New URL for NEMO forge!   http://forge.nemo-ocean.eu

Since March 2022 along with NEMO 4.2 release, the code development moved to a self-hosted GitLab.
This present forge is now archived and remained online for history.
traisf.F90 in NEMO/trunk/src/OCE/TRA – NEMO

source: NEMO/trunk/src/OCE/TRA/traisf.F90 @ 14072

Last change on this file since 14072 was 14072, checked in by laurent, 3 years ago

Merging branch "2020/dev_r13648_ASINTER-04_laurent_bulk_ice", ticket #2369

File size: 7.6 KB
Line 
1MODULE traisf
2   !!==============================================================================
3   !!                       ***  MODULE  traisf  ***
4   !! Ocean active tracers:  ice shelf boundary condition
5   !!==============================================================================
6   !! History :    4.0  !  2019-09  (P. Mathiot) original file
7   !!----------------------------------------------------------------------
8
9   !!----------------------------------------------------------------------
10   !!   tra_isf       : update the tracer trend at ocean surface
11   !!----------------------------------------------------------------------
12   USE isf_oce                                     ! Ice shelf variables
13   USE par_oce , ONLY : nijtile, ntile, ntsi, ntei, ntsj, ntej
14   USE dom_oce                                     ! ocean space domain variables
15   USE isfutils, ONLY : debug                      ! debug option
16   USE timing  , ONLY : timing_start, timing_stop  ! Timing
17   USE in_out_manager                              ! I/O manager
18
19   IMPLICIT NONE
20   PRIVATE
21
22   PUBLIC   tra_isf   ! routine called by step.F90
23
24   !! * Substitutions
25#  include "do_loop_substitute.h90"
26#  include "domzgr_substitute.h90"
27   !!----------------------------------------------------------------------
28   !! NEMO/OCE 4.0 , NEMO Consortium (2018)
29   !! $Id: trasbc.F90 10499 2019-01-10 15:12:24Z deazer $
30   !! Software governed by the CeCILL license (see ./LICENSE)
31   !!----------------------------------------------------------------------
32CONTAINS
33
34   SUBROUTINE tra_isf ( kt, Kmm, pts, Krhs )
35      !!----------------------------------------------------------------------
36      !!                  ***  ROUTINE tra_isf  ***
37      !!
38      !! ** Purpose :  Compute the temperature trend due to the ice shelf melting (qhoce + qhc)
39      !!
40      !! ** Action  : - update pts(:,:,:,:,Krhs) for cav, par and cpl case
41      !!----------------------------------------------------------------------
42      INTEGER                                  , INTENT(in   ) :: kt        ! ocean time step
43      INTEGER                                  , INTENT(in   ) :: Kmm, Krhs ! ocean time level indices
44      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk,jpts,jpt), INTENT(inout) :: pts       ! active tracers and RHS of tracer equation
45      !!----------------------------------------------------------------------
46      !
47      IF( ln_timing )   CALL timing_start('tra_isf')
48      !
49      IF( ntile == 0 .OR. ntile == 1 )  THEN                       ! Do only on the first tile
50         IF( kt == nit000 ) THEN
51            IF(lwp) WRITE(numout,*)
52            IF(lwp) WRITE(numout,*) 'tra_isf : Ice shelf heat fluxes'
53            IF(lwp) WRITE(numout,*) '~~~~~~~ '
54         ENDIF
55      ENDIF
56      !
57      ! cavity case
58      IF ( ln_isfcav_mlt ) CALL tra_isf_mlt(misfkt_cav, misfkb_cav, rhisf_tbl_cav, rfrac_tbl_cav, risf_cav_tsc, risf_cav_tsc_b, pts(:,:,:,:,Krhs))
59      !
60      ! parametrisation case
61      IF ( ln_isfpar_mlt ) CALL tra_isf_mlt(misfkt_par, misfkb_par, rhisf_tbl_par, rfrac_tbl_par, risf_par_tsc, risf_par_tsc_b, pts(:,:,:,:,Krhs))
62      !
63      ! ice sheet coupling case
64      IF ( ln_isfcpl ) THEN
65         !
66         ! Dynamical stability at start up after change in under ice shelf cavity geometry is achieve by correcting the divergence.
67         ! This is achieved by applying a volume flux in order to keep the horizontal divergence after remapping
68         ! the same as at the end of the latest time step. So correction need to be apply at nit000 (euler time step) and
69         ! half of it at nit000+1 (leap frog time step).
70         ! in accordance to this, the heat content flux due to injected water need to be added in the temperature and salt trend
71         ! at time step nit000 and nit000+1
72         IF ( kt == nit000  ) CALL tra_isf_cpl(Kmm, risfcpl_tsc       , pts(:,:,:,:,Krhs))
73         IF ( kt == nit000+1) CALL tra_isf_cpl(Kmm, risfcpl_tsc*0.5_wp, pts(:,:,:,:,Krhs))
74         !
75         ! ensure 0 trend due to unconservation of the ice shelf coupling
76         IF ( ln_isfcpl_cons ) CALL tra_isf_cpl(Kmm, risfcpl_cons_tsc, pts(:,:,:,:,Krhs))
77         !
78      END IF
79      !
80      IF ( ln_isfdebug ) THEN
81         IF( ntile == 0 .OR. ntile == nijtile ) THEN                       ! Do only for the full domain
82            CALL debug('tra_isf: pts(:,:,:,:,Krhs) T', pts(:,:,:,1,Krhs))
83            CALL debug('tra_isf: pts(:,:,:,:,Krhs) S', pts(:,:,:,2,Krhs))
84         ENDIF
85      END IF
86      !
87      IF( ln_timing )   CALL timing_stop('tra_isf')
88      !
89   END SUBROUTINE tra_isf
90   !
91   SUBROUTINE tra_isf_mlt(ktop, kbot, phtbl, pfrac, ptsc, ptsc_b, pts)
92      !!----------------------------------------------------------------------
93      !!                  ***  ROUTINE tra_isf_mlt  ***
94      !!
95      !! *** Purpose :  Compute the temperature trend due to the ice shelf melting (qhoce + qhc) for cav or par case
96      !!
97      !! *** Action :: Update pts(:,:,:,:,Krhs) with the surface boundary condition trend
98      !!
99      !!----------------------------------------------------------------------
100      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk,jpts), INTENT(inout) :: pts
101      !!----------------------------------------------------------------------
102      INTEGER , DIMENSION(jpi,jpj)     , INTENT(in   ) :: ktop , kbot
103      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj)     , INTENT(in   ) :: phtbl, pfrac
104      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpts), INTENT(in   ) :: ptsc , ptsc_b
105      !!----------------------------------------------------------------------
106      INTEGER                      :: ji,jj,jk  ! loop index
107      INTEGER                      :: ikt, ikb  ! top and bottom level of the tbl
108      REAL(wp), DIMENSION(A2D(nn_hls))     :: ztc       ! total ice shelf tracer trend
109      !!----------------------------------------------------------------------
110      !
111      ! compute 2d total trend due to isf
112      DO_2D( 0, 0, 0, 0 )
113         ztc(ji,jj) = 0.5_wp * ( ptsc(ji,jj,jp_tem) + ptsc_b(ji,jj,jp_tem) ) / phtbl(ji,jj)
114      END_2D
115      !
116      ! update pts(:,:,:,:,Krhs)
117      DO_2D( 0, 0, 0, 0 )
118         !
119         ikt = ktop(ji,jj)
120         ikb = kbot(ji,jj)
121         !
122         ! level fully include in the ice shelf boundary layer
123         DO jk = ikt, ikb - 1
124            pts(ji,jj,jk,jp_tem) = pts(ji,jj,jk,jp_tem) + ztc(ji,jj)
125         END DO
126         !
127         ! level partially include in ice shelf boundary layer
128         pts(ji,jj,ikb,jp_tem) = pts(ji,jj,ikb,jp_tem) + ztc(ji,jj) * pfrac(ji,jj)
129         !
130      END_2D
131      !
132   END SUBROUTINE tra_isf_mlt
133   !
134   SUBROUTINE tra_isf_cpl( Kmm, ptsc, ptsa )
135      !!----------------------------------------------------------------------
136      !!                  ***  ROUTINE tra_isf_cpl  ***
137      !!
138      !! *** Action :: Update pts(:,:,:,:,Krhs) with the ice shelf coupling trend
139      !!
140      !!----------------------------------------------------------------------
141      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk,jpts), INTENT(inout) :: ptsa
142      !!----------------------------------------------------------------------
143      INTEGER                              , INTENT(in   ) :: Kmm   ! ocean time level index
144      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk,jpts), INTENT(in   ) :: ptsc
145      !!----------------------------------------------------------------------
146      INTEGER :: ji, jj, jk
147      !!----------------------------------------------------------------------
148      !
149      DO_3D( 0, 0, 0, 0, 1, jpk )
150         ptsa(ji,jj,jk,jp_tem) = ptsa(ji,jj,jk,jp_tem) + ptsc(ji,jj,jk,jp_tem) * r1_e1e2t(ji,jj) / e3t(ji,jj,jk,Kmm)
151         ptsa(ji,jj,jk,jp_sal) = ptsa(ji,jj,jk,jp_sal) + ptsc(ji,jj,jk,jp_sal) * r1_e1e2t(ji,jj) / e3t(ji,jj,jk,Kmm)
152      END_3D
153      !
154   END SUBROUTINE tra_isf_cpl
155   !
156END MODULE traisf
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.