnd_ice_1d     !: conductivity at the top of ice/snow (Jules coupling) [W/K/m2]
45
46   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   hfx_sum_1d
47   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   hfx_bom_1d
48   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   hfx_bog_1d
49   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   hfx_dif_1d
50   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   hfx_opw_1d
51   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   hfx_snw_1d
52   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   hfx_dyn_1d
53   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   hfx_err_rem_1d
54   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   hfx_err_dif_1d
55   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   hfx_out_1d
56
57   ! heat flux associated with ice-atmosphere mass exchange
58   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   hfx_sub_1d
59   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   hfx_spr_1d
60
61   ! heat flux associated with ice-ocean mass exchange
62   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   hfx_thd_1d
63   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   hfx_res_1d
64
65   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   wfx_snw_sni_1d 
66   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   wfx_snw_sum_1d
67   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   wfx_snw_dyn_1d
68   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   wfx_sub_1d
69   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   wfx_snw_sub_1d 
70   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   wfx_ice_sub_1d 
71   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   wfx_err_sub_1d 
72   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   wfx_lam_1d 
73
74   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   wfx_bog_1d   
75   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   wfx_bom_1d   
76   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   wfx_sum_1d 
77   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   wfx_sni_1d 
78   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   wfx_opw_1d
79   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   wfx_res_1d 
80   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   wfx_spr_1d
81   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   wfx_dyn_1d
82   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   wfx_pnd_1d
83
84   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   sfx_bri_1d
85   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   sfx_bog_1d   
86   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   sfx_bom_1d   
87   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   sfx_sum_1d   
88   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   sfx_sni_1d   
89   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   sfx_opw_1d   
90   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   sfx_res_1d 
91   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   sfx_sub_1d
92   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   sfx_lam_1d
93   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   sfx_dyn_1d
94
95   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   sprecip_1d    !: <==> the 2D  sprecip
96   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   at_i_1d       !: <==> the 2D  at_i
97   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   ato_i_1d      !: <==> the 2D  ato_i
98   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   fhtur_1d      !: <==> the 2D  fhtur
99   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   fhld_1d       !: <==> the 2D  fhld
100   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   dqns_ice_1d   !: <==> the 2D  dqns_ice
101   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   evap_ice_1d   !: <==> the 2D  evap_ice
102   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   qprec_ice_1d  !: <==> the 2D  qprec_ice
103
104   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   t_su_1d       !: <==> the 2D  t_su
105   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   t_si_1d       !: <==> the 2D  t_si
106   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   a_i_1d        !: <==> the 2D  a_i
107   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   a_ib_1d       !: <==> the 2D  a_i_b
108   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   h_i_1d        !:
109   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   h_ib_1d       !:
110   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   h_s_1d        !:
111   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   fc_su         !: Surface Conduction flux
112   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   fc_bo_i       !: Bottom  Conduction flux
113   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   dh_s_tot      !: Snow accretion/ablation        [m]
114   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   dh_i_sum      !: Ice surface ablation [m]
115   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   dh_i_itm      !: Ice internal ablation [m]
116   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   dh_i_bom      !: Ice bottom ablation  [m]
117   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   dh_i_bog      !: Ice bottom accretion  [m]
118   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   dh_i_sub      !: Ice surface sublimation [m]
119   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   dh_s_mlt      !: Snow melt [m]
120   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   dh_snowice    !: Snow ice formation             [m of ice]
121   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   s_i_1d        !: Ice bulk salinity [ppt]
122   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   s_i_new       !: Salinity of new ice at the bottom
123   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   v_i_1d        !:
124   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   v_s_1d        !:
125   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   sv_i_1d       !:
126   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   oa_i_1d       !:
127   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   a_ip_1d       !:
128   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   v_ip_1d       !:
129   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   h_ip_1d       !:
130   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   a_ip_frac_1d  !:
131
132   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   t_s_1d      !: corresponding to the 2D var  t_s
133   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   t_i_1d      !: corresponding to the 2D var  t_i
134   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   sz_i_1d     !: profiled ice salinity
135   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   e_i_1d      !:    Ice  enthalpy per unit volume
136   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   e_s_1d      !:    Snow enthalpy per unit volume
137
138   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   eh_i_old    !: ice heat content (q*h, J.m-2)
139   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   h_i_old     !: ice thickness layer (m)
140
141   ! Conduction flux diagnostics (SIMIP)
142   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   diag_fc_bo_1d      !: <==> the 2D  diag_fc_bo
143   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   diag_fc_su_1d      !: <==> the 2D  diag_fc_su
144
145   ! surface fields from the ocean
146   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   sst_1d
147   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   sss_1d
148
149   !
150   !!----------------------
151   !! * 2D Module variables
152   !!----------------------
153   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   a_i_2d 
154   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   v_i_2d 
155   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   v_s_2d 
156   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   oa_i_2d 
157   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   sv_i_2d 
158   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   a_ip_2d
159   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   v_ip_2d 
160   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   t_su_2d 
161   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   h_i_2d
162
163   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   a_ib_2d
164   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   h_ib_2d
165   
166   !!----------------------------------------------------------------------
167   !! NEMO/ICE 4.0 , NEMO Consortium (2018)
168   !! $Id: ice1D.F90 8379 2017-07-26 15:35:49Z clem $
169   !! Software governed by the CeCILL licence     (./LICENSE)
170   !!----------------------------------------------------------------------
171CONTAINS
172
173   FUNCTION ice1D_alloc()
174      !!---------------------------------------------------------------------!
175      !!                ***  ROUTINE ice1D_alloc ***
176      !!---------------------------------------------------------------------!
177      INTEGER ::   ice1D_alloc   ! return value
178      INTEGER ::   ierr(7), ii
179      !!---------------------------------------------------------------------!
180      ierr(:) = 0
181
182      ii = 1
183      ALLOCATE( nptidx    (jpij) ,   &
184         &      qlead_1d  (jpij) , ftr_ice_1d(jpij) , qsr_ice_1d(jpij) ,   &
185         &      qns_ice_1d(jpij) , qml_ice_1d(jpij) , qcn_ice_1d(jpij) , qsr_ice_tr_1d(jpij) , &
186         &      cnd_ice_1d(jpij) , t1_ice_1d (jpij) , t_bo_1d   (jpij) ,   &
187         &      hfx_sum_1d(jpij) , hfx_bom_1d(jpij) , hfx_bog_1d(jpij) ,   & 
188         &      hfx_dif_1d(jpij) , hfx_opw_1d(jpij) , hfx_dyn_1d(jpij) ,   &
189         &      rn_amax_1d(jpij) ,                                         &
190         &      hfx_thd_1d(jpij) , hfx_spr_1d(jpij) ,                      &
191         &      hfx_snw_1d(jpij) , hfx_sub_1d(jpij) ,                      &
192         &      hfx_res_1d(jpij) , hfx_err_rem_1d(jpij) , hfx_err_dif_1d(jpij) , hfx_out_1d(jpij), STAT=ierr(ii) )
193      !
194      ii = ii + 1
195      ALLOCATE( sprecip_1d    (jpij) , at_i_1d       (jpij) , ato_i_1d      (jpij) ,                         &
196         &      fhtur_1d      (jpij) , wfx_snw_sni_1d(jpij) , wfx_spr_1d    (jpij) , wfx_snw_sum_1d(jpij) ,  &
197         &      fhld_1d       (jpij) , wfx_sub_1d    (jpij) , wfx_bog_1d    (jpij) , wfx_bom_1d    (jpij) ,  &
198         &      wfx_sum_1d    (jpij) , wfx_sni_1d    (jpij) , wfx_opw_1d    (jpij) , wfx_res_1d    (jpij) ,  &
199         &      wfx_snw_sub_1d(jpij) , wfx_snw_dyn_1d(jpij) , wfx_ice_sub_1d(jpij) , wfx_err_sub_1d(jpij) ,  &
200         &      wfx_lam_1d    (jpij) , wfx_dyn_1d    (jpij) , wfx_pnd_1d    (jpij) , dqns_ice_1d   (jpij) , evap_ice_1d (jpij) , &
201         &      qprec_ice_1d  (jpij) ,                                                             & 
202         &      sfx_bri_1d    (jpij) , sfx_bog_1d (jpij) , sfx_bom_1d (jpij) , sfx_sum_1d (jpij),  &
203         &      sfx_sni_1d    (jpij) , sfx_opw_1d (jpij) , sfx_res_1d (jpij) , sfx_sub_1d (jpij),  &
204         &      sfx_lam_1d    (jpij) , sfx_dyn_1d(jpij)  , STAT=ierr(ii) )
205      !
206      ii = ii + 1
207      ALLOCATE( t_su_1d (jpij) , t_si_1d (jpij) , a_i_1d    (jpij) , a_ib_1d (jpij) ,                   &
208         &      h_i_1d  (jpij) , h_ib_1d (jpij) , h_s_1d    (jpij) , fc_su   (jpij) , fc_bo_i (jpij) ,  &   
209         &      dh_s_tot(jpij) , dh_i_sum(jpij) , dh_i_itm  (jpij) , dh_i_bom(jpij) , dh_i_bog(jpij) ,  &   
210         &      dh_i_sub(jpij) , dh_s_mlt(jpij) , dh_snowice(jpij) , s_i_1d  (jpij) , s_i_new (jpij) ,  &
211         &      a_ip_1d (jpij) , v_ip_1d (jpij) , v_i_1d    (jpij) , v_s_1d  (jpij) ,                   &
212         &      h_ip_1d (jpij) , a_ip_frac_1d(jpij) ,                                                   &
213         &      sv_i_1d (jpij) , oa_i_1d (jpij) , STAT=ierr(ii) )
214      !
215      ii = ii + 1
216      ALLOCATE( t_s_1d  (jpij,nlay_s)     , t_i_1d (jpij,nlay_i)     , sz_i_1d(jpij,nlay_i) ,  &           
217         &      e_i_1d  (jpij,nlay_i)     , e_s_1d (jpij,nlay_s)     ,                         &
218         &      eh_i_old(jpij,0:nlay_i+1) , h_i_old(jpij,0:nlay_i+1) , STAT=ierr(ii) )
219      !
220      ii = ii + 1
221      ALLOCATE( diag_fc_bo_1d(jpij)      , diag_fc_su_1d(jpij)      , STAT=ierr(ii) )
222      !
223      ii = ii + 1
224      ALLOCATE( sst_1d(jpij) , sss_1d(jpij) , STAT=ierr(ii) )
225      !
226      ii = ii + 1
227      ALLOCATE( a_i_2d (jpij,jpl) , a_ib_2d(jpij,jpl) , h_i_2d (jpij,jpl) , h_ib_2d(jpij,jpl) ,  &
228         &      v_i_2d (jpij,jpl) , v_s_2d (jpij,jpl) , oa_i_2d(jpij,jpl) , sv_i_2d(jpij,jpl) ,  &
229         &      a_ip_2d(jpij,jpl) , v_ip_2d(jpij,jpl) , t_su_2d(jpij,jpl) ,                      &
230         &      STAT=ierr(ii) )
231
232      ice1D_alloc = MAXVAL( ierr(:) )
233      IF( ice1D_alloc /= 0 )   CALL ctl_warn( 'ice1D_alloc: failed to allocate arrays.' )
234      !
235   END FUNCTION ice1D_alloc
236   
237#else
238   !!----------------------------------------------------------------------
239   !!   Default option :         Empty module         NO SI3 sea-ice model
240   !!----------------------------------------------------------------------
241CONTAINS
242   SUBROUTINE ice1D_alloc          ! Empty routine
243   END SUBROUTINE ice1D_alloc
244#endif
245 
246   !!======================================================================
247END MODULE ice1D
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.