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sbcice_lim_2.F90 in branches/2012/dev_r3387_LOCEAN6_AGRIF_LIM/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/SBC – NEMO

source: branches/2012/dev_r3387_LOCEAN6_AGRIF_LIM/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/SBC/sbcice_lim_2.F90 @ 3454

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branch dev_r3387_LOCEAN6_AGRIF_LIM: add modified routines, see ticket #848

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 13.1 KB
Line 
1MODULE sbcice_lim_2
2   !!======================================================================
3   !!                       ***  MODULE  sbcice_lim_2  ***
4   !! Surface module :  update surface ocean boundary condition over ice covered area using LIM sea-ice model
5   !! Sea-Ice model  :  LIM-2 Sea ice model time-stepping
6   !!======================================================================
7   !! History :  1.0   !  06-2006  (G. Madec)  from icestp_2.F90
8   !!            3.0   !  08-2008  (S. Masson, E. .... ) coupled interface
9   !!            3.3   !  05-2009  (G.Garric) addition of the lim2_evp case
10   !!----------------------------------------------------------------------
11#if defined key_lim2
12   !!----------------------------------------------------------------------
13   !!   'key_lim2' :                                    LIM-2 sea-ice model
14   !!----------------------------------------------------------------------
15   !!   sbc_ice_lim_2   : sea-ice model time-stepping and update ocean sbc over ice-covered area
16   !!----------------------------------------------------------------------
17   USE oce              ! ocean dynamics and tracers
18   USE dom_oce          ! ocean space and time domain
19   USE ice_2
20   USE par_ice_2
21   USE iceini_2
22   USE dom_ice_2
23
24   USE sbc_oce          ! Surface boundary condition: ocean fields
25   USE sbc_ice          ! Surface boundary condition: ice   fields
26   USE sbcblk_core      ! Surface boundary condition: CORE bulk
27   USE sbcblk_clio      ! Surface boundary condition: CLIO bulk
28   USE sbccpl           ! Surface boundary condition: coupled interface
29   USE albedo
30
31   USE phycst           ! Define parameters for the routines
32   USE eosbn2           ! equation of state
33   USE limdyn_2
34   USE limtrp_2
35   USE limdmp_2
36   USE limthd_2
37   USE limsbc_2         ! sea surface boundary condition
38   USE limdia_2
39   USE limwri_2
40   USE limrst_2
41
42   USE c1d              ! 1D vertical configuration
43
44   USE lbclnk           ! lateral boundary condition - MPP link
45   USE lib_mpp          ! MPP library
46   USE wrk_nemo         ! work arrays
47   USE iom              ! I/O manager library
48   USE in_out_manager   ! I/O manager
49   USE prtctl           ! Print control
50
51# if defined key_agrif
52   USE agrif_ice
53   USE agrif_lim2_update
54# endif
55
56   IMPLICIT NONE
57   PRIVATE
58
59   PUBLIC sbc_ice_lim_2 ! routine called by sbcmod.F90
60
61   !! * Substitutions
62#  include "domzgr_substitute.h90"
63#  include "vectopt_loop_substitute.h90"
64   !!----------------------------------------------------------------------
65   !! NEMO/OPA 3.3 , NEMO Consortium (2010)
66   !! $Id$
67   !! Software governed by the CeCILL licence     (NEMOGCM/NEMO_CeCILL.txt)
68   !!----------------------------------------------------------------------
69CONTAINS
70
71   SUBROUTINE sbc_ice_lim_2( kt, ksbc )
72      !!---------------------------------------------------------------------
73      !!                  ***  ROUTINE sbc_ice_lim_2  ***
74      !!                   
75      !! ** Purpose :   update the ocean surface boundary condition via the
76      !!                Louvain la Neuve Sea Ice Model time stepping
77      !!
78      !! ** Method  :   ice model time stepping
79      !!              - call the ice dynamics routine
80      !!              - call the ice advection/diffusion routine
81      !!              - call the ice thermodynamics routine
82      !!              - call the routine that computes mass and
83      !!                heat fluxes at the ice/ocean interface
84      !!              - save the outputs
85      !!              - save the outputs for restart when necessary
86      !!
87      !! ** Action  : - time evolution of the LIM sea-ice model
88      !!              - update all sbc variables below sea-ice:
89      !!                utau, vtau, taum, wndm, qns , qsr, emp , emps
90      !!---------------------------------------------------------------------
91      INTEGER, INTENT(in) ::   kt      ! ocean time step
92      INTEGER, INTENT(in) ::   ksbc    ! type of sbc ( =3 CLIO bulk ; =4 CORE bulk ; =5 coupled )
93      !!
94      INTEGER  ::   ji, jj   ! dummy loop indices
95      REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), POINTER :: zalb_ice_os   ! albedo of the ice under overcast sky
96      REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), POINTER :: zalb_ice_cs   ! albedo of ice under clear sky
97      REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), POINTER :: zsist         ! surface ice temperature (K)
98      !!----------------------------------------------------------------------
99
100      CALL wrk_alloc( jpi,jpj,1, zalb_ice_os, zalb_ice_cs, zsist )
101
102      IF( kt == nit000 ) THEN
103         IF(lwp) WRITE(numout,*)
104         IF(lwp) WRITE(numout,*) 'sbc_ice_lim_2 : update ocean surface boudary condition' 
105         IF(lwp) WRITE(numout,*) '~~~~~~~~~~~~~   via Louvain la Neuve Ice Model (LIM) time stepping'
106         !
107         CALL ice_init_2
108         !
109# if defined key_agrif
110         IF( .NOT. Agrif_Root() ) CALL Agrif_InitValues_cont_lim2   ! AGRIF: set the meshes
111# endif
112      ENDIF
113
114      !                                        !----------------------!
115      IF( MOD( kt-1, nn_fsbc ) == 0 ) THEN     !  Ice time-step only  !
116         !                                     !----------------------!
117# if defined key_agrif
118         IF( .NOT. Agrif_Root() ) lim_nbstep = MOD(lim_nbstep,Agrif_rhot()&
119         &*Agrif_PArent(nn_fsbc)/REAL(nn_fsbc)) + 1
120# endif
121         !  Bulk Formulea !
122         !----------------!
123         ! ... mean surface ocean current at ice dynamics point
124         SELECT CASE( cp_ice_msh )
125         CASE( 'I' )                  !== B-grid ice dynamics :   I-point (i.e. F-point with sea-ice indexation)
126            DO jj = 2, jpj
127               DO ji = 2, jpi   ! NO vector opt. possible
128                  u_oce(ji,jj) = 0.5_wp * ( ssu_m(ji-1,jj  ) + ssu_m(ji-1,jj-1) ) * tmu(ji,jj)
129                  v_oce(ji,jj) = 0.5_wp * ( ssv_m(ji  ,jj-1) + ssv_m(ji-1,jj-1) ) * tmu(ji,jj)
130               END DO
131            END DO
132            CALL lbc_lnk( u_oce, 'I', -1. )   ! I-point (i.e. F-point with ice indices)
133            CALL lbc_lnk( v_oce, 'I', -1. )   ! I-point (i.e. F-point with ice indices)
134            !
135         CASE( 'C' )                  !== C-grid ice dynamics :   U & V-points (same as ocean)
136            u_oce(:,:) = ssu_m(:,:)                     ! mean surface ocean current at ice velocity point
137            v_oce(:,:) = ssv_m(:,:)
138            !
139         END SELECT
140
141         ! ... masked sea surface freezing temperature [Kelvin] (set to rt0 over land)
142         tfu(:,:) = tfreez( sss_m ) +  rt0 
143
144         zsist (:,:,1) = sist (:,:) + rt0 * ( 1. - tmask(:,:,1) )
145
146         ! ... ice albedo (clear sky and overcast sky)
147         CALL albedo_ice( zsist, reshape( hicif, (/jpi,jpj,1/) ), &
148                                 reshape( hsnif, (/jpi,jpj,1/) ), &
149                          zalb_ice_cs, zalb_ice_os )
150
151         ! ... Sea-ice surface boundary conditions output from bulk formulae :
152         !     - utau_ice   ! surface ice stress i-component (I-point)   [N/m2]
153         !     - vtau_ice   ! surface ice stress j-component (I-point)   [N/m2]
154         !     - qns_ice    ! non solar heat flux over ice   (T-point)   [W/m2]
155         !     - qsr_ice    !     solar heat flux over ice   (T-point)   [W/m2]
156         !     - qla_ice    ! latent    heat flux over ice   (T-point)   [W/m2]
157         !     - dqns_ice   ! non solar heat sensistivity    (T-point)   [W/m2]
158         !     - dqla_ice   ! latent    heat sensistivity    (T-point)   [W/m2]
159         !     - tprecip    ! total precipitation            (T-point)   [Kg/m2/s]
160         !     - sprecip    ! solid precipitation            (T-point)   [Kg/m2/s]
161         !     - fr1_i0     ! 1sr fraction of qsr penetration in ice     [%]
162         !     - fr2_i0     ! 2nd fraction of qsr penetration in ice     [%]
163         !
164         SELECT CASE( ksbc )
165         CASE( 3 )           ! CLIO bulk formulation
166            CALL blk_ice_clio( zsist, zalb_ice_cs, zalb_ice_os,                         &
167               &                      utau_ice   , vtau_ice   , qns_ice    , qsr_ice,   &
168               &                      qla_ice    , dqns_ice   , dqla_ice   ,            &
169               &                      tprecip    , sprecip    ,                         &
170               &                      fr1_i0     , fr2_i0     , cp_ice_msh , jpl  )
171
172         CASE( 4 )           ! CORE bulk formulation
173            CALL blk_ice_core( zsist, u_ice      , v_ice      , zalb_ice_cs,            &
174               &                      utau_ice   , vtau_ice   , qns_ice    , qsr_ice,   &
175               &                      qla_ice    , dqns_ice   , dqla_ice   ,            &
176               &                      tprecip    , sprecip    ,                         &
177               &                      fr1_i0     , fr2_i0     , cp_ice_msh , jpl  )
178         CASE( 5 )           ! Coupled formulation : atmosphere-ice stress only (fluxes provided after ice dynamics)
179            CALL sbc_cpl_ice_tau( utau_ice , vtau_ice )
180         END SELECT
181
182         CALL iom_put( 'utau_ice', utau_ice )     ! Wind stress over ice along i-axis at I-point
183         CALL iom_put( 'vtau_ice', vtau_ice )     ! Wind stress over ice along j-axis at I-point
184
185         IF(ln_ctl) THEN         ! print mean trends (used for debugging)
186            CALL prt_ctl_info( 'Ice Forcings ' )
187            CALL prt_ctl( tab2d_1=tprecip ,clinfo1=' sbc_ice_lim: precip  : ', tab2d_2=sprecip , clinfo2=' Snow    : ' )
188            CALL prt_ctl( tab2d_1=utau_ice,clinfo1=' sbc_ice_lim: utau_ice: ', tab2d_2=vtau_ice, clinfo2=' vtau_ice: ' )
189            CALL prt_ctl( tab2d_1=sst_m   ,clinfo1=' sbc_ice_lim: sst     : ', tab2d_2=sss_m   , clinfo2=' sss     : ' )
190            CALL prt_ctl( tab2d_1=u_oce   ,clinfo1=' sbc_ice_lim: u_io    : ', tab2d_2=v_oce   , clinfo2=' v_io    : ' )
191            CALL prt_ctl( tab2d_1=hsnif   ,clinfo1=' sbc_ice_lim: hsnif  1: ', tab2d_2=hicif   , clinfo2=' hicif   : ' )
192            CALL prt_ctl( tab2d_1=frld    ,clinfo1=' sbc_ice_lim: frld   1: ', tab2d_2=sist    , clinfo2=' sist    : ' )
193         ENDIF
194
195         ! ---------------- !
196         !  Ice model step  !
197         ! ---------------- !
198         numit = numit + nn_fsbc                           ! Ice model time step
199
200                           CALL lim_rst_opn_2  ( kt )  ! Open Ice restart file
201         IF( .NOT. lk_c1d ) THEN                       ! Ice dynamics & transport (except in 1D case)
202                           CALL lim_dyn_2      ( kt )      ! Ice dynamics    ( rheology/dynamics )
203                           CALL lim_trp_2      ( kt )      ! Ice transport   ( Advection/diffusion )
204           IF( ln_limdmp ) CALL lim_dmp_2      ( kt )      ! Ice damping
205         END IF
206#if defined key_coupled
207         !                                             ! Ice surface fluxes in coupled mode
208         IF( ksbc == 5 )   THEN
209            a_i(:,:,1)=fr_i
210            CALL sbc_cpl_ice_flx( frld,                                              &
211            !                                optional arguments, used only in 'mixed oce-ice' case
212            &                                             palbi = zalb_ice_cs, psst = sst_m, pist = zsist )
213            sprecip(:,:) = - emp_ice(:,:)   ! Ugly patch, WARNING, in coupled mode, sublimation included in snow (parsub = 0.)
214         ENDIF
215#endif
216                           CALL lim_thd_2      ( kt )      ! Ice thermodynamics
217                           CALL lim_sbc_flx_2  ( kt )      ! update surface ocean mass, heat & salt fluxes
218
219         IF( ( MOD( kt+nn_fsbc-1, ninfo ) == 0 .OR. ntmoy == 1 ) .AND. .NOT. lk_mpp )   &
220            &              CALL lim_dia_2      ( kt )      ! Ice Diagnostics
221# if ! defined key_iomput
222                           CALL lim_wri_2      ( kt )      ! Ice outputs
223# endif
224         IF( lrst_ice  )   CALL lim_rst_write_2( kt )      ! Ice restart file
225         !
226# if defined key_agrif && defined key_lim2
227         IF( .NOT. Agrif_Root() )   CALL agrif_update_lim2( kt )
228# endif
229         !
230      ENDIF                                    ! End sea-ice time step only
231      !
232      !                                        !--------------------------!
233      !                                        !  at all ocean time step  !
234      !                                        !--------------------------!
235      !                                               
236      !                                              ! Update surface ocean stresses (only in ice-dynamic case)
237      !                                                   ! otherwise the atm.-ocean stresses are used everywhere
238      IF( ln_limdyn    )   CALL lim_sbc_tau_2( kt, ub(:,:,1), vb(:,:,1) )  ! using before instantaneous surf. currents
239      !
240      CALL wrk_dealloc( jpi,jpj,1, zalb_ice_os, zalb_ice_cs, zsist )
241      !
242   END SUBROUTINE sbc_ice_lim_2
243
244#else
245   !!----------------------------------------------------------------------
246   !!   Default option           Dummy module      NO LIM 2.0 sea-ice model
247   !!----------------------------------------------------------------------
248CONTAINS
249   SUBROUTINE sbc_ice_lim_2 ( kt, ksbc )     ! Dummy routine
250      INTEGER, INTENT(in) ::   kt, ksbc   
251      WRITE(*,*) 'sbc_ice_lim_2: You should not have seen this print! error?', kt, ksbc
252   END SUBROUTINE sbc_ice_lim_2
253#endif
254
255   !!======================================================================
256END MODULE sbcice_lim_2
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.