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.
limthd.F90 in branches/2012/dev_r3385_NOCS04_HAMF/NEMOGCM/NEMO/LIM_SRC_3 – NEMO

source: branches/2012/dev_r3385_NOCS04_HAMF/NEMOGCM/NEMO/LIM_SRC_3/limthd.F90 @ 3517

Last change on this file since 3517 was 3517, checked in by gm, 12 years ago

gm: Branch: dev_r3385_NOCS04_HAMF; #665. update sbccpl ; change LIM3 from equivalent salt flux to salt flux and mass flux
  • Property svn:keywords set to Id
File size: 43.9 KB
Line 
1MODULE limthd
2   !!======================================================================
3   !!                  ***  MODULE limthd   ***
4   !!  LIM-3 :   ice thermodynamic
5   !!======================================================================
6   !! History :  LIM  ! 2000-01 (M.A. Morales Maqueda, H. Goosse, T. Fichefet) LIM-1
7   !!            2.0  ! 2002-07 (C. Ethe, G. Madec)  LIM-2 (F90 rewriting)
8   !!            3.0  ! 2005-11 (M. Vancoppenolle)  LIM-3 : Multi-layer thermodynamics + salinity variations
9   !!             -   ! 2007-04 (M. Vancoppenolle) add lim_thd_glohec, lim_thd_con_dh and lim_thd_con_dif
10   !!            3.2  ! 2009-07 (M. Vancoppenolle, Y. Aksenov, G. Madec) bug correction in rdm_snw
11   !!            3.3  ! 2010-11 (G. Madec) corrected snow melting heat (due to factor betas)
12   !!            4.0  ! 2011-02 (G. Madec) dynamical allocation
13   !!----------------------------------------------------------------------
14#if defined key_lim3
15   !!----------------------------------------------------------------------
16   !!   'key_lim3'                                      LIM3 sea-ice model
17   !!----------------------------------------------------------------------
18   !!   lim_thd        : thermodynamic of sea ice
19   !!   lim_thd_init   : initialisation of sea-ice thermodynamic
20   !!----------------------------------------------------------------------
21   USE phycst          ! physical constants
22   USE dom_oce         ! ocean space and time domain variables
23   USE ice             ! LIM: sea-ice variables
24   USE par_ice         ! LIM: sea-ice parameters
25   USE sbc_oce         ! Surface boundary condition: ocean fields
26   USE sbc_ice         ! Surface boundary condition: ice fields
27   USE thd_ice         ! LIM thermodynamic sea-ice variables
28   USE dom_ice         ! LIM sea-ice domain
29   USE domvvl          ! domain: variable volume level
30   USE limthd_dif      ! LIM: thermodynamics, vertical diffusion
31   USE limthd_dh       ! LIM: thermodynamics, ice and snow thickness variation
32   USE limthd_sal      ! LIM: thermodynamics, ice salinity
33   USE limthd_ent      ! LIM: thermodynamics, ice enthalpy redistribution
34   USE limtab          ! LIM: 1D <==> 2D transformation
35   USE limvar          ! LIM: sea-ice variables
36   USE lbclnk          ! lateral boundary condition - MPP links
37   USE lib_mpp         ! MPP library
38   USE wrk_nemo        ! work arrays
39   USE in_out_manager  ! I/O manager
40   USE prtctl          ! Print control
41
42   IMPLICIT NONE
43   PRIVATE
44
45   PUBLIC   lim_thd        ! called by limstp module
46   PUBLIC   lim_thd_init   ! called by iceini module
47
48   REAL(wp) ::   epsi20 = 1e-20_wp   ! constant values
49   REAL(wp) ::   epsi16 = 1e-16_wp   !
50   REAL(wp) ::   epsi10 = 1e-10_wp   !
51   REAL(wp) ::   epsi06 = 1e-06_wp   !
52   REAL(wp) ::   epsi04 = 1e-04_wp   !
53   REAL(wp) ::   zzero  = 0._wp      !
54   REAL(wp) ::   zone   = 1._wp      !
55
56   !! * Substitutions
57#  include "domzgr_substitute.h90"
58#  include "vectopt_loop_substitute.h90"
59   !!----------------------------------------------------------------------
60   !! NEMO/LIM3 3.3 , UCL - NEMO Consortium (2010)
61   !! $Id$
62   !! Software governed by the CeCILL licence     (NEMOGCM/NEMO_CeCILL.txt)
63   !!----------------------------------------------------------------------
64CONTAINS
65
66   SUBROUTINE lim_thd( kt )
67      !!-------------------------------------------------------------------
68      !!                ***  ROUTINE lim_thd  ***       
69      !! 
70      !! ** Purpose : This routine manages the ice thermodynamic.
71      !!         
72      !! ** Action : - Initialisation of some variables
73      !!             - Some preliminary computation (oceanic heat flux
74      !!               at the ice base, snow acc.,heat budget of the leads)
75      !!             - selection of the icy points and put them in an array
76      !!             - call lim_vert_ther for vert ice thermodynamic
77      !!             - back to the geographic grid
78      !!             - selection of points for lateral accretion
79      !!             - call lim_lat_acc  for the ice accretion
80      !!             - back to the geographic grid
81      !!     
82      !! ** References : H. Goosse et al. 1996, Bul. Soc. Roy. Sc. Liege, 65, 87-90
83      !!---------------------------------------------------------------------
84      INTEGER, INTENT(in) ::   kt    ! number of iteration
85      !!
86      INTEGER  ::   ji, jj, jk, jl   ! dummy loop indices
87      INTEGER  ::   nbpb             ! nb of icy pts for thermo. cal.
88      REAL(wp) ::   zfric_umin = 5e-03_wp    ! lower bound for the friction velocity
89      REAL(wp) ::   zfric_umax = 2e-02_wp    ! upper bound for the friction velocity
90      REAL(wp) ::   zinda, zindb, zthsnice, zfric_u     ! local scalar
91      REAL(wp) ::   zfntlat, zpareff, zareamin, zcoef   !    -         -
92      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:,:) ::   zqlbsbq   ! link with lead energy budget qldif
93      !!-------------------------------------------------------------------
94
95      CALL wrk_alloc( jpi, jpj, zqlbsbq )
96   
97      !------------------------------------------------------------------------------!
98      ! 1) Initialization of diagnostic variables                                    !
99      !------------------------------------------------------------------------------!
100
101      !--------------------
102      ! 1.2) Heat content   
103      !--------------------
104      ! Change the units of heat content; from global units to J.m3
105      DO jl = 1, jpl
106         DO jk = 1, nlay_i
107            DO jj = 1, jpj
108               DO ji = 1, jpi
109                  !Energy of melting q(S,T) [J.m-3]
110                  e_i(ji,jj,jk,jl) = e_i(ji,jj,jk,jl) / ( area(ji,jj) * MAX( v_i(ji,jj,jl) , epsi06 ) ) * nlay_i
111                  !0 if no ice and 1 if yes
112                  zindb = 1.0 - MAX(  0.0 , SIGN( 1.0 , - ht_i(ji,jj,jl) )  ) 
113                  !convert units ! very important that this line is here
114                  e_i(ji,jj,jk,jl) = e_i(ji,jj,jk,jl) * unit_fac * zindb 
115               END DO
116            END DO
117         END DO
118         DO jk = 1, nlay_s
119            DO jj = 1, jpj
120               DO ji = 1, jpi
121                  !Energy of melting q(S,T) [J.m-3]
122                  e_s(ji,jj,jk,jl) = e_s(ji,jj,jk,jl) / ( area(ji,jj) * MAX( v_s(ji,jj,jl) , epsi06 ) ) * nlay_s
123                  !0 if no ice and 1 if yes
124                  zindb = 1.0 - MAX(  0.0 , SIGN( 1.0 , - ht_s(ji,jj,jl) )  ) 
125                  !convert units ! very important that this line is here
126                  e_s(ji,jj,jk,jl) = e_s(ji,jj,jk,jl) * unit_fac * zindb 
127               END DO
128            END DO
129         END DO
130      END DO
131
132      !-----------------------------
133      ! 1.3) Set some dummies to 0
134      !-----------------------------
135      rdvosif(:,:) = 0.e0   ! variation of ice volume at surface
136      rdvobif(:,:) = 0.e0   ! variation of ice volume at bottom
137      fdvolif(:,:) = 0.e0   ! total variation of ice volume
138      rdvonif(:,:) = 0.e0   ! lateral variation of ice volume
139      fstric (:,:) = 0.e0   ! part of solar radiation transmitted through the ice
140      ffltbif(:,:) = 0.e0   ! linked with fstric
141      qfvbq  (:,:) = 0.e0   ! linked with fstric
142      rdm_snw(:,:) = 0.e0   ! variation of snow mass per unit area
143      rdm_ice(:,:) = 0.e0   ! variation of ice mass per unit area
144      hicifp (:,:) = 0.e0   ! daily thermodynamic ice production.
145      fsbri  (:,:) = 0.e0   ! brine flux contribution to salt flux to the ocean
146      fhbri  (:,:) = 0.e0   ! brine flux contribution to heat flux to the ocean
147      fseqv  (:,:) = 0.e0   ! equivalent salt flux to the ocean due to ice/growth decay
148
149      !-----------------------------------
150      ! 1.4) Compute global heat content
151      !-----------------------------------
152      qt_i_in  (:,:) = 0.e0
153      qt_s_in  (:,:) = 0.e0
154      qt_i_fin (:,:) = 0.e0
155      qt_s_fin (:,:) = 0.e0
156      sum_fluxq(:,:) = 0.e0
157      fatm     (:,:) = 0.e0
158
159      ! 2) Partial computation of forcing for the thermodynamic sea ice model.      !
160      !-----------------------------------------------------------------------------!
161
162!CDIR NOVERRCHK
163      DO jj = 1, jpj
164!CDIR NOVERRCHK
165         DO ji = 1, jpi
166            zthsnice       = SUM( ht_s(ji,jj,1:jpl) ) + SUM( ht_i(ji,jj,1:jpl) )
167            zindb          = tms(ji,jj) * ( 1.0 - MAX( zzero , SIGN( zone , - zthsnice ) ) ) 
168            phicif(ji,jj)  = vt_i(ji,jj)
169            pfrld(ji,jj)   = 1.0 - at_i(ji,jj)
170            zinda          = 1.0 - MAX( zzero , SIGN( zone , - ( 1.0 - pfrld(ji,jj) ) ) )
171            !
172            !           !  solar irradiance transmission at the mixed layer bottom and used in the lead heat budget
173            !           !  practically no "direct lateral ablation"
174            !           
175            !           !  net downward heat flux from the ice to the ocean, expressed as a function of ocean
176            !           !  temperature and turbulent mixing (McPhee, 1992)
177            ! friction velocity
178            zfric_u        = MAX ( MIN( SQRT( ust2s(ji,jj) ) , zfric_umax ) , zfric_umin ) 
179
180            ! here the drag will depend on ice thickness and type (0.006)
181            fdtcn(ji,jj)  = zindb * rau0 * rcp * 0.006  * zfric_u * ( (sst_m(ji,jj) + rt0) - t_bo(ji,jj) ) 
182            ! also category dependent
183            !           !-- Energy from the turbulent oceanic heat flux heat flux coming in the lead
184            qdtcn(ji,jj)  = zindb * fdtcn(ji,jj) * (1.0 - at_i(ji,jj)) * rdt_ice
185            !                       
186            !           !-- Lead heat budget, qldif (part 1, next one is in limthd_dh)
187            !           !   caution: exponent betas used as more snow can fallinto leads
188            qldif(ji,jj) =  tms(ji,jj) * rdt_ice  * (                             &
189               &   pfrld(ji,jj)        * (  qsr(ji,jj)                            &   ! solar heat
190               &                            + qns(ji,jj)                          &   ! non solar heat
191               &                            + fdtcn(ji,jj)                        &   ! turbulent ice-ocean heat
192               &                            + fsbbq(ji,jj) * ( 1.0 - zindb )  )   &   ! residual heat from previous step
193               & - pfrld(ji,jj)**betas * sprecip(ji,jj) * lfus                    )   ! latent heat of sprecip melting
194            !
195            ! Positive heat budget is used for bottom ablation
196            zfntlat        = 1.0 - MAX( zzero , SIGN( zone ,  - qldif(ji,jj) ) )
197            != 1 if positive heat budget
198            zpareff        = 1.0 - zinda * zfntlat
199            != 0 if ice and positive heat budget and 1 if one of those two is false
200            zqlbsbq(ji,jj) = qldif(ji,jj) * ( 1.0 - zpareff ) / MAX( at_i(ji,jj) * rdt_ice , epsi16 )
201            !
202            ! Heat budget of the lead, energy transferred from ice to ocean
203            qldif  (ji,jj) = zpareff * qldif(ji,jj)
204            qdtcn  (ji,jj) = zpareff * qdtcn(ji,jj)
205            !
206            ! Energy needed to bring ocean surface layer until its freezing (qcmif, limflx)
207            qcmif  (ji,jj) =  rau0 * rcp * fse3t(ji,jj,1) * ( t_bo(ji,jj) - (sst_m(ji,jj) + rt0) ) * ( 1. - zinda )
208            !
209            ! oceanic heat flux (limthd_dh)
210            fbif   (ji,jj) = zindb * (  fsbbq(ji,jj) / MAX( at_i(ji,jj) , epsi20 ) + fdtcn(ji,jj) )
211            !
212         END DO
213      END DO
214
215      !------------------------------------------------------------------------------!
216      ! 3) Select icy points and fulfill arrays for the vectorial grid.           
217      !------------------------------------------------------------------------------!
218
219      DO jl = 1, jpl      !loop over ice categories
220
221         IF( kt == nit000 .AND. lwp ) THEN
222            WRITE(numout,*) ' lim_thd : transfer to 1D vectors. Category no : ', jl 
223            WRITE(numout,*) ' ~~~~~~~~'
224         ENDIF
225
226         zareamin = 1.e-10
227         nbpb = 0
228         DO jj = 1, jpj
229            DO ji = 1, jpi
230               IF ( a_i(ji,jj,jl) .gt. zareamin ) THEN     
231                  nbpb      = nbpb  + 1
232                  npb(nbpb) = (jj - 1) * jpi + ji
233               ENDIF
234               ! debug point to follow
235               IF ( (ji.eq.jiindx).AND.(jj.eq.jjindx) ) THEN
236                  jiindex_1d = nbpb
237               ENDIF
238            END DO
239         END DO
240
241         !------------------------------------------------------------------------------!
242         ! 4) Thermodynamic computation
243         !------------------------------------------------------------------------------!
244
245         IF( lk_mpp )   CALL mpp_ini_ice( nbpb , numout )
246
247         IF( nbpb > 0 ) THEN  ! If there is no ice, do nothing.
248
249            !-------------------------
250            ! 4.1 Move to 1D arrays
251            !-------------------------
252
253            CALL tab_2d_1d( nbpb, at_i_b     (1:nbpb), at_i            , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
254            CALL tab_2d_1d( nbpb, a_i_b      (1:nbpb), a_i(:,:,jl)     , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
255            CALL tab_2d_1d( nbpb, ht_i_b     (1:nbpb), ht_i(:,:,jl)    , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
256            CALL tab_2d_1d( nbpb, ht_s_b     (1:nbpb), ht_s(:,:,jl)    , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
257
258            CALL tab_2d_1d( nbpb, t_su_b     (1:nbpb), t_su(:,:,jl)    , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
259            CALL tab_2d_1d( nbpb, sm_i_b     (1:nbpb), sm_i(:,:,jl)    , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
260            DO jk = 1, nlay_s
261               CALL tab_2d_1d( nbpb, t_s_b(1:nbpb,jk), t_s(:,:,jk,jl)  , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
262               CALL tab_2d_1d( nbpb, q_s_b(1:nbpb,jk), e_s(:,:,jk,jl)  , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
263            END DO
264            DO jk = 1, nlay_i
265               CALL tab_2d_1d( nbpb, t_i_b(1:nbpb,jk), t_i(:,:,jk,jl)  , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
266               CALL tab_2d_1d( nbpb, q_i_b(1:nbpb,jk), e_i(:,:,jk,jl)  , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
267               CALL tab_2d_1d( nbpb, s_i_b(1:nbpb,jk), s_i(:,:,jk,jl)  , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
268            END DO
269
270            CALL tab_2d_1d( nbpb, tatm_ice_1d(1:nbpb), tatm_ice(:,:)   , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
271            CALL tab_2d_1d( nbpb, qsr_ice_1d (1:nbpb), qsr_ice(:,:,jl) , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
272            CALL tab_2d_1d( nbpb, fr1_i0_1d  (1:nbpb), fr1_i0          , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
273            CALL tab_2d_1d( nbpb, fr2_i0_1d  (1:nbpb), fr2_i0          , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
274            CALL tab_2d_1d( nbpb, qnsr_ice_1d(1:nbpb), qns_ice(:,:,jl) , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
275
276#if ! defined key_coupled
277            CALL tab_2d_1d( nbpb, qla_ice_1d (1:nbpb), qla_ice(:,:,jl)    , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
278            CALL tab_2d_1d( nbpb, dqla_ice_1d(1:nbpb), dqla_ice(:,:,jl)   , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
279#endif
280
281            CALL tab_2d_1d( nbpb, dqns_ice_1d(1:nbpb), dqns_ice(:,:,jl)   , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
282            CALL tab_2d_1d( nbpb, t_bo_b     (1:nbpb), t_bo       , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
283            CALL tab_2d_1d( nbpb, sprecip_1d (1:nbpb), sprecip    , jpi, jpj, npb(1:nbpb) ) 
284            CALL tab_2d_1d( nbpb, fbif_1d    (1:nbpb), fbif       , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
285            CALL tab_2d_1d( nbpb, qldif_1d   (1:nbpb), qldif      , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
286            CALL tab_2d_1d( nbpb, rdm_ice_1d (1:nbpb), rdm_ice    , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
287            CALL tab_2d_1d( nbpb, rdm_snw_1d (1:nbpb), rdm_snw    , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
288            CALL tab_2d_1d( nbpb, dmgwi_1d   (1:nbpb), dmgwi      , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
289            CALL tab_2d_1d( nbpb, qlbbq_1d   (1:nbpb), zqlbsbq    , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
290
291            CALL tab_2d_1d( nbpb, fseqv_1d   (1:nbpb), fseqv      , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
292            CALL tab_2d_1d( nbpb, fsbri_1d   (1:nbpb), fsbri      , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
293            CALL tab_2d_1d( nbpb, fhbri_1d   (1:nbpb), fhbri      , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
294            CALL tab_2d_1d( nbpb, fstbif_1d  (1:nbpb), fstric     , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
295            CALL tab_2d_1d( nbpb, qfvbq_1d   (1:nbpb), qfvbq      , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
296
297            !--------------------------------
298            ! 4.3) Thermodynamic processes
299            !--------------------------------
300
301            IF( con_i )   CALL lim_thd_enmelt( 1, nbpb )   ! computes sea ice energy of melting
302            IF( con_i )   CALL lim_thd_glohec( qt_i_in, qt_s_in, q_i_layer_in, 1, nbpb, jl )
303
304            !                                 !---------------------------------!
305            CALL lim_thd_dif( 1, nbpb, jl )   ! Ice/Snow Temperature profile    !
306            !                                 !---------------------------------!
307
308            CALL lim_thd_enmelt( 1, nbpb )    ! computes sea ice energy of melting compulsory for limthd_dh
309
310            IF( con_i )   CALL lim_thd_glohec ( qt_i_fin, qt_s_fin, q_i_layer_fin, 1, nbpb, jl ) 
311            IF( con_i )   CALL lim_thd_con_dif( 1 , nbpb , jl )
312
313            !                                 !---------------------------------!
314            CALL lim_thd_dh( 1, nbpb, jl )    ! Ice/Snow thickness              !
315            !                                 !---------------------------------!
316
317            !                                 !---------------------------------!
318            CALL lim_thd_ent( 1, nbpb, jl )   ! Ice/Snow enthalpy remapping     !
319            !                                 !---------------------------------!
320
321            !                                 !---------------------------------!
322            CALL lim_thd_sal( 1, nbpb )       ! Ice salinity computation        !
323            !                                 !---------------------------------!
324
325            !           CALL lim_thd_enmelt(1,nbpb)   ! computes sea ice energy of melting
326            IF( con_i )   CALL lim_thd_glohec( qt_i_fin, qt_s_fin, q_i_layer_fin, 1, nbpb, jl ) 
327            IF( con_i )   CALL lim_thd_con_dh ( 1 , nbpb , jl )
328
329            !--------------------------------
330            ! 4.4) Move 1D to 2D vectors
331            !--------------------------------
332
333            CALL tab_1d_2d( nbpb, at_i        , npb, at_i_b(1:nbpb), jpi, jpj )
334            CALL tab_1d_2d( nbpb, ht_i(:,:,jl), npb, ht_i_b(1:nbpb), jpi, jpj )
335            CALL tab_1d_2d( nbpb, ht_s(:,:,jl), npb, ht_s_b(1:nbpb), jpi, jpj )
336            CALL tab_1d_2d( nbpb, a_i (:,:,jl), npb, a_i_b(1:nbpb) , jpi, jpj )
337            CALL tab_1d_2d( nbpb, t_su(:,:,jl), npb, t_su_b(1:nbpb), jpi, jpj )
338            CALL tab_1d_2d( nbpb, sm_i(:,:,jl), npb, sm_i_b(1:nbpb), jpi, jpj )
339
340            DO jk = 1, nlay_s
341               CALL tab_1d_2d( nbpb, t_s(:,:,jk,jl), npb, t_s_b(1:nbpb,jk), jpi, jpj)
342               CALL tab_1d_2d( nbpb, e_s(:,:,jk,jl), npb, q_s_b(1:nbpb,jk), jpi, jpj)
343            END DO
344
345            DO jk = 1, nlay_i
346               CALL tab_1d_2d( nbpb, t_i(:,:,jk,jl), npb, t_i_b(1:nbpb,jk), jpi, jpj)
347               CALL tab_1d_2d( nbpb, e_i(:,:,jk,jl), npb, q_i_b(1:nbpb,jk), jpi, jpj)
348               CALL tab_1d_2d( nbpb, s_i(:,:,jk,jl), npb, s_i_b(1:nbpb,jk), jpi, jpj)
349            END DO
350
351            CALL tab_1d_2d( nbpb, fstric , npb, fstbif_1d (1:nbpb), jpi, jpj )
352            CALL tab_1d_2d( nbpb, qldif  , npb, qldif_1d  (1:nbpb), jpi, jpj )
353            CALL tab_1d_2d( nbpb, qfvbq  , npb, qfvbq_1d  (1:nbpb), jpi, jpj )
354            CALL tab_1d_2d( nbpb, rdm_ice, npb, rdm_ice_1d(1:nbpb), jpi, jpj )
355            CALL tab_1d_2d( nbpb, rdm_snw, npb, rdm_snw_1d(1:nbpb), jpi, jpj )
356            CALL tab_1d_2d( nbpb, dmgwi  , npb, dmgwi_1d  (1:nbpb), jpi, jpj )
357            CALL tab_1d_2d( nbpb, rdvosif, npb, dvsbq_1d  (1:nbpb), jpi, jpj )
358            CALL tab_1d_2d( nbpb, rdvobif, npb, dvbbq_1d  (1:nbpb), jpi, jpj )
359            CALL tab_1d_2d( nbpb, fdvolif, npb, dvlbq_1d  (1:nbpb), jpi, jpj )
360            CALL tab_1d_2d( nbpb, rdvonif, npb, dvnbq_1d  (1:nbpb), jpi, jpj ) 
361            CALL tab_1d_2d( nbpb, fseqv  , npb, fseqv_1d  (1:nbpb), jpi, jpj )
362            !
363            IF( num_sal == 2 ) THEN
364               CALL tab_1d_2d( nbpb, fsbri, npb, fsbri_1d(1:nbpb), jpi, jpj )
365               CALL tab_1d_2d( nbpb, fhbri, npb, fhbri_1d(1:nbpb), jpi, jpj )
366            ENDIF
367            !
368            !+++++
369            !temporary stuff for a dummy version
370            CALL tab_1d_2d( nbpb, dh_i_surf2D, npb, dh_i_surf(1:nbpb)      , jpi, jpj )
371            CALL tab_1d_2d( nbpb, dh_i_bott2D, npb, dh_i_bott(1:nbpb)      , jpi, jpj )
372            CALL tab_1d_2d( nbpb, fsup2D     , npb, fsup     (1:nbpb)      , jpi, jpj )
373            CALL tab_1d_2d( nbpb, focea2D    , npb, focea    (1:nbpb)      , jpi, jpj )
374            CALL tab_1d_2d( nbpb, s_i_newice , npb, s_i_new  (1:nbpb)      , jpi, jpj )
375            CALL tab_1d_2d( nbpb, izero(:,:,jl) , npb, i0    (1:nbpb)      , jpi, jpj )
376            CALL tab_1d_2d( nbpb, qns_ice(:,:,jl), npb, qnsr_ice_1d(1:nbpb), jpi, jpj)
377            !+++++
378            !
379            IF( lk_mpp )   CALL mpp_comm_free( ncomm_ice ) !RB necessary ??
380         ENDIF
381         !
382      END DO
383
384      !------------------------------------------------------------------------------!
385      ! 5) Global variables, diagnostics
386      !------------------------------------------------------------------------------!
387
388      !------------------------
389      ! 5.1) Ice heat content             
390      !------------------------
391      ! Enthalpies are global variables we have to readjust the units
392      zcoef = 1._wp / ( unit_fac * REAL( nlay_i ) )
393      DO jl = 1, jpl
394         DO jk = 1, nlay_i
395            ! Multiply by volume, divide by nlayers so that heat content in 10^9 Joules
396            e_i(:,:,jk,jl) = e_i(:,:,jk,jl) * area(:,:) * a_i(:,:,jl) * ht_i(:,:,jl) * zcoef
397         END DO
398      END DO
399
400      !------------------------
401      ! 5.2) Snow heat content             
402      !------------------------
403      ! Enthalpies are global variables we have to readjust the units
404      zcoef = 1._wp / ( unit_fac * REAL( nlay_s ) )
405      DO jl = 1, jpl
406         DO jk = 1, nlay_s
407            ! Multiply by volume, so that heat content in 10^9 Joules
408            e_s(:,:,jk,jl) = e_s(:,:,jk,jl) * area(:,:) * a_i(:,:,jl) * ht_s(:,:,jl) * zcoef
409         END DO
410      END DO
411
412      !----------------------------------
413      ! 5.3) Change thickness to volume
414      !----------------------------------
415      CALL lim_var_eqv2glo
416
417      !--------------------------------------------
418      ! 5.4) Diagnostic thermodynamic growth rates
419      !--------------------------------------------
420      d_v_i_thd(:,:,:) = v_i      (:,:,:) - old_v_i(:,:,:)    ! ice volumes
421      dv_dt_thd(:,:,:) = d_v_i_thd(:,:,:) * r1_rdtice * rday
422
423      IF( con_i )   fbif(:,:) = fbif(:,:) + zqlbsbq(:,:)
424
425      IF(ln_ctl) THEN            ! Control print
426         CALL prt_ctl_info(' ')
427         CALL prt_ctl_info(' - Cell values : ')
428         CALL prt_ctl_info('   ~~~~~~~~~~~~~ ')
429         CALL prt_ctl(tab2d_1=area , clinfo1=' lim_thd  : cell area :')
430         CALL prt_ctl(tab2d_1=at_i , clinfo1=' lim_thd  : at_i      :')
431         CALL prt_ctl(tab2d_1=vt_i , clinfo1=' lim_thd  : vt_i      :')
432         CALL prt_ctl(tab2d_1=vt_s , clinfo1=' lim_thd  : vt_s      :')
433         DO jl = 1, jpl
434            CALL prt_ctl_info(' ')
435            CALL prt_ctl_info(' - Category : ', ivar1=jl)
436            CALL prt_ctl_info('   ~~~~~~~~~~')
437            CALL prt_ctl(tab2d_1=a_i   (:,:,jl)   , clinfo1= ' lim_thd  : a_i      : ')
438            CALL prt_ctl(tab2d_1=ht_i  (:,:,jl)   , clinfo1= ' lim_thd  : ht_i     : ')
439            CALL prt_ctl(tab2d_1=ht_s  (:,:,jl)   , clinfo1= ' lim_thd  : ht_s     : ')
440            CALL prt_ctl(tab2d_1=v_i   (:,:,jl)   , clinfo1= ' lim_thd  : v_i      : ')
441            CALL prt_ctl(tab2d_1=v_s   (:,:,jl)   , clinfo1= ' lim_thd  : v_s      : ')
442            CALL prt_ctl(tab2d_1=e_s   (:,:,1,jl) , clinfo1= ' lim_thd  : e_s      : ')
443            CALL prt_ctl(tab2d_1=t_su  (:,:,jl)   , clinfo1= ' lim_thd  : t_su     : ')
444            CALL prt_ctl(tab2d_1=t_s   (:,:,1,jl) , clinfo1= ' lim_thd  : t_snow   : ')
445            CALL prt_ctl(tab2d_1=sm_i  (:,:,jl)   , clinfo1= ' lim_thd  : sm_i     : ')
446            CALL prt_ctl(tab2d_1=smv_i (:,:,jl)   , clinfo1= ' lim_thd  : smv_i    : ')
447            DO jk = 1, nlay_i
448               CALL prt_ctl_info(' ')
449               CALL prt_ctl_info(' - Layer : ', ivar1=jk)
450               CALL prt_ctl_info('   ~~~~~~~')
451               CALL prt_ctl(tab2d_1=t_i(:,:,jk,jl) , clinfo1= ' lim_thd  : t_i      : ')
452               CALL prt_ctl(tab2d_1=e_i(:,:,jk,jl) , clinfo1= ' lim_thd  : e_i      : ')
453            END DO
454         END DO
455      ENDIF
456      !
457      CALL wrk_dealloc( jpi, jpj, zqlbsbq )
458      !
459   END SUBROUTINE lim_thd
460
461
462   SUBROUTINE lim_thd_glohec( eti, ets, etilayer, kideb, kiut, jl )
463      !!-----------------------------------------------------------------------
464      !!                   ***  ROUTINE lim_thd_glohec ***
465      !!                 
466      !! ** Purpose :  Compute total heat content for each category
467      !!               Works with 1d vectors only
468      !!-----------------------------------------------------------------------
469      INTEGER , INTENT(in   )                         ::   kideb, kiut   ! bounds for the spatial loop
470      INTEGER , INTENT(in   )                         ::   jl            ! category number
471      REAL(wp), INTENT(  out), DIMENSION (jpij,jpl  ) ::   eti, ets      ! vertically-summed heat content for ice & snow
472      REAL(wp), INTENT(  out), DIMENSION (jpij,jkmax) ::   etilayer      ! heat content for ice layers
473      !!
474      INTEGER  ::   ji,jk   ! loop indices
475      !!-----------------------------------------------------------------------
476      eti(:,:) = 0._wp
477      ets(:,:) = 0._wp
478      !
479      DO jk = 1, nlay_i                ! total q over all layers, ice [J.m-2]
480         DO ji = kideb, kiut
481            etilayer(ji,jk) = q_i_b(ji,jk) * ht_i_b(ji) / nlay_i
482            eti     (ji,jl) = eti(ji,jl) + etilayer(ji,jk) 
483         END DO
484      END DO
485      DO ji = kideb, kiut              ! total q over all layers, snow [J.m-2]
486         ets(ji,jl) = ets(ji,jl) + q_s_b(ji,1) * ht_s_b(ji) / nlay_s
487      END DO
488      !
489      IF(lwp) WRITE(numout,*) ' lim_thd_glohec '
490      IF(lwp) WRITE(numout,*) ' qt_i_in : ', eti(jiindex_1d,jl) * r1_rdtice
491      IF(lwp) WRITE(numout,*) ' qt_s_in : ', ets(jiindex_1d,jl) * r1_rdtice
492      IF(lwp) WRITE(numout,*) ' qt_in   : ', ( eti(jiindex_1d,jl) + ets(jiindex_1d,jl) ) * r1_rdtice
493      !
494   END SUBROUTINE lim_thd_glohec
495
496
497   SUBROUTINE lim_thd_con_dif( kideb, kiut, jl )
498      !!-----------------------------------------------------------------------
499      !!                   ***  ROUTINE lim_thd_con_dif ***
500      !!                 
501      !! ** Purpose :   Test energy conservation after heat diffusion
502      !!-------------------------------------------------------------------
503      INTEGER , INTENT(in   ) ::   kideb, kiut   ! bounds for the spatial loop
504      INTEGER , INTENT(in   ) ::   jl            ! category number
505
506      INTEGER  ::   ji, jk         ! loop indices
507      INTEGER  ::   zji, zjj
508      INTEGER  ::   numce          ! number of points for which conservation is violated
509      REAL(wp) ::   meance         ! mean conservation error
510      REAL(wp) ::   max_cons_err, max_surf_err
511      !!---------------------------------------------------------------------
512
513      max_cons_err =  1.0_wp          ! maximum tolerated conservation error
514      max_surf_err =  0.001_wp        ! maximum tolerated surface error
515
516      !--------------------------
517      ! Increment of energy
518      !--------------------------
519      ! global
520      DO ji = kideb, kiut
521         dq_i(ji,jl) = qt_i_fin(ji,jl) - qt_i_in(ji,jl) + qt_s_fin(ji,jl) - qt_s_in(ji,jl)
522      END DO
523      ! layer by layer
524      dq_i_layer(:,:) = q_i_layer_fin(:,:) - q_i_layer_in(:,:)
525
526      !----------------------------------------
527      ! Atmospheric heat flux, ice heat budget
528      !----------------------------------------
529      DO ji = kideb, kiut
530         zji = MOD( npb(ji) - 1 , jpi ) + 1
531         zjj =    ( npb(ji) - 1 ) / jpi + 1
532         fatm     (ji,jl) = qnsr_ice_1d(ji) + ( 1._wp - i0(ji) ) * qsr_ice_1d(ji)
533         sum_fluxq(ji,jl) = fc_su(ji) - fc_bo_i(ji) + qsr_ice_1d(ji) * i0(ji) - fstroc(zji,zjj,jl)
534      END DO
535
536      !--------------------
537      ! Conservation error
538      !--------------------
539      DO ji = kideb, kiut
540         cons_error(ji,jl) = ABS( dq_i(ji,jl) * r1_rdtice + sum_fluxq(ji,jl) )
541      END DO
542
543      numce  = 0
544      meance = 0._wp
545      DO ji = kideb, kiut
546         IF ( cons_error(ji,jl) .GT. max_cons_err ) THEN
547            numce = numce + 1
548            meance = meance + cons_error(ji,jl)
549         ENDIF
550      END DO
551      IF( numce > 0 )   meance = meance / numce
552
553      WRITE(numout,*) ' Maximum tolerated conservation error : ', max_cons_err
554      WRITE(numout,*) ' After lim_thd_dif, category : ', jl
555      WRITE(numout,*) ' Mean conservation error on big error points ', meance, numit
556      WRITE(numout,*) ' Number of points where there is a cons err gt than c.e. : ', numce, numit
557
558      !-------------------------------------------------------
559      ! Surface error due to imbalance between Fatm and Fcsu
560      !-------------------------------------------------------
561      numce  = 0
562      meance = 0._wp
563
564      DO ji = kideb, kiut
565         surf_error(ji,jl) = ABS ( fatm(ji,jl) - fc_su(ji) )
566         IF( ( t_su_b(ji) .LT. rtt ) .AND. ( surf_error(ji,jl) .GT. max_surf_err ) ) THEN
567            numce = numce + 1 
568            meance = meance + surf_error(ji,jl)
569         ENDIF
570      ENDDO
571      IF( numce > 0 )   meance = meance / numce
572
573      WRITE(numout,*) ' Maximum tolerated surface error : ', max_surf_err
574      WRITE(numout,*) ' After lim_thd_dif, category : ', jl
575      WRITE(numout,*) ' Mean surface error on big error points ', meance, numit
576      WRITE(numout,*) ' Number of points where there is a surf err gt than surf_err : ', numce, numit
577
578      IF (jiindex_1D.GT.0) WRITE(numout,*) ' fc_su      : ', fc_su(jiindex_1d)
579      IF (jiindex_1D.GT.0) WRITE(numout,*) ' fatm       : ', fatm(jiindex_1d,jl)
580      IF (jiindex_1D.GT.0) WRITE(numout,*) ' t_su       : ', t_su_b(jiindex_1d)
581
582      !---------------------------------------
583      ! Write ice state in case of big errors
584      !---------------------------------------
585      DO ji = kideb, kiut
586         IF ( ( ( t_su_b(ji) .LT. rtt ) .AND. ( surf_error(ji,jl) .GT. max_surf_err ) ) .OR. &
587            ( cons_error(ji,jl) .GT. max_cons_err  ) ) THEN
588            zji                 = MOD( npb(ji) - 1, jpi ) + 1
589            zjj                 = ( npb(ji) - 1 ) / jpi + 1
590            !
591            WRITE(numout,*) ' alerte 1     '
592            WRITE(numout,*) ' Untolerated conservation / surface error after '
593            WRITE(numout,*) ' heat diffusion in the ice '
594            WRITE(numout,*) ' Category   : ', jl
595            WRITE(numout,*) ' zji , zjj  : ', zji, zjj
596            WRITE(numout,*) ' lat, lon   : ', gphit(zji,zjj), glamt(zji,zjj)
597            WRITE(numout,*) ' cons_error : ', cons_error(ji,jl)
598            WRITE(numout,*) ' surf_error : ', surf_error(ji,jl)
599            WRITE(numout,*) ' dq_i       : ', - dq_i(ji,jl) * r1_rdtice
600            WRITE(numout,*) ' Fdt        : ', sum_fluxq(ji,jl)
601            WRITE(numout,*)
602            !        WRITE(numout,*) ' qt_i_in   : ', qt_i_in(ji,jl)
603            !        WRITE(numout,*) ' qt_s_in   : ', qt_s_in(ji,jl)
604            !        WRITE(numout,*) ' qt_i_fin  : ', qt_i_fin(ji,jl)
605            !        WRITE(numout,*) ' qt_s_fin  : ', qt_s_fin(ji,jl)
606            !        WRITE(numout,*) ' qt        : ', qt_i_fin(ji,jl) + qt_s_fin(ji,jl)
607            WRITE(numout,*) ' ht_i       : ', ht_i_b(ji)
608            WRITE(numout,*) ' ht_s       : ', ht_s_b(ji)
609            WRITE(numout,*) ' t_su       : ', t_su_b(ji)
610            WRITE(numout,*) ' t_s        : ', t_s_b(ji,1)
611            WRITE(numout,*) ' t_i        : ', t_i_b(ji,1:nlay_i)
612            WRITE(numout,*) ' t_bo       : ', t_bo_b(ji)
613            WRITE(numout,*) ' q_i        : ', q_i_b(ji,1:nlay_i)
614            WRITE(numout,*) ' s_i        : ', s_i_b(ji,1:nlay_i)
615            WRITE(numout,*) ' tmelts     : ', rtt - tmut*s_i_b(ji,1:nlay_i)
616            WRITE(numout,*)
617            WRITE(numout,*) ' Fluxes '
618            WRITE(numout,*) ' ~~~~~~ '
619            WRITE(numout,*) ' fatm       : ', fatm(ji,jl)
620            WRITE(numout,*) ' fc_su      : ', fc_su    (ji)
621            WRITE(numout,*) ' fstr_inice : ', qsr_ice_1d(ji)*i0(ji)
622            WRITE(numout,*) ' fc_bo      : ', - fc_bo_i  (ji)
623            WRITE(numout,*) ' foc        : ', fbif_1d(ji)
624            WRITE(numout,*) ' fstroc     : ', fstroc   (zji,zjj,jl)
625            WRITE(numout,*) ' i0         : ', i0(ji)
626            WRITE(numout,*) ' qsr_ice    : ', (1.0-i0(ji))*qsr_ice_1d(ji)
627            WRITE(numout,*) ' qns_ice    : ', qnsr_ice_1d(ji)
628            WRITE(numout,*) ' Conduction fluxes : '
629            WRITE(numout,*) ' fc_s      : ', fc_s(ji,0:nlay_s)
630            WRITE(numout,*) ' fc_i      : ', fc_i(ji,0:nlay_i)
631            WRITE(numout,*)
632            WRITE(numout,*) ' Layer by layer ... '
633            WRITE(numout,*) ' dq_snow : ', ( qt_s_fin(ji,jl) - qt_s_in(ji,jl) ) * r1_rdtice
634            WRITE(numout,*) ' dfc_snow  : ', fc_s(ji,1) - fc_s(ji,0)
635            DO jk = 1, nlay_i
636               WRITE(numout,*) ' layer  : ', jk
637               WRITE(numout,*) ' dq_ice : ', dq_i_layer(ji,jk) * r1_rdtice 
638               WRITE(numout,*) ' radab  : ', radab(ji,jk)
639               WRITE(numout,*) ' dfc_i  : ', fc_i(ji,jk) - fc_i(ji,jk-1)
640               WRITE(numout,*) ' tot f  : ', fc_i(ji,jk) - fc_i(ji,jk-1) - radab(ji,jk)
641            END DO
642
643         ENDIF
644         !
645      END DO
646      !
647   END SUBROUTINE lim_thd_con_dif
648
649
650   SUBROUTINE lim_thd_con_dh( kideb, kiut, jl )
651      !!-----------------------------------------------------------------------
652      !!                   ***  ROUTINE lim_thd_con_dh  ***
653      !!                 
654      !! ** Purpose :   Test energy conservation after enthalpy redistr.
655      !!-----------------------------------------------------------------------
656      INTEGER, INTENT(in) ::   kideb, kiut   ! bounds for the spatial loop
657      INTEGER, INTENT(in) ::   jl            ! category number
658      !
659      INTEGER  ::   ji                ! loop indices
660      INTEGER  ::   zji, zjj, numce         ! local integers
661      REAL(wp) ::   meance, max_cons_err    !local scalar
662      !!---------------------------------------------------------------------
663
664      max_cons_err = 1._wp
665
666      !--------------------------
667      ! Increment of energy
668      !--------------------------
669      DO ji = kideb, kiut
670         dq_i(ji,jl) = qt_i_fin(ji,jl) - qt_i_in(ji,jl) + qt_s_fin(ji,jl) - qt_s_in(ji,jl)   ! global
671      END DO
672      dq_i_layer(:,:)    = q_i_layer_fin(:,:) - q_i_layer_in(:,:)                            ! layer by layer
673
674      !----------------------------------------
675      ! Atmospheric heat flux, ice heat budget
676      !----------------------------------------
677      DO ji = kideb, kiut
678         zji = MOD( npb(ji) - 1 , jpi ) + 1
679         zjj =    ( npb(ji) - 1 ) / jpi + 1
680
681         fatm      (ji,jl) = qnsr_ice_1d(ji) + qsr_ice_1d(ji)                       ! total heat flux
682         sum_fluxq (ji,jl) = fatm(ji,jl) + fbif_1d(ji) - ftotal_fin(ji) - fstroc(zji,zjj,jl) 
683         cons_error(ji,jl) = ABS( dq_i(ji,jl) * r1_rdtice + sum_fluxq(ji,jl) )
684      END DO
685
686      !--------------------
687      ! Conservation error
688      !--------------------
689      DO ji = kideb, kiut
690         cons_error(ji,jl) = ABS( dq_i(ji,jl) * r1_rdtice + sum_fluxq(ji,jl) )
691      END DO
692
693      numce = 0
694      meance = 0._wp
695      DO ji = kideb, kiut
696         IF( cons_error(ji,jl) .GT. max_cons_err ) THEN
697            numce = numce + 1
698            meance = meance + cons_error(ji,jl)
699         ENDIF
700      ENDDO
701      IF(numce > 0 ) meance = meance / numce
702
703      WRITE(numout,*) ' Error report - Category : ', jl
704      WRITE(numout,*) ' ~~~~~~~~~~~~ '
705      WRITE(numout,*) ' Maximum tolerated conservation error : ', max_cons_err
706      WRITE(numout,*) ' After lim_thd_ent, category : ', jl
707      WRITE(numout,*) ' Mean conservation error on big error points ', meance, numit
708      WRITE(numout,*) ' Number of points where there is a cons err gt than 0.1 W/m2 : ', numce, numit
709
710      !---------------------------------------
711      ! Write ice state in case of big errors
712      !---------------------------------------
713      DO ji = kideb, kiut
714         IF ( cons_error(ji,jl) .GT. max_cons_err  ) THEN
715            zji = MOD( npb(ji) - 1, jpi ) + 1
716            zjj =    ( npb(ji) - 1 ) / jpi + 1
717            !
718            WRITE(numout,*) ' alerte 1 - category : ', jl
719            WRITE(numout,*) ' Untolerated conservation error after limthd_ent '
720            WRITE(numout,*) ' zji , zjj  : ', zji, zjj
721            WRITE(numout,*) ' lat, lon   : ', gphit(zji,zjj), glamt(zji,zjj)
722            WRITE(numout,*) ' * '
723            WRITE(numout,*) ' Ftotal     : ', sum_fluxq(ji,jl)
724            WRITE(numout,*) ' dq_t       : ', - dq_i(ji,jl) * r1_rdtice
725            WRITE(numout,*) ' dq_i       : ', - ( qt_i_fin(ji,jl) - qt_i_in(ji,jl) ) * r1_rdtice
726            WRITE(numout,*) ' dq_s       : ', - ( qt_s_fin(ji,jl) - qt_s_in(ji,jl) ) * r1_rdtice
727            WRITE(numout,*) ' cons_error : ', cons_error(ji,jl)
728            WRITE(numout,*) ' * '
729            WRITE(numout,*) ' Fluxes        --- : '
730            WRITE(numout,*) ' fatm       : ', fatm(ji,jl)
731            WRITE(numout,*) ' foce       : ', fbif_1d(ji)
732            WRITE(numout,*) ' fres       : ', ftotal_fin(ji)
733            WRITE(numout,*) ' fhbri      : ', fhbricat(zji,zjj,jl)
734            WRITE(numout,*) ' * '
735            WRITE(numout,*) ' Heat contents --- : '
736            WRITE(numout,*) ' qt_s_in    : ', qt_s_in(ji,jl) * r1_rdtice
737            WRITE(numout,*) ' qt_i_in    : ', qt_i_in(ji,jl) * r1_rdtice
738            WRITE(numout,*) ' qt_in      : ', ( qt_i_in(ji,jl) + qt_s_in(ji,jl) ) * r1_rdtice
739            WRITE(numout,*) ' qt_s_fin   : ', qt_s_fin(ji,jl) * r1_rdtice
740            WRITE(numout,*) ' qt_i_fin   : ', qt_i_fin(ji,jl) * r1_rdtice
741            WRITE(numout,*) ' qt_fin     : ', ( qt_i_fin(ji,jl) + qt_s_fin(ji,jl) ) * r1_rdtice
742            WRITE(numout,*) ' * '
743            WRITE(numout,*) ' Ice variables --- : '
744            WRITE(numout,*) ' ht_i       : ', ht_i_b(ji)
745            WRITE(numout,*) ' ht_s       : ', ht_s_b(ji)
746            WRITE(numout,*) ' dh_s_tot  : ', dh_s_tot(ji)
747            WRITE(numout,*) ' dh_snowice: ', dh_snowice(ji)
748            WRITE(numout,*) ' dh_i_surf : ', dh_i_surf(ji)
749            WRITE(numout,*) ' dh_i_bott : ', dh_i_bott(ji)
750         ENDIF
751         !
752      END DO
753      !
754   END SUBROUTINE lim_thd_con_dh
755
756
757   SUBROUTINE lim_thd_enmelt( kideb, kiut )
758      !!-----------------------------------------------------------------------
759      !!                   ***  ROUTINE lim_thd_enmelt ***
760      !!                 
761      !! ** Purpose :   Computes sea ice energy of melting q_i (J.m-3)
762      !!
763      !! ** Method  :   Formula (Bitz and Lipscomb, 1999)
764      !!-------------------------------------------------------------------
765      INTEGER, INTENT(in) ::   kideb, kiut   ! bounds for the spatial loop
766      !!
767      INTEGER  ::   ji, jk   ! dummy loop indices
768      REAL(wp) ::   ztmelts  ! local scalar
769      !!-------------------------------------------------------------------
770      !
771      DO jk = 1, nlay_i             ! Sea ice energy of melting
772         DO ji = kideb, kiut
773            ztmelts      =  - tmut  * s_i_b(ji,jk) + rtt 
774            q_i_b(ji,jk) =    rhoic * ( cpic * ( ztmelts - t_i_b(ji,jk) )                                 &
775               &                      + lfus * ( 1.0 - (ztmelts-rtt) / MIN( t_i_b(ji,jk)-rtt, -epsi10 ) )   &
776               &                      - rcp  * ( ztmelts-rtt  )  ) 
777         END DO
778      END DO
779      DO jk = 1, nlay_s             ! Snow energy of melting
780         DO ji = kideb, kiut
781            q_s_b(ji,jk) = rhosn * ( cpic * ( rtt - t_s_b(ji,jk) ) + lfus )
782         END DO
783      END DO
784      !
785   END SUBROUTINE lim_thd_enmelt
786
787
788   SUBROUTINE lim_thd_init
789      !!-----------------------------------------------------------------------
790      !!                   ***  ROUTINE lim_thd_init ***
791      !!                 
792      !! ** Purpose :   Physical constants and parameters linked to the ice
793      !!              thermodynamics
794      !!
795      !! ** Method  :   Read the namicethd namelist and check the ice-thermo
796      !!              parameter values called at the first timestep (nit000)
797      !!
798      !! ** input   :   Namelist namicether
799      !!-------------------------------------------------------------------
800      NAMELIST/namicethd/ hmelt , hiccrit, fraz_swi, maxfrazb, vfrazb, Cfrazb,   &
801         &                hicmin, hiclim, amax  ,                                &
802         &                sbeta  , parlat, hakspl, hibspl, exld,                 &
803         &                hakdif, hnzst  , thth  , parsub, alphs, betas,         & 
804         &                kappa_i, nconv_i_thd, maxer_i_thd, thcon_i_swi
805      !!-------------------------------------------------------------------
806      !
807      IF(lwp) THEN
808         WRITE(numout,*)
809         WRITE(numout,*) 'lim_thd : Ice Thermodynamics'
810         WRITE(numout,*) '~~~~~~~'
811      ENDIF
812      !
813      REWIND( numnam_ice )                  ! read Namelist numnam_ice
814      READ  ( numnam_ice , namicethd )
815      !
816      IF(lwp) THEN                          ! control print
817         WRITE(numout,*)
818         WRITE(numout,*)'   Namelist of ice parameters for ice thermodynamic computation '
819         WRITE(numout,*)'      maximum melting at the bottom                           hmelt        = ', hmelt
820         WRITE(numout,*)'      ice thick. for lateral accretion in NH (SH)             hiccrit(1/2) = ', hiccrit
821         WRITE(numout,*)'      Frazil ice thickness as a function of wind or not       fraz_swi     = ', fraz_swi
822         WRITE(numout,*)'      Maximum proportion of frazil ice collecting at bottom   maxfrazb     = ', maxfrazb
823         WRITE(numout,*)'      Thresold relative drift speed for collection of frazil  vfrazb       = ', vfrazb
824         WRITE(numout,*)'      Squeezing coefficient for collection of frazil          Cfrazb       = ', Cfrazb
825         WRITE(numout,*)'      ice thick. corr. to max. energy stored in brine pocket  hicmin       = ', hicmin 
826         WRITE(numout,*)'      minimum ice thickness                                   hiclim       = ', hiclim 
827         WRITE(numout,*)'      maximum lead fraction                                   amax         = ', amax
828         WRITE(numout,*)'      numerical carac. of the scheme for diffusion in ice '
829         WRITE(numout,*)'      Cranck-Nicholson (=0.5), implicit (=1), explicit (=0)   sbeta        = ', sbeta
830         WRITE(numout,*)'      percentage of energy used for lateral ablation          parlat       = ', parlat
831         WRITE(numout,*)'      slope of distr. for Hakkinen-Mellor lateral melting     hakspl       = ', hakspl 
832         WRITE(numout,*)'      slope of distribution for Hibler lateral melting        hibspl       = ', hibspl
833         WRITE(numout,*)'      exponent for leads-closure rate                         exld         = ', exld
834         WRITE(numout,*)'      coefficient for diffusions of ice and snow              hakdif       = ', hakdif
835         WRITE(numout,*)'      threshold thick. for comp. of eq. thermal conductivity  zhth         = ', thth 
836         WRITE(numout,*)'      thickness of the surf. layer in temp. computation       hnzst        = ', hnzst
837         WRITE(numout,*)'      switch for snow sublimation  (=1) or not (=0)           parsub       = ', parsub 
838         WRITE(numout,*)'      coefficient for snow density when snow ice formation    alphs        = ', alphs
839         WRITE(numout,*)'      coefficient for ice-lead partition of snowfall          betas        = ', betas
840         WRITE(numout,*)'      extinction radiation parameter in sea ice (1.0)         kappa_i      = ', kappa_i
841         WRITE(numout,*)'      maximal n. of iter. for heat diffusion computation      nconv_i_thd  = ', nconv_i_thd
842         WRITE(numout,*)'      maximal err. on T for heat diffusion computation        maxer_i_thd  = ', maxer_i_thd
843         WRITE(numout,*)'      switch for comp. of thermal conductivity in the ice     thcon_i_swi  = ', thcon_i_swi
844      ENDIF
845      !
846      rcdsn = hakdif * rcdsn 
847      rcdic = hakdif * rcdic
848      !
849   END SUBROUTINE lim_thd_init
850
851#else
852   !!----------------------------------------------------------------------
853   !!   Default option         Dummy module          NO  LIM3 sea-ice model
854   !!----------------------------------------------------------------------
855#endif
856
857   !!======================================================================
858END MODULE limthd
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.