source: branches/2013/dev_MERGE_2013/NEMOGCM/NEMO/LIM_SRC_3/limthd.F90 @ 4333

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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   !!             -   ! 2012-05 (C. Rousset) add penetration solar flux
14   !!----------------------------------------------------------------------
15#if defined key_lim3
16   !!----------------------------------------------------------------------
17   !!   'key_lim3'                                      LIM3 sea-ice model
18   !!----------------------------------------------------------------------
19   !!   lim_thd       : thermodynamic of sea ice
20   !!   lim_thd_init  : initialisation of sea-ice thermodynamic
21   !!----------------------------------------------------------------------
22   USE phycst         ! physical constants
23   USE dom_oce        ! ocean space and time domain variables
24   USE oce     , ONLY :  iatte, oatte
25   USE ice            ! LIM: sea-ice variables
26   USE par_ice        ! LIM: sea-ice parameters
27   USE sbc_oce        ! Surface boundary condition: ocean fields
28   USE sbc_ice        ! Surface boundary condition: ice fields
29   USE thd_ice        ! LIM thermodynamic sea-ice variables
30   USE dom_ice        ! LIM sea-ice domain
31   USE domvvl         ! domain: variable volume level
32   USE limthd_dif     ! LIM: thermodynamics, vertical diffusion
33   USE limthd_dh      ! LIM: thermodynamics, ice and snow thickness variation
34   USE limthd_sal     ! LIM: thermodynamics, ice salinity
35   USE limthd_ent     ! LIM: thermodynamics, ice enthalpy redistribution
36   USE limtab         ! LIM: 1D <==> 2D transformation
37   USE limvar         ! LIM: sea-ice variables
38   USE lbclnk         ! lateral boundary condition - MPP links
39   USE lib_mpp        ! MPP library
40   USE wrk_nemo       ! work arrays
41   USE in_out_manager ! I/O manager
42   USE prtctl         ! Print control
43   USE lib_fortran    ! Fortran utilities (allows no signed zero when 'key_nosignedzero' defined) 
44   USE timing         ! Timing
45
46   IMPLICIT NONE
47   PRIVATE
48
49   PUBLIC   lim_thd        ! called by limstp module
50   PUBLIC   lim_thd_init   ! called by iceini module
51
52   REAL(wp) ::   epsi10 = 1.e-10_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      REAL(wp) :: zchk_v_i, zchk_smv, zchk_fs, zchk_fw, zchk_v_i_b, zchk_smv_b, zchk_fs_b, zchk_fw_b ! Check conservation (C Rousset)
94      REAL(wp) :: zchk_vmin, zchk_amin, zchk_amax ! Check errors (C Rousset)
95      !!-------------------------------------------------------------------
96      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_start('limthd')
97
98      CALL wrk_alloc( jpi, jpj, zqlbsbq )
99   
100      ! -------------------------------
101      !- check conservation (C Rousset)
102      IF (ln_limdiahsb) THEN
103         zchk_v_i_b = glob_sum( SUM(   v_i(:,:,:), dim=3 ) * area(:,:) * tms(:,:) )
104         zchk_smv_b = glob_sum( SUM( smv_i(:,:,:), dim=3 ) * area(:,:) * tms(:,:) )
105         zchk_fw_b  = glob_sum( rdm_ice(:,:) * area(:,:) * tms(:,:) )
106         zchk_fs_b  = glob_sum( ( sfx_bri(:,:) + sfx_thd(:,:) + sfx_res(:,:) + sfx_mec(:,:) ) * area(:,:) * tms(:,:) )
107      ENDIF
108      !- check conservation (C Rousset)
109      ! -------------------------------
110
111      !------------------------------------------------------------------------------!
112      ! 1) Initialization of diagnostic variables                                    !
113      !------------------------------------------------------------------------------!
114
115      !--------------------
116      ! 1.2) Heat content   
117      !--------------------
118      ! Change the units of heat content; from global units to J.m3
119      DO jl = 1, jpl
120         DO jk = 1, nlay_i
121            DO jj = 1, jpj
122               DO ji = 1, jpi
123                  !Energy of melting q(S,T) [J.m-3]
124                  e_i(ji,jj,jk,jl) = e_i(ji,jj,jk,jl) / ( area(ji,jj) * MAX( v_i(ji,jj,jl) , epsi10 ) ) * REAL( nlay_i )
125                  !0 if no ice and 1 if yes
126                  zindb = 1.0 - MAX(  0.0 , SIGN( 1.0 , - v_i(ji,jj,jl) + epsi10 )  )
127                  !convert units ! very important that this line is here
128                  e_i(ji,jj,jk,jl) = e_i(ji,jj,jk,jl) * unit_fac * zindb 
129               END DO
130            END DO
131         END DO
132         DO jk = 1, nlay_s
133            DO jj = 1, jpj
134               DO ji = 1, jpi
135                  !Energy of melting q(S,T) [J.m-3]
136                  e_s(ji,jj,jk,jl) = e_s(ji,jj,jk,jl) / ( area(ji,jj) * MAX( v_s(ji,jj,jl) , epsi10 ) ) * REAL( nlay_s )
137                  !0 if no ice and 1 if yes
138                  zindb = 1.0 - MAX(  0.0 , SIGN( 1.0 , - v_s(ji,jj,jl) + epsi10 )  )
139                  !convert units ! very important that this line is here
140                  e_s(ji,jj,jk,jl) = e_s(ji,jj,jk,jl) * unit_fac * zindb 
141               END DO
142            END DO
143         END DO
144      END DO
145
146      !-----------------------------------
147      ! 1.4) Compute global heat content
148      !-----------------------------------
149      qt_i_in  (:,:) = 0.e0
150      qt_s_in  (:,:) = 0.e0
151      qt_i_fin (:,:) = 0.e0
152      qt_s_fin (:,:) = 0.e0
153      sum_fluxq(:,:) = 0.e0
154      fatm     (:,:) = 0.e0
155
156      ! 2) Partial computation of forcing for the thermodynamic sea ice model.      !
157      !-----------------------------------------------------------------------------!
158
159!CDIR NOVERRCHK
160      DO jj = 1, jpj
161!CDIR NOVERRCHK
162         DO ji = 1, jpi
163            zinda          = tms(ji,jj) * ( 1.0 - MAX( zzero , SIGN( zone , - at_i(ji,jj) + epsi10 ) ) )
164            !
165            !           !  solar irradiance transmission at the mixed layer bottom and used in the lead heat budget
166            !           !  practically no "direct lateral ablation"
167            !           
168            !           !  net downward heat flux from the ice to the ocean, expressed as a function of ocean
169            !           !  temperature and turbulent mixing (McPhee, 1992)
170            ! friction velocity
171            zfric_u        = MAX ( MIN( SQRT( ust2s(ji,jj) ) , zfric_umax ) , zfric_umin ) 
172
173            ! here the drag will depend on ice thickness and type (0.006)
174            fdtcn(ji,jj)  = zinda * rau0 * rcp * 0.006  * zfric_u * ( ( sst_m(ji,jj) + rt0 ) - t_bo(ji,jj) ) 
175            ! also category dependent
176            !           !-- Energy from the turbulent oceanic heat flux heat flux coming in the lead
177            qdtcn(ji,jj)  = zinda * fdtcn(ji,jj) * ( 1.0 - at_i(ji,jj) ) * rdt_ice
178            !                       
179            !           !-- Lead heat budget, qldif (part 1, next one is in limthd_dh)
180            !           !   caution: exponent betas used as more snow can fallinto leads
181            qldif(ji,jj) =  tms(ji,jj) * rdt_ice  * (                             &
182               &   pfrld(ji,jj)        * (  qsr(ji,jj) * oatte(ji,jj)             &   ! solar heat + clem modif
183               &                            + qns(ji,jj)                          &   ! non solar heat
184               &                            + fdtcn(ji,jj)                        &   ! turbulent ice-ocean heat
185               &                            + fsbbq(ji,jj) * ( 1.0 - zinda )  )   &   ! residual heat from previous step
186               & - pfrld(ji,jj)**betas * sprecip(ji,jj) * lfus                    )   ! latent heat of sprecip melting
187            !
188            ! Positive heat budget is used for bottom ablation
189            zfntlat        = 1.0 - MAX( zzero , SIGN( zone ,  - qldif(ji,jj) ) )
190            != 1 if positive heat budget
191            zpareff        = 1.0 - zinda * zfntlat
192            != 0 if ice and positive heat budget and 1 if one of those two is false
193            zqlbsbq(ji,jj) = qldif(ji,jj) * ( 1.0 - zpareff ) / ( rdt_ice * MAX( at_i(ji,jj), epsi10 ) )
194            !
195            ! Heat budget of the lead, energy transferred from ice to ocean
196            qldif  (ji,jj) = zpareff * qldif(ji,jj)
197            qdtcn  (ji,jj) = zpareff * qdtcn(ji,jj)
198            !
199            ! Energy needed to bring ocean surface layer until its freezing (qcmif, limflx)
200            qcmif  (ji,jj) =  rau0 * rcp * fse3t_m(ji,jj) * ( t_bo(ji,jj) - ( sst_m(ji,jj) + rt0 ) )
201            !
202            ! oceanic heat flux (limthd_dh)
203            fbif   (ji,jj) = zinda * (  fsbbq(ji,jj) / MAX( at_i(ji,jj) , epsi10 ) + fdtcn(ji,jj) )
204            !
205         END DO
206      END DO
207
208      !------------------------------------------------------------------------------!
209      ! 3) Select icy points and fulfill arrays for the vectorial grid.           
210      !------------------------------------------------------------------------------!
211
212      DO jl = 1, jpl      !loop over ice categories
213
214         IF( kt == nit000 .AND. lwp ) THEN
215            WRITE(numout,*) ' lim_thd : transfer to 1D vectors. Category no : ', jl 
216            WRITE(numout,*) ' ~~~~~~~~'
217         ENDIF
218
219         zareamin = epsi10
220         nbpb = 0
221         DO jj = 1, jpj
222            DO ji = 1, jpi
223               IF ( a_i(ji,jj,jl) .gt. zareamin ) THEN     
224                  nbpb      = nbpb  + 1
225                  npb(nbpb) = (jj - 1) * jpi + ji
226               ENDIF
227            END DO
228         END DO
229
230         ! debug point to follow
231         jiindex_1d = 0
232         IF( ln_nicep ) THEN
233            DO ji = mi0(jiindx), mi1(jiindx)
234               DO jj = mj0(jjindx), mj1(jjindx)
235                  jiindex_1d = (jj - 1) * jpi + ji
236               END DO
237            END DO
238         ENDIF
239
240         !------------------------------------------------------------------------------!
241         ! 4) Thermodynamic computation
242         !------------------------------------------------------------------------------!
243
244         IF( lk_mpp )   CALL mpp_ini_ice( nbpb , numout )
245
246         IF( nbpb > 0 ) THEN  ! If there is no ice, do nothing.
247
248            !-------------------------
249            ! 4.1 Move to 1D arrays
250            !-------------------------
251
252            CALL tab_2d_1d( nbpb, at_i_b     (1:nbpb), at_i            , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
253            CALL tab_2d_1d( nbpb, a_i_b      (1:nbpb), a_i(:,:,jl)     , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
254            CALL tab_2d_1d( nbpb, ht_i_b     (1:nbpb), ht_i(:,:,jl)    , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
255            CALL tab_2d_1d( nbpb, ht_s_b     (1:nbpb), ht_s(:,:,jl)    , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
256
257            CALL tab_2d_1d( nbpb, t_su_b     (1:nbpb), t_su(:,:,jl)    , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
258            CALL tab_2d_1d( nbpb, sm_i_b     (1:nbpb), sm_i(:,:,jl)    , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
259            DO jk = 1, nlay_s
260               CALL tab_2d_1d( nbpb, t_s_b(1:nbpb,jk), t_s(:,:,jk,jl)  , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
261               CALL tab_2d_1d( nbpb, q_s_b(1:nbpb,jk), e_s(:,:,jk,jl)  , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
262            END DO
263            DO jk = 1, nlay_i
264               CALL tab_2d_1d( nbpb, t_i_b(1:nbpb,jk), t_i(:,:,jk,jl)  , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
265               CALL tab_2d_1d( nbpb, q_i_b(1:nbpb,jk), e_i(:,:,jk,jl)  , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
266               CALL tab_2d_1d( nbpb, s_i_b(1:nbpb,jk), s_i(:,:,jk,jl)  , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
267            END DO
268
269            CALL tab_2d_1d( nbpb, tatm_ice_1d(1:nbpb), tatm_ice(:,:)   , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
270            CALL tab_2d_1d( nbpb, qsr_ice_1d (1:nbpb), qsr_ice(:,:,jl) , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
271            CALL tab_2d_1d( nbpb, fr1_i0_1d  (1:nbpb), fr1_i0          , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
272            CALL tab_2d_1d( nbpb, fr2_i0_1d  (1:nbpb), fr2_i0          , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
273            CALL tab_2d_1d( nbpb, qnsr_ice_1d(1:nbpb), qns_ice(:,:,jl) , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
274#if ! defined key_coupled
275            CALL tab_2d_1d( nbpb, qla_ice_1d (1:nbpb), qla_ice(:,:,jl) , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
276            CALL tab_2d_1d( nbpb, dqla_ice_1d(1:nbpb), dqla_ice(:,:,jl), jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
277#endif
278            CALL tab_2d_1d( nbpb, dqns_ice_1d(1:nbpb), dqns_ice(:,:,jl), jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
279            CALL tab_2d_1d( nbpb, t_bo_b     (1:nbpb), t_bo            , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
280            CALL tab_2d_1d( nbpb, sprecip_1d (1:nbpb), sprecip         , jpi, jpj, npb(1:nbpb) ) 
281            CALL tab_2d_1d( nbpb, fbif_1d    (1:nbpb), fbif            , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
282            CALL tab_2d_1d( nbpb, qldif_1d   (1:nbpb), qldif           , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
283            CALL tab_2d_1d( nbpb, rdm_ice_1d (1:nbpb), rdm_ice         , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
284            CALL tab_2d_1d( nbpb, rdm_snw_1d (1:nbpb), rdm_snw         , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
285            CALL tab_2d_1d( nbpb, dmgwi_1d   (1:nbpb), dmgwi           , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
286            CALL tab_2d_1d( nbpb, qlbbq_1d   (1:nbpb), zqlbsbq         , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
287
288            CALL tab_2d_1d( nbpb, sfx_thd_1d (1:nbpb), sfx_thd         , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
289            CALL tab_2d_1d( nbpb, sfx_bri_1d (1:nbpb), sfx_bri         , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
290            CALL tab_2d_1d( nbpb, fhbri_1d   (1:nbpb), fhbri           , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
291            CALL tab_2d_1d( nbpb, fstbif_1d  (1:nbpb), fstric          , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
292            CALL tab_2d_1d( nbpb, qfvbq_1d   (1:nbpb), qfvbq           , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
293
294            CALL tab_2d_1d( nbpb, iatte_1d   (1:nbpb), iatte           , jpi, jpj, npb(1:nbpb) ) ! clem modif
295            CALL tab_2d_1d( nbpb, oatte_1d   (1:nbpb), oatte           , jpi, jpj, npb(1:nbpb) ) ! clem modif
296            !--------------------------------
297            ! 4.3) Thermodynamic processes
298            !--------------------------------
299
300            IF( con_i .AND. jiindex_1d > 0 )   CALL lim_thd_enmelt( 1, nbpb )   ! computes sea ice energy of melting
301            IF( con_i .AND. jiindex_1d > 0 )   CALL lim_thd_glohec( qt_i_in, qt_s_in, q_i_layer_in, 1, nbpb, jl )
302
303            !                                 !---------------------------------!
304            CALL lim_thd_dif( 1, nbpb, jl )   ! Ice/Snow Temperature profile    !
305            !                                 !---------------------------------!
306
307            CALL lim_thd_enmelt( 1, nbpb )    ! computes sea ice energy of melting compulsory for limthd_dh
308
309            IF( con_i .AND. jiindex_1d > 0 )   CALL lim_thd_glohec ( qt_i_fin, qt_s_fin, q_i_layer_fin, 1, nbpb, jl ) 
310            IF( con_i .AND. jiindex_1d > 0 )   CALL lim_thd_con_dif( 1 , nbpb , jl )
311
312            !                                 !---------------------------------!
313            CALL lim_thd_dh( 1, nbpb, jl )    ! Ice/Snow thickness              !
314            !                                 !---------------------------------!
315
316            !                                 !---------------------------------!
317            CALL lim_thd_ent( 1, nbpb, jl )   ! Ice/Snow enthalpy remapping     !
318            !                                 !---------------------------------!
319
320            !                                 !---------------------------------!
321            CALL lim_thd_sal( 1, nbpb )       ! Ice salinity computation        !
322            !                                 !---------------------------------!
323
324            !           CALL lim_thd_enmelt(1,nbpb)   ! computes sea ice energy of melting
325            IF( con_i .AND. jiindex_1d > 0 )   CALL lim_thd_glohec( qt_i_fin, qt_s_fin, q_i_layer_fin, 1, nbpb, jl ) 
326            IF( con_i .AND. jiindex_1d > 0 )   CALL lim_thd_con_dh ( 1 , nbpb , jl )
327
328            !--------------------------------
329            ! 4.4) Move 1D to 2D vectors
330            !--------------------------------
331
332               CALL tab_1d_2d( nbpb, at_i          , npb, at_i_b    (1:nbpb)   , jpi, jpj )
333               CALL tab_1d_2d( nbpb, ht_i(:,:,jl)  , npb, ht_i_b    (1:nbpb)   , jpi, jpj )
334               CALL tab_1d_2d( nbpb, ht_s(:,:,jl)  , npb, ht_s_b    (1:nbpb)   , jpi, jpj )
335               CALL tab_1d_2d( nbpb, a_i (:,:,jl)  , npb, a_i_b     (1:nbpb)   , jpi, jpj )
336               CALL tab_1d_2d( nbpb, t_su(:,:,jl)  , npb, t_su_b    (1:nbpb)   , jpi, jpj )
337               CALL tab_1d_2d( nbpb, sm_i(:,:,jl)  , npb, sm_i_b    (1:nbpb)   , jpi, jpj )
338            DO jk = 1, nlay_s
339               CALL tab_1d_2d( nbpb, t_s(:,:,jk,jl), npb, t_s_b     (1:nbpb,jk), jpi, jpj)
340               CALL tab_1d_2d( nbpb, e_s(:,:,jk,jl), npb, q_s_b     (1:nbpb,jk), jpi, jpj)
341            END DO
342            DO jk = 1, nlay_i
343               CALL tab_1d_2d( nbpb, t_i(:,:,jk,jl), npb, t_i_b     (1:nbpb,jk), jpi, jpj)
344               CALL tab_1d_2d( nbpb, e_i(:,:,jk,jl), npb, q_i_b     (1:nbpb,jk), jpi, jpj)
345               CALL tab_1d_2d( nbpb, s_i(:,:,jk,jl), npb, s_i_b     (1:nbpb,jk), jpi, jpj)
346            END DO
347               CALL tab_1d_2d( nbpb, fstric        , npb, fstbif_1d (1:nbpb)   , jpi, jpj )
348               CALL tab_1d_2d( nbpb, qldif         , npb, qldif_1d  (1:nbpb)   , jpi, jpj )
349               CALL tab_1d_2d( nbpb, qfvbq         , npb, qfvbq_1d  (1:nbpb)   , jpi, jpj )
350               CALL tab_1d_2d( nbpb, rdm_ice       , npb, rdm_ice_1d(1:nbpb)   , jpi, jpj )
351               CALL tab_1d_2d( nbpb, rdm_snw       , npb, rdm_snw_1d(1:nbpb)   , jpi, jpj )
352               CALL tab_1d_2d( nbpb, dmgwi         , npb, dmgwi_1d  (1:nbpb)   , jpi, jpj )
353               CALL tab_1d_2d( nbpb, rdvosif       , npb, dvsbq_1d  (1:nbpb)   , jpi, jpj )
354               CALL tab_1d_2d( nbpb, rdvobif       , npb, dvbbq_1d  (1:nbpb)   , jpi, jpj )
355               CALL tab_1d_2d( nbpb, fdvolif       , npb, dvlbq_1d  (1:nbpb)   , jpi, jpj )
356               CALL tab_1d_2d( nbpb, rdvonif       , npb, dvnbq_1d  (1:nbpb)   , jpi, jpj ) 
357               CALL tab_1d_2d( nbpb, sfx_thd       , npb, sfx_thd_1d(1:nbpb)   , jpi, jpj )
358            !
359            IF( num_sal == 2 ) THEN
360               CALL tab_1d_2d( nbpb, sfx_bri       , npb, sfx_bri_1d(1:nbpb)   , jpi, jpj )
361               CALL tab_1d_2d( nbpb, fhbri         , npb, fhbri_1d  (1:nbpb)   , jpi, jpj )
362            ENDIF
363            !
364            !+++++       temporary stuff for a dummy version
365            CALL tab_1d_2d( nbpb, dh_i_surf2D, npb, dh_i_surf(1:nbpb)      , jpi, jpj )
366            CALL tab_1d_2d( nbpb, dh_i_bott2D, npb, dh_i_bott(1:nbpb)      , jpi, jpj )
367            CALL tab_1d_2d( nbpb, fsup2D     , npb, fsup     (1:nbpb)      , jpi, jpj )
368            CALL tab_1d_2d( nbpb, focea2D    , npb, focea    (1:nbpb)      , jpi, jpj )
369            CALL tab_1d_2d( nbpb, s_i_newice , npb, s_i_new  (1:nbpb)      , jpi, jpj )
370            CALL tab_1d_2d( nbpb, izero(:,:,jl) , npb, i0    (1:nbpb)      , jpi, jpj )
371            CALL tab_1d_2d( nbpb, qns_ice(:,:,jl), npb, qnsr_ice_1d(1:nbpb), jpi, jpj)
372            !+++++
373            !
374            IF( lk_mpp )   CALL mpp_comm_free( ncomm_ice ) !RB necessary ??
375         ENDIF
376         !
377      END DO
378
379      !------------------------------------------------------------------------------!
380      ! 5) Global variables, diagnostics
381      !------------------------------------------------------------------------------!
382
383      !------------------------
384      ! 5.1) Ice heat content             
385      !------------------------
386      ! Enthalpies are global variables we have to readjust the units (heat content in 10^9 Joules)
387      zcoef = 1._wp / ( unit_fac * REAL( nlay_i ) )
388      DO jl = 1, jpl
389         DO jk = 1, nlay_i
390            e_i(:,:,jk,jl) = e_i(:,:,jk,jl) * area(:,:) * a_i(:,:,jl) * ht_i(:,:,jl) * zcoef
391         END DO
392      END DO
393
394      !------------------------
395      ! 5.2) Snow heat content             
396      !------------------------
397      ! Enthalpies are global variables we have to readjust the units (heat content in 10^9 Joules)
398      zcoef = 1._wp / ( unit_fac * REAL( nlay_s ) )
399      DO jl = 1, jpl
400         DO jk = 1, nlay_s
401            e_s(:,:,jk,jl) = e_s(:,:,jk,jl) * area(:,:) * a_i(:,:,jl) * ht_s(:,:,jl) * zcoef
402         END DO
403      END DO
404
405      !----------------------------------
406      ! 5.3) Change thickness to volume
407      !----------------------------------
408      CALL lim_var_eqv2glo
409
410      !--------------------------------------------
411      ! 5.4) Diagnostic thermodynamic growth rates
412      !--------------------------------------------
413!clem@useless      d_v_i_thd(:,:,:) = v_i      (:,:,:) - old_v_i(:,:,:)    ! ice volumes
414!clem@mv-to-itd    dv_dt_thd(:,:,:) = d_v_i_thd(:,:,:) * r1_rdtice * rday
415
416      IF( con_i .AND. jiindex_1d > 0 )   fbif(:,:) = fbif(:,:) + zqlbsbq(:,:)
417
418      IF(ln_ctl) THEN            ! Control print
419         CALL prt_ctl_info(' ')
420         CALL prt_ctl_info(' - Cell values : ')
421         CALL prt_ctl_info('   ~~~~~~~~~~~~~ ')
422         CALL prt_ctl(tab2d_1=area , clinfo1=' lim_thd  : cell area :')
423         CALL prt_ctl(tab2d_1=at_i , clinfo1=' lim_thd  : at_i      :')
424         CALL prt_ctl(tab2d_1=vt_i , clinfo1=' lim_thd  : vt_i      :')
425         CALL prt_ctl(tab2d_1=vt_s , clinfo1=' lim_thd  : vt_s      :')
426         DO jl = 1, jpl
427            CALL prt_ctl_info(' ')
428            CALL prt_ctl_info(' - Category : ', ivar1=jl)
429            CALL prt_ctl_info('   ~~~~~~~~~~')
430            CALL prt_ctl(tab2d_1=a_i   (:,:,jl)   , clinfo1= ' lim_thd  : a_i      : ')
431            CALL prt_ctl(tab2d_1=ht_i  (:,:,jl)   , clinfo1= ' lim_thd  : ht_i     : ')
432            CALL prt_ctl(tab2d_1=ht_s  (:,:,jl)   , clinfo1= ' lim_thd  : ht_s     : ')
433            CALL prt_ctl(tab2d_1=v_i   (:,:,jl)   , clinfo1= ' lim_thd  : v_i      : ')
434            CALL prt_ctl(tab2d_1=v_s   (:,:,jl)   , clinfo1= ' lim_thd  : v_s      : ')
435            CALL prt_ctl(tab2d_1=e_s   (:,:,1,jl) , clinfo1= ' lim_thd  : e_s      : ')
436            CALL prt_ctl(tab2d_1=t_su  (:,:,jl)   , clinfo1= ' lim_thd  : t_su     : ')
437            CALL prt_ctl(tab2d_1=t_s   (:,:,1,jl) , clinfo1= ' lim_thd  : t_snow   : ')
438            CALL prt_ctl(tab2d_1=sm_i  (:,:,jl)   , clinfo1= ' lim_thd  : sm_i     : ')
439            CALL prt_ctl(tab2d_1=smv_i (:,:,jl)   , clinfo1= ' lim_thd  : smv_i    : ')
440            DO jk = 1, nlay_i
441               CALL prt_ctl_info(' ')
442               CALL prt_ctl_info(' - Layer : ', ivar1=jk)
443               CALL prt_ctl_info('   ~~~~~~~')
444               CALL prt_ctl(tab2d_1=t_i(:,:,jk,jl) , clinfo1= ' lim_thd  : t_i      : ')
445               CALL prt_ctl(tab2d_1=e_i(:,:,jk,jl) , clinfo1= ' lim_thd  : e_i      : ')
446            END DO
447         END DO
448      ENDIF
449      !
450      ! -------------------------------
451      !- check conservation (C Rousset)
452      IF (ln_limdiahsb) THEN
453         zchk_fs  = glob_sum( ( sfx_bri(:,:) + sfx_thd(:,:) + sfx_res(:,:) + sfx_mec(:,:) ) * area(:,:) * tms(:,:) ) - zchk_fs_b
454         zchk_fw  = glob_sum( rdm_ice(:,:) * area(:,:) * tms(:,:) ) - zchk_fw_b
455 
456         zchk_v_i = ( glob_sum( SUM(   v_i(:,:,:), dim=3 ) * area(:,:) * tms(:,:) ) - zchk_v_i_b - ( zchk_fw / rhoic ) ) * r1_rdtice
457         zchk_smv = ( glob_sum( SUM( smv_i(:,:,:), dim=3 ) * area(:,:) * tms(:,:) ) - zchk_smv_b ) * r1_rdtice + ( zchk_fs / rhoic )
458
459         zchk_vmin = glob_min(v_i)
460         zchk_amax = glob_max(SUM(a_i,dim=3))
461         zchk_amin = glob_min(a_i)
462       
463         IF(lwp) THEN
464            IF ( ABS( zchk_v_i   ) >  1.e-5 ) WRITE(numout,*) 'violation volume [m3/day]     (limthd) = ',(zchk_v_i * rday)
465            IF ( ABS( zchk_smv   ) >  1.e-4 ) WRITE(numout,*) 'violation saline [psu*m3/day] (limthd) = ',(zchk_smv * rday)
466            IF ( zchk_vmin <  0.            ) WRITE(numout,*) 'violation v_i<0  [mm]         (limthd) = ',(zchk_vmin * 1.e-3)
467            IF ( zchk_amax >  amax+epsi10   ) WRITE(numout,*) 'violation a_i>amax            (limthd) = ',zchk_amax
468            IF ( zchk_amin <  0.            ) WRITE(numout,*) 'violation a_i<0               (limthd) = ',zchk_amin
469         ENDIF
470      ENDIF
471      !- check conservation (C Rousset)
472      ! -------------------------------
473      !
474      CALL wrk_dealloc( jpi, jpj, zqlbsbq )
475      !
476      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_stop('limthd')
477   END SUBROUTINE lim_thd
478
479
480   SUBROUTINE lim_thd_glohec( eti, ets, etilayer, kideb, kiut, jl )
481      !!-----------------------------------------------------------------------
482      !!                   ***  ROUTINE lim_thd_glohec ***
483      !!                 
484      !! ** Purpose :  Compute total heat content for each category
485      !!               Works with 1d vectors only
486      !!-----------------------------------------------------------------------
487      INTEGER , INTENT(in   )                         ::   kideb, kiut   ! bounds for the spatial loop
488      INTEGER , INTENT(in   )                         ::   jl            ! category number
489      REAL(wp), INTENT(  out), DIMENSION (jpij,jpl  ) ::   eti, ets      ! vertically-summed heat content for ice & snow
490      REAL(wp), INTENT(  out), DIMENSION (jpij,jkmax) ::   etilayer      ! heat content for ice layers
491      !!
492      INTEGER  ::   ji,jk   ! loop indices
493      !!-----------------------------------------------------------------------
494      eti(:,:) = 0._wp
495      ets(:,:) = 0._wp
496      !
497      DO jk = 1, nlay_i                ! total q over all layers, ice [J.m-2]
498         DO ji = kideb, kiut
499            etilayer(ji,jk) = q_i_b(ji,jk) * ht_i_b(ji) / REAL( nlay_i )
500            eti     (ji,jl) = eti(ji,jl) + etilayer(ji,jk) 
501         END DO
502      END DO
503      DO ji = kideb, kiut              ! total q over all layers, snow [J.m-2]
504         ets(ji,jl) = ets(ji,jl) + q_s_b(ji,1) * ht_s_b(ji) / REAL( nlay_s )
505      END DO
506      !
507      WRITE(numout,*) ' lim_thd_glohec '
508      WRITE(numout,*) ' qt_i_in : ', eti(jiindex_1d,jl) * r1_rdtice
509      WRITE(numout,*) ' qt_s_in : ', ets(jiindex_1d,jl) * r1_rdtice
510      WRITE(numout,*) ' qt_in   : ', ( eti(jiindex_1d,jl) + ets(jiindex_1d,jl) ) * r1_rdtice
511      !
512   END SUBROUTINE lim_thd_glohec
513
514
515   SUBROUTINE lim_thd_con_dif( kideb, kiut, jl )
516      !!-----------------------------------------------------------------------
517      !!                   ***  ROUTINE lim_thd_con_dif ***
518      !!                 
519      !! ** Purpose :   Test energy conservation after heat diffusion
520      !!-------------------------------------------------------------------
521      INTEGER , INTENT(in   ) ::   kideb, kiut   ! bounds for the spatial loop
522      INTEGER , INTENT(in   ) ::   jl            ! category number
523
524      INTEGER  ::   ji, jk         ! loop indices
525      INTEGER  ::   ii, ij
526      INTEGER  ::   numce          ! number of points for which conservation is violated
527      REAL(wp) ::   meance         ! mean conservation error
528      REAL(wp) ::   max_cons_err, max_surf_err
529      !!---------------------------------------------------------------------
530
531      max_cons_err =  1.0_wp          ! maximum tolerated conservation error
532      max_surf_err =  0.001_wp        ! maximum tolerated surface error
533
534      !--------------------------
535      ! Increment of energy
536      !--------------------------
537      ! global
538      DO ji = kideb, kiut
539         dq_i(ji,jl) = qt_i_fin(ji,jl) - qt_i_in(ji,jl) + qt_s_fin(ji,jl) - qt_s_in(ji,jl)
540      END DO
541      ! layer by layer
542      dq_i_layer(:,:) = q_i_layer_fin(:,:) - q_i_layer_in(:,:)
543
544      !----------------------------------------
545      ! Atmospheric heat flux, ice heat budget
546      !----------------------------------------
547      DO ji = kideb, kiut
548         ii = MOD( npb(ji) - 1 , jpi ) + 1
549         ij =    ( npb(ji) - 1 ) / jpi + 1
550         fatm     (ji,jl) = qnsr_ice_1d(ji) + ( 1._wp - i0(ji) ) * qsr_ice_1d(ji)
551         sum_fluxq(ji,jl) = fc_su(ji) - fc_bo_i(ji) + qsr_ice_1d(ji) * i0(ji) - fstroc(ii,ij,jl)
552      END DO
553
554      !--------------------
555      ! Conservation error
556      !--------------------
557      DO ji = kideb, kiut
558         cons_error(ji,jl) = ABS( dq_i(ji,jl) * r1_rdtice + sum_fluxq(ji,jl) )
559      END DO
560
561      numce  = 0
562      meance = 0._wp
563      DO ji = kideb, kiut
564         IF ( cons_error(ji,jl) .GT. max_cons_err ) THEN
565            numce = numce + 1
566            meance = meance + cons_error(ji,jl)
567         ENDIF
568      END DO
569      IF( numce > 0 )   meance = meance / numce
570
571      WRITE(numout,*) ' Maximum tolerated conservation error : ', max_cons_err
572      WRITE(numout,*) ' After lim_thd_dif, category : ', jl
573      WRITE(numout,*) ' Mean conservation error on big error points ', meance, numit
574      WRITE(numout,*) ' Number of points where there is a cons err gt than c.e. : ', numce, numit
575
576      !-------------------------------------------------------
577      ! Surface error due to imbalance between Fatm and Fcsu
578      !-------------------------------------------------------
579      numce  = 0
580      meance = 0._wp
581
582      DO ji = kideb, kiut
583         surf_error(ji,jl) = ABS ( fatm(ji,jl) - fc_su(ji) )
584         IF( ( t_su_b(ji) .LT. rtt ) .AND. ( surf_error(ji,jl) .GT. max_surf_err ) ) THEN
585            numce = numce + 1 
586            meance = meance + surf_error(ji,jl)
587         ENDIF
588      ENDDO
589      IF( numce > 0 )   meance = meance / numce
590
591      WRITE(numout,*) ' Maximum tolerated surface error : ', max_surf_err
592      WRITE(numout,*) ' After lim_thd_dif, category : ', jl
593      WRITE(numout,*) ' Mean surface error on big error points ', meance, numit
594      WRITE(numout,*) ' Number of points where there is a surf err gt than surf_err : ', numce, numit
595
596      WRITE(numout,*) ' fc_su      : ', fc_su(jiindex_1d)
597      WRITE(numout,*) ' fatm       : ', fatm(jiindex_1d,jl)
598      WRITE(numout,*) ' t_su       : ', t_su_b(jiindex_1d)
599
600      !---------------------------------------
601      ! Write ice state in case of big errors
602      !---------------------------------------
603      DO ji = kideb, kiut
604         IF ( ( ( t_su_b(ji) .LT. rtt ) .AND. ( surf_error(ji,jl) .GT. max_surf_err ) ) .OR. &
605            ( cons_error(ji,jl) .GT. max_cons_err  ) ) THEN
606            ii                 = MOD( npb(ji) - 1, jpi ) + 1
607            ij                 = ( npb(ji) - 1 ) / jpi + 1
608            !
609            WRITE(numout,*) ' alerte 1     '
610            WRITE(numout,*) ' Untolerated conservation / surface error after '
611            WRITE(numout,*) ' heat diffusion in the ice '
612            WRITE(numout,*) ' Category   : ', jl
613            WRITE(numout,*) ' ii , ij  : ', ii, ij
614            WRITE(numout,*) ' lat, lon   : ', gphit(ii,ij), glamt(ii,ij)
615            WRITE(numout,*) ' cons_error : ', cons_error(ji,jl)
616            WRITE(numout,*) ' surf_error : ', surf_error(ji,jl)
617            WRITE(numout,*) ' dq_i       : ', - dq_i(ji,jl) * r1_rdtice
618            WRITE(numout,*) ' Fdt        : ', sum_fluxq(ji,jl)
619            WRITE(numout,*)
620            !        WRITE(numout,*) ' qt_i_in   : ', qt_i_in(ji,jl)
621            !        WRITE(numout,*) ' qt_s_in   : ', qt_s_in(ji,jl)
622            !        WRITE(numout,*) ' qt_i_fin  : ', qt_i_fin(ji,jl)
623            !        WRITE(numout,*) ' qt_s_fin  : ', qt_s_fin(ji,jl)
624            !        WRITE(numout,*) ' qt        : ', qt_i_fin(ji,jl) + qt_s_fin(ji,jl)
625            WRITE(numout,*) ' ht_i       : ', ht_i_b(ji)
626            WRITE(numout,*) ' ht_s       : ', ht_s_b(ji)
627            WRITE(numout,*) ' t_su       : ', t_su_b(ji)
628            WRITE(numout,*) ' t_s        : ', t_s_b(ji,1)
629            WRITE(numout,*) ' t_i        : ', t_i_b(ji,1:nlay_i)
630            WRITE(numout,*) ' t_bo       : ', t_bo_b(ji)
631            WRITE(numout,*) ' q_i        : ', q_i_b(ji,1:nlay_i)
632            WRITE(numout,*) ' s_i        : ', s_i_b(ji,1:nlay_i)
633            WRITE(numout,*) ' tmelts     : ', rtt - tmut*s_i_b(ji,1:nlay_i)
634            WRITE(numout,*)
635            WRITE(numout,*) ' Fluxes '
636            WRITE(numout,*) ' ~~~~~~ '
637            WRITE(numout,*) ' fatm       : ', fatm(ji,jl)
638            WRITE(numout,*) ' fc_su      : ', fc_su    (ji)
639            WRITE(numout,*) ' fstr_inice : ', qsr_ice_1d(ji)*i0(ji)
640            WRITE(numout,*) ' fc_bo      : ', - fc_bo_i  (ji)
641            WRITE(numout,*) ' foc        : ', fbif_1d(ji)
642            WRITE(numout,*) ' fstroc     : ', fstroc   (ii,ij,jl)
643            WRITE(numout,*) ' i0         : ', i0(ji)
644            WRITE(numout,*) ' qsr_ice    : ', (1.0-i0(ji))*qsr_ice_1d(ji)
645            WRITE(numout,*) ' qns_ice    : ', qnsr_ice_1d(ji)
646            WRITE(numout,*) ' Conduction fluxes : '
647            WRITE(numout,*) ' fc_s      : ', fc_s(ji,0:nlay_s)
648            WRITE(numout,*) ' fc_i      : ', fc_i(ji,0:nlay_i)
649            WRITE(numout,*)
650            WRITE(numout,*) ' Layer by layer ... '
651            WRITE(numout,*) ' dq_snow : ', ( qt_s_fin(ji,jl) - qt_s_in(ji,jl) ) * r1_rdtice
652            WRITE(numout,*) ' dfc_snow  : ', fc_s(ji,1) - fc_s(ji,0)
653            DO jk = 1, nlay_i
654               WRITE(numout,*) ' layer  : ', jk
655               WRITE(numout,*) ' dq_ice : ', dq_i_layer(ji,jk) * r1_rdtice 
656               WRITE(numout,*) ' radab  : ', radab(ji,jk)
657               WRITE(numout,*) ' dfc_i  : ', fc_i(ji,jk) - fc_i(ji,jk-1)
658               WRITE(numout,*) ' tot f  : ', fc_i(ji,jk) - fc_i(ji,jk-1) - radab(ji,jk)
659            END DO
660
661         ENDIF
662         !
663      END DO
664      !
665   END SUBROUTINE lim_thd_con_dif
666
667
668   SUBROUTINE lim_thd_con_dh( kideb, kiut, jl )
669      !!-----------------------------------------------------------------------
670      !!                   ***  ROUTINE lim_thd_con_dh  ***
671      !!                 
672      !! ** Purpose :   Test energy conservation after enthalpy redistr.
673      !!-----------------------------------------------------------------------
674      INTEGER, INTENT(in) ::   kideb, kiut   ! bounds for the spatial loop
675      INTEGER, INTENT(in) ::   jl            ! category number
676      !
677      INTEGER  ::   ji                ! loop indices
678      INTEGER  ::   ii, ij, numce         ! local integers
679      REAL(wp) ::   meance, max_cons_err    !local scalar
680      !!---------------------------------------------------------------------
681
682      max_cons_err = 1._wp
683
684      !--------------------------
685      ! Increment of energy
686      !--------------------------
687      DO ji = kideb, kiut
688         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
689      END DO
690      dq_i_layer(:,:)    = q_i_layer_fin(:,:) - q_i_layer_in(:,:)                            ! layer by layer
691
692      !----------------------------------------
693      ! Atmospheric heat flux, ice heat budget
694      !----------------------------------------
695      DO ji = kideb, kiut
696         ii = MOD( npb(ji) - 1 , jpi ) + 1
697         ij =    ( npb(ji) - 1 ) / jpi + 1
698
699         fatm      (ji,jl) = qnsr_ice_1d(ji) + qsr_ice_1d(ji)                       ! total heat flux
700         sum_fluxq (ji,jl) = fatm(ji,jl) + fbif_1d(ji) - ftotal_fin(ji) - fstroc(ii,ij,jl) 
701         cons_error(ji,jl) = ABS( dq_i(ji,jl) * r1_rdtice + sum_fluxq(ji,jl) )
702      END DO
703
704      !--------------------
705      ! Conservation error
706      !--------------------
707      DO ji = kideb, kiut
708         cons_error(ji,jl) = ABS( dq_i(ji,jl) * r1_rdtice + sum_fluxq(ji,jl) )
709      END DO
710
711      numce = 0
712      meance = 0._wp
713      DO ji = kideb, kiut
714         IF( cons_error(ji,jl) .GT. max_cons_err ) THEN
715            numce = numce + 1
716            meance = meance + cons_error(ji,jl)
717         ENDIF
718      ENDDO
719      IF(numce > 0 ) meance = meance / numce
720
721      WRITE(numout,*) ' Error report - Category : ', jl
722      WRITE(numout,*) ' ~~~~~~~~~~~~ '
723      WRITE(numout,*) ' Maximum tolerated conservation error : ', max_cons_err
724      WRITE(numout,*) ' After lim_thd_ent, category : ', jl
725      WRITE(numout,*) ' Mean conservation error on big error points ', meance, numit
726      WRITE(numout,*) ' Number of points where there is a cons err gt than 0.1 W/m2 : ', numce, numit
727
728      !---------------------------------------
729      ! Write ice state in case of big errors
730      !---------------------------------------
731      DO ji = kideb, kiut
732         IF ( cons_error(ji,jl) .GT. max_cons_err  ) THEN
733            ii = MOD( npb(ji) - 1, jpi ) + 1
734            ij =    ( npb(ji) - 1 ) / jpi + 1
735            !
736            WRITE(numout,*) ' alerte 1 - category : ', jl
737            WRITE(numout,*) ' Untolerated conservation error after limthd_ent '
738            WRITE(numout,*) ' ii , ij  : ', ii, ij
739            WRITE(numout,*) ' lat, lon   : ', gphit(ii,ij), glamt(ii,ij)
740            WRITE(numout,*) ' * '
741            WRITE(numout,*) ' Ftotal     : ', sum_fluxq(ji,jl)
742            WRITE(numout,*) ' dq_t       : ', - dq_i(ji,jl) * r1_rdtice
743            WRITE(numout,*) ' dq_i       : ', - ( qt_i_fin(ji,jl) - qt_i_in(ji,jl) ) * r1_rdtice
744            WRITE(numout,*) ' dq_s       : ', - ( qt_s_fin(ji,jl) - qt_s_in(ji,jl) ) * r1_rdtice
745            WRITE(numout,*) ' cons_error : ', cons_error(ji,jl)
746            WRITE(numout,*) ' * '
747            WRITE(numout,*) ' Fluxes        --- : '
748            WRITE(numout,*) ' fatm       : ', fatm(ji,jl)
749            WRITE(numout,*) ' foce       : ', fbif_1d(ji)
750            WRITE(numout,*) ' fres       : ', ftotal_fin(ji)
751            WRITE(numout,*) ' fhbri      : ', fhbricat(ii,ij,jl)
752            WRITE(numout,*) ' * '
753            WRITE(numout,*) ' Heat contents --- : '
754            WRITE(numout,*) ' qt_s_in    : ', qt_s_in(ji,jl) * r1_rdtice
755            WRITE(numout,*) ' qt_i_in    : ', qt_i_in(ji,jl) * r1_rdtice
756            WRITE(numout,*) ' qt_in      : ', ( qt_i_in(ji,jl) + qt_s_in(ji,jl) ) * r1_rdtice
757            WRITE(numout,*) ' qt_s_fin   : ', qt_s_fin(ji,jl) * r1_rdtice
758            WRITE(numout,*) ' qt_i_fin   : ', qt_i_fin(ji,jl) * r1_rdtice
759            WRITE(numout,*) ' qt_fin     : ', ( qt_i_fin(ji,jl) + qt_s_fin(ji,jl) ) * r1_rdtice
760            WRITE(numout,*) ' * '
761            WRITE(numout,*) ' Ice variables --- : '
762            WRITE(numout,*) ' ht_i       : ', ht_i_b(ji)
763            WRITE(numout,*) ' ht_s       : ', ht_s_b(ji)
764            WRITE(numout,*) ' dh_s_tot  : ', dh_s_tot(ji)
765            WRITE(numout,*) ' dh_snowice: ', dh_snowice(ji)
766            WRITE(numout,*) ' dh_i_surf : ', dh_i_surf(ji)
767            WRITE(numout,*) ' dh_i_bott : ', dh_i_bott(ji)
768         ENDIF
769         !
770      END DO
771      !
772   END SUBROUTINE lim_thd_con_dh
773
774
775   SUBROUTINE lim_thd_enmelt( kideb, kiut )
776      !!-----------------------------------------------------------------------
777      !!                   ***  ROUTINE lim_thd_enmelt ***
778      !!                 
779      !! ** Purpose :   Computes sea ice energy of melting q_i (J.m-3)
780      !!
781      !! ** Method  :   Formula (Bitz and Lipscomb, 1999)
782      !!-------------------------------------------------------------------
783      INTEGER, INTENT(in) ::   kideb, kiut   ! bounds for the spatial loop
784      !!
785      INTEGER  ::   ji, jk   ! dummy loop indices
786      REAL(wp) ::   ztmelts  ! local scalar
787      !!-------------------------------------------------------------------
788      !
789      DO jk = 1, nlay_i             ! Sea ice energy of melting
790         DO ji = kideb, kiut
791            ztmelts      =  - tmut  * s_i_b(ji,jk) + rtt 
792            q_i_b(ji,jk) =    rhoic * ( cpic * ( ztmelts - t_i_b(ji,jk) )                                 &
793               &                      + lfus * ( 1.0 - (ztmelts-rtt) / MIN( t_i_b(ji,jk)-rtt, -epsi10 ) )   &
794               &                      - rcp  * ( ztmelts-rtt  )  ) 
795         END DO
796      END DO
797      DO jk = 1, nlay_s             ! Snow energy of melting
798         DO ji = kideb, kiut
799            q_s_b(ji,jk) = rhosn * ( cpic * ( rtt - t_s_b(ji,jk) ) + lfus )
800         END DO
801      END DO
802      !
803   END SUBROUTINE lim_thd_enmelt
804
805
806   SUBROUTINE lim_thd_init
807      !!-----------------------------------------------------------------------
808      !!                   ***  ROUTINE lim_thd_init ***
809      !!                 
810      !! ** Purpose :   Physical constants and parameters linked to the ice
811      !!              thermodynamics
812      !!
813      !! ** Method  :   Read the namicethd namelist and check the ice-thermo
814      !!              parameter values called at the first timestep (nit000)
815      !!
816      !! ** input   :   Namelist namicether
817      !!-------------------------------------------------------------------
818      INTEGER  ::   ios                 ! Local integer output status for namelist read
819      NAMELIST/namicethd/ hmelt , hiccrit, fraz_swi, maxfrazb, vfrazb, Cfrazb,   &
820         &                hicmin, hiclim,                                        &
821         &                sbeta  , parlat, hakspl, hibspl, exld,                 &
822         &                hakdif, hnzst  , thth  , parsub, alphs, betas,         & 
823         &                kappa_i, nconv_i_thd, maxer_i_thd, thcon_i_swi
824      !!-------------------------------------------------------------------
825      !
826      IF(lwp) THEN
827         WRITE(numout,*)
828         WRITE(numout,*) 'lim_thd : Ice Thermodynamics'
829         WRITE(numout,*) '~~~~~~~'
830      ENDIF
831      !
832      REWIND( numnam_ice_ref )              ! Namelist namicethd in reference namelist : Ice thermodynamics
833      READ  ( numnam_ice_ref, namicethd, IOSTAT = ios, ERR = 901)
834901   IF( ios /= 0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'namicethd in reference namelist', lwp )
835
836      REWIND( numnam_ice_cfg )              ! Namelist namicethd in configuration namelist : Ice thermodynamics
837      READ  ( numnam_ice_cfg, namicethd, IOSTAT = ios, ERR = 902 )
838902   IF( ios /= 0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'namicethd in configuration namelist', lwp )
839      WRITE ( numoni, namicethd )
840      !
841      IF(lwp) THEN                          ! control print
842         WRITE(numout,*)
843         WRITE(numout,*)'   Namelist of ice parameters for ice thermodynamic computation '
844         WRITE(numout,*)'      maximum melting at the bottom                           hmelt        = ', hmelt
845         WRITE(numout,*)'      ice thick. for lateral accretion in NH (SH)             hiccrit(1/2) = ', hiccrit
846         WRITE(numout,*)'      Frazil ice thickness as a function of wind or not       fraz_swi     = ', fraz_swi
847         WRITE(numout,*)'      Maximum proportion of frazil ice collecting at bottom   maxfrazb     = ', maxfrazb
848         WRITE(numout,*)'      Thresold relative drift speed for collection of frazil  vfrazb       = ', vfrazb
849         WRITE(numout,*)'      Squeezing coefficient for collection of frazil          Cfrazb       = ', Cfrazb
850         WRITE(numout,*)'      ice thick. corr. to max. energy stored in brine pocket  hicmin       = ', hicmin 
851         WRITE(numout,*)'      minimum ice thickness                                   hiclim       = ', hiclim 
852         WRITE(numout,*)'      numerical carac. of the scheme for diffusion in ice '
853         WRITE(numout,*)'      Cranck-Nicholson (=0.5), implicit (=1), explicit (=0)   sbeta        = ', sbeta
854         WRITE(numout,*)'      percentage of energy used for lateral ablation          parlat       = ', parlat
855         WRITE(numout,*)'      slope of distr. for Hakkinen-Mellor lateral melting     hakspl       = ', hakspl 
856         WRITE(numout,*)'      slope of distribution for Hibler lateral melting        hibspl       = ', hibspl
857         WRITE(numout,*)'      exponent for leads-closure rate                         exld         = ', exld
858         WRITE(numout,*)'      coefficient for diffusions of ice and snow              hakdif       = ', hakdif
859         WRITE(numout,*)'      threshold thick. for comp. of eq. thermal conductivity  zhth         = ', thth 
860         WRITE(numout,*)'      thickness of the surf. layer in temp. computation       hnzst        = ', hnzst
861         WRITE(numout,*)'      switch for snow sublimation  (=1) or not (=0)           parsub       = ', parsub 
862         WRITE(numout,*)'      coefficient for snow density when snow ice formation    alphs        = ', alphs
863         WRITE(numout,*)'      coefficient for ice-lead partition of snowfall          betas        = ', betas
864         WRITE(numout,*)'      extinction radiation parameter in sea ice (1.0)         kappa_i      = ', kappa_i
865         WRITE(numout,*)'      maximal n. of iter. for heat diffusion computation      nconv_i_thd  = ', nconv_i_thd
866         WRITE(numout,*)'      maximal err. on T for heat diffusion computation        maxer_i_thd  = ', maxer_i_thd
867         WRITE(numout,*)'      switch for comp. of thermal conductivity in the ice     thcon_i_swi  = ', thcon_i_swi
868      ENDIF
869      !
870      rcdsn = hakdif * rcdsn 
871      rcdic = hakdif * rcdic
872      !
873   END SUBROUTINE lim_thd_init
874
875#else
876   !!----------------------------------------------------------------------
877   !!   Default option         Dummy module          NO  LIM3 sea-ice model
878   !!----------------------------------------------------------------------
879#endif
880
881   !!======================================================================
882END MODULE limthd
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.