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limthd.F90 in branches/2013/dev_r3406_CNRS_LIM3/NEMOGCM/NEMO/LIM_SRC_3 – NEMO

source: branches/2013/dev_r3406_CNRS_LIM3/NEMOGCM/NEMO/LIM_SRC_3/limthd.F90 @ 3938

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dev_r3406_CNRS_LIM3: update LIM3, see ticket #1116
  • Property svn:keywords set to Id
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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 rdmsnif
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 ice             ! LIM: sea-ice variables
25   USE par_ice         ! LIM: sea-ice parameters
26   USE sbc_oce         ! Surface boundary condition: ocean fields
27   USE sbc_ice         ! Surface boundary condition: ice fields
28   USE thd_ice         ! LIM thermodynamic sea-ice variables
29   USE dom_ice         ! LIM sea-ice domain
30   USE domvvl          ! domain: variable volume level
31   USE limthd_dif      ! LIM: thermodynamics, vertical diffusion
32   USE limthd_dh       ! LIM: thermodynamics, ice and snow thickness variation
33   USE limthd_sal      ! LIM: thermodynamics, ice salinity
34   USE limthd_ent      ! LIM: thermodynamics, ice enthalpy redistribution
35   USE limtab          ! LIM: 1D <==> 2D transformation
36   USE limvar          ! LIM: sea-ice variables
37   USE lbclnk          ! lateral boundary condition - MPP links
38   USE lib_mpp         ! MPP library
39   USE wrk_nemo        ! work arrays
40   USE in_out_manager  ! I/O manager
41   USE prtctl          ! Print control
42   USE lib_fortran      ! to use key_nosignedzero
43
44   IMPLICIT NONE
45   PRIVATE
46
47   PUBLIC   lim_thd        ! called by limstp module
48   PUBLIC   lim_thd_init   ! called by iceini module
49
50   REAL(wp) ::   epsi20 = 1e-20_wp   ! constant values
51   REAL(wp) ::   epsi16 = 1e-16_wp   !
52   REAL(wp) ::   epsi10 = 1e-10_wp   !
53   REAL(wp) ::   epsi06 = 1e-06_wp   !
54   REAL(wp) ::   epsi04 = 1e-04_wp   !
55   REAL(wp) ::   zzero  = 0._wp      !
56   REAL(wp) ::   zone   = 1._wp      !
57
58   !! * Substitutions
59#  include "domzgr_substitute.h90"
60#  include "vectopt_loop_substitute.h90"
61   !!----------------------------------------------------------------------
62   !! NEMO/LIM3 3.3 , UCL - NEMO Consortium (2010)
63   !! $Id$
64   !! Software governed by the CeCILL licence     (NEMOGCM/NEMO_CeCILL.txt)
65   !!----------------------------------------------------------------------
66CONTAINS
67
68   SUBROUTINE lim_thd( kt )
69      !!-------------------------------------------------------------------
70      !!                ***  ROUTINE lim_thd  ***       
71      !! 
72      !! ** Purpose : This routine manages the ice thermodynamic.
73      !!         
74      !! ** Action : - Initialisation of some variables
75      !!             - Some preliminary computation (oceanic heat flux
76      !!               at the ice base, snow acc.,heat budget of the leads)
77      !!             - selection of the icy points and put them in an array
78      !!             - call lim_vert_ther for vert ice thermodynamic
79      !!             - back to the geographic grid
80      !!             - selection of points for lateral accretion
81      !!             - call lim_lat_acc  for the ice accretion
82      !!             - back to the geographic grid
83      !!     
84      !! ** References : H. Goosse et al. 1996, Bul. Soc. Roy. Sc. Liege, 65, 87-90
85      !!---------------------------------------------------------------------
86      INTEGER, INTENT(in) ::   kt    ! number of iteration
87      !!
88      INTEGER  ::   ji, jj, jk, jl   ! dummy loop indices
89      INTEGER  ::   nbpb             ! nb of icy pts for thermo. cal.
90      REAL(wp) ::   zfric_umin = 5e-03_wp    ! lower bound for the friction velocity
91      REAL(wp) ::   zfric_umax = 2e-02_wp    ! upper bound for the friction velocity
92      REAL(wp) ::   zinda, zindb, zthsnice, zfric_u     ! local scalar
93      REAL(wp) ::   zfntlat, zpareff, zareamin, zcoef   !    -         -
94      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:,:) ::   zqlbsbq   ! link with lead energy budget qldif
95      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)
96      !!-------------------------------------------------------------------
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( rdmicif(:,:) * area(:,:) * tms(:,:) )
106         zchk_fs_b  = glob_sum( ( fsbri(:,:) + fseqv(:,:) + fsalt_res(:,:) + fsalt_rpo(:,:) ) * 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) , epsi06 ) ) * REAL( nlay_i )
125                  !0 if no ice and 1 if yes
126                  zindb = 1.0 - MAX ( 0.0 , SIGN ( 1.0 , - ht_i(ji,jj,jl) ) ) 
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) , epsi06 ) ) * REAL( nlay_s )
137                  !0 if no ice and 1 if yes
138                  zindb = 1.0 - MAX ( 0.0 , SIGN ( 1.0 , - ht_s(ji,jj,jl) ) ) 
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      ! 1.3) Set some dummies to 0
148      !-----------------------------
149      !clem rdvosif(:,:) = 0.e0   ! variation of ice volume at surface
150      !clem rdvobif(:,:) = 0.e0   ! variation of ice volume at bottom
151      !clem fdvolif(:,:) = 0.e0   ! total variation of ice volume
152      !clem rdvonif(:,:) = 0.e0   ! lateral variation of ice volume
153      !clem fstric (:,:) = 0.e0   ! part of solar radiation transmitted through the ice
154      !clem ffltbif(:,:) = 0.e0   ! linked with fstric
155      !clem qfvbq  (:,:) = 0.e0   ! linked with fstric
156      !clem rdmsnif(:,:) = 0.e0   ! variation of snow mass per unit area
157      !clem rdmicif(:,:) = 0.e0   ! variation of ice mass per unit area
158      !clem hicifp (:,:) = 0.e0   ! daily thermodynamic ice production.
159      !clem fsbri  (:,:) = 0.e0   ! brine flux contribution to salt flux to the ocean
160      !clem fhbri  (:,:) = 0.e0   ! brine flux contribution to heat flux to the ocean
161      !clem fseqv  (:,:) = 0.e0   ! equivalent salt flux to the ocean due to ice/growth decay
162
163      !-----------------------------------
164      ! 1.4) Compute global heat content
165      !-----------------------------------
166      qt_i_in  (:,:) = 0.e0
167      qt_s_in  (:,:) = 0.e0
168      qt_i_fin (:,:) = 0.e0
169      qt_s_fin (:,:) = 0.e0
170      sum_fluxq(:,:) = 0.e0
171      fatm     (:,:) = 0.e0
172
173      ! 2) Partial computation of forcing for the thermodynamic sea ice model.      !
174      !-----------------------------------------------------------------------------!
175
176!CDIR NOVERRCHK
177      DO jj = 1, jpj
178!CDIR NOVERRCHK
179         DO ji = 1, jpi
180            !clem zthsnice       = SUM( ht_s(ji,jj,1:jpl) ) + SUM( ht_i(ji,jj,1:jpl) )
181            !clem zindb          = tms(ji,jj) * ( 1.0 - MAX( zzero , SIGN( zone , - zthsnice + epsi20 ) ) )
182            phicif(ji,jj)  = vt_i(ji,jj)
183            pfrld(ji,jj)   = 1.0 - at_i(ji,jj)
184            zinda          = tms(ji,jj) * (1.0 - MAX( zzero , SIGN( zone , - at_i(ji,jj) ) ) )
185            !
186            !           !  solar irradiance transmission at the mixed layer bottom and used in the lead heat budget
187            !           !  practically no "direct lateral ablation"
188            !           
189            !           !  net downward heat flux from the ice to the ocean, expressed as a function of ocean
190            !           !  temperature and turbulent mixing (McPhee, 1992)
191            ! friction velocity
192            zfric_u        = MAX ( MIN( SQRT( ust2s(ji,jj) ) , zfric_umax ) , zfric_umin ) 
193
194            ! here the drag will depend on ice thickness and type (0.006)
195            fdtcn(ji,jj)  = zinda * rau0 * rcp * 0.006  * zfric_u * ( (sst_m(ji,jj) + rt0) - t_bo(ji,jj) ) 
196            ! also category dependent
197            !           !-- Energy from the turbulent oceanic heat flux heat flux coming in the lead
198            qdtcn(ji,jj)  = zinda * fdtcn(ji,jj) * (1.0 - at_i(ji,jj)) * rdt_ice
199            !                       
200            !           !-- Lead heat budget, qldif (part 1, next one is in limthd_dh)
201            !           !   caution: exponent betas used as more snow can fallinto leads
202            qldif(ji,jj) =  tms(ji,jj) * rdt_ice  * (                             &
203               &   pfrld(ji,jj)        * (  qsr(ji,jj) * oatte(ji,jj)             &   ! solar heat + clem modif
204               &                            + qns(ji,jj)                          &   ! non solar heat
205               &                            + fdtcn(ji,jj)                        &   ! turbulent ice-ocean heat
206               &                            + fsbbq(ji,jj) * ( 1.0 - zinda )  )   &   ! residual heat from previous step
207               & - pfrld(ji,jj)**betas * sprecip(ji,jj) * lfus                    )   ! latent heat of sprecip melting
208            !
209            ! Positive heat budget is used for bottom ablation
210            zfntlat        = 1.0 - MAX( zzero , SIGN( zone ,  - qldif(ji,jj) ) )
211            != 1 if positive heat budget
212            zpareff        = 1.0 - zinda * zfntlat
213            != 0 if ice and positive heat budget and 1 if one of those two is false
214            zqlbsbq(ji,jj) = qldif(ji,jj) * ( 1.0 - zpareff ) / MAX( at_i(ji,jj) * rdt_ice , epsi16 )
215            !
216            ! Heat budget of the lead, energy transferred from ice to ocean
217            qldif  (ji,jj) = zpareff * qldif(ji,jj)
218            qdtcn  (ji,jj) = zpareff * qdtcn(ji,jj)
219            !
220            ! Energy needed to bring ocean surface layer until its freezing (qcmif, limflx)
221            qcmif  (ji,jj) =  rau0 * rcp * fse3t(ji,jj,1) * ( t_bo(ji,jj) - (sst_m(ji,jj) + rt0) ) !!clem * ( 1. - zinda )
222            !
223            ! oceanic heat flux (limthd_dh)
224            fbif   (ji,jj) = zinda * (  fsbbq(ji,jj) / MAX( at_i(ji,jj) , epsi20 ) + fdtcn(ji,jj) )
225            !
226         END DO
227      END DO
228
229      !------------------------------------------------------------------------------!
230      ! 3) Select icy points and fulfill arrays for the vectorial grid.           
231      !------------------------------------------------------------------------------!
232
233      DO jl = 1, jpl      !loop over ice categories
234
235         IF( kt == nit000 .AND. lwp ) THEN
236            WRITE(numout,*) ' lim_thd : transfer to 1D vectors. Category no : ', jl 
237            WRITE(numout,*) ' ~~~~~~~~'
238         ENDIF
239
240         zareamin = 1.e-10
241         nbpb = 0
242         DO jj = 1, jpj
243            DO ji = 1, jpi
244               IF ( a_i(ji,jj,jl) .gt. zareamin ) THEN     
245                  nbpb      = nbpb  + 1
246                  npb(nbpb) = (jj - 1) * jpi + ji
247               ENDIF
248               ! debug point to follow
249               IF ( (ji.eq.jiindx).AND.(jj.eq.jjindx) ) THEN
250                  jiindex_1d = nbpb
251               ENDIF
252            END DO
253         END DO
254
255         !------------------------------------------------------------------------------!
256         ! 4) Thermodynamic computation
257         !------------------------------------------------------------------------------!
258
259         IF( lk_mpp )   CALL mpp_ini_ice( nbpb , numout )
260
261         IF( nbpb > 0 ) THEN  ! If there is no ice, do nothing.
262
263            !-------------------------
264            ! 4.1 Move to 1D arrays
265            !-------------------------
266
267            CALL tab_2d_1d( nbpb, at_i_b     (1:nbpb), at_i            , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
268            CALL tab_2d_1d( nbpb, a_i_b      (1:nbpb), a_i(:,:,jl)     , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
269            CALL tab_2d_1d( nbpb, ht_i_b     (1:nbpb), ht_i(:,:,jl)    , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
270            CALL tab_2d_1d( nbpb, ht_s_b     (1:nbpb), ht_s(:,:,jl)    , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
271
272            CALL tab_2d_1d( nbpb, t_su_b     (1:nbpb), t_su(:,:,jl)    , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
273            CALL tab_2d_1d( nbpb, sm_i_b     (1:nbpb), sm_i(:,:,jl)    , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
274            DO jk = 1, nlay_s
275               CALL tab_2d_1d( nbpb, t_s_b(1:nbpb,jk), t_s(:,:,jk,jl)  , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
276               CALL tab_2d_1d( nbpb, q_s_b(1:nbpb,jk), e_s(:,:,jk,jl)  , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
277            END DO
278            DO jk = 1, nlay_i
279               CALL tab_2d_1d( nbpb, t_i_b(1:nbpb,jk), t_i(:,:,jk,jl)  , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
280               CALL tab_2d_1d( nbpb, q_i_b(1:nbpb,jk), e_i(:,:,jk,jl)  , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
281               CALL tab_2d_1d( nbpb, s_i_b(1:nbpb,jk), s_i(:,:,jk,jl)  , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
282            END DO
283
284            CALL tab_2d_1d( nbpb, tatm_ice_1d(1:nbpb), tatm_ice(:,:)   , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
285            CALL tab_2d_1d( nbpb, qsr_ice_1d (1:nbpb), qsr_ice(:,:,jl) , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
286            CALL tab_2d_1d( nbpb, fr1_i0_1d  (1:nbpb), fr1_i0          , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
287            CALL tab_2d_1d( nbpb, fr2_i0_1d  (1:nbpb), fr2_i0          , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
288            CALL tab_2d_1d( nbpb, qnsr_ice_1d(1:nbpb), qns_ice(:,:,jl) , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
289
290#if ! defined key_coupled
291            CALL tab_2d_1d( nbpb, qla_ice_1d (1:nbpb), qla_ice(:,:,jl)    , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
292            CALL tab_2d_1d( nbpb, dqla_ice_1d(1:nbpb), dqla_ice(:,:,jl)   , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
293#endif
294
295            CALL tab_2d_1d( nbpb, dqns_ice_1d(1:nbpb), dqns_ice(:,:,jl)   , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
296            CALL tab_2d_1d( nbpb, t_bo_b     (1:nbpb), t_bo       , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
297            CALL tab_2d_1d( nbpb, sprecip_1d (1:nbpb), sprecip    , jpi, jpj, npb(1:nbpb) ) 
298            CALL tab_2d_1d( nbpb, fbif_1d    (1:nbpb), fbif       , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
299            CALL tab_2d_1d( nbpb, qldif_1d   (1:nbpb), qldif      , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
300            CALL tab_2d_1d( nbpb, rdmicif_1d (1:nbpb), rdmicif    , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
301            CALL tab_2d_1d( nbpb, rdmsnif_1d (1:nbpb), rdmsnif    , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
302            CALL tab_2d_1d( nbpb, dmgwi_1d   (1:nbpb), dmgwi      , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
303            CALL tab_2d_1d( nbpb, qlbbq_1d   (1:nbpb), zqlbsbq    , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
304
305            CALL tab_2d_1d( nbpb, fseqv_1d   (1:nbpb), fseqv      , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
306            CALL tab_2d_1d( nbpb, fsbri_1d   (1:nbpb), fsbri      , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
307            CALL tab_2d_1d( nbpb, fhbri_1d   (1:nbpb), fhbri      , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
308            CALL tab_2d_1d( nbpb, fstbif_1d  (1:nbpb), fstric     , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
309            CALL tab_2d_1d( nbpb, qfvbq_1d   (1:nbpb), qfvbq      , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
310            CALL tab_2d_1d( nbpb, iatte_1d   (1:nbpb), iatte(:,:) , jpi, jpj, npb(1:nbpb) ) ! clem modif
311            CALL tab_2d_1d( nbpb, oatte_1d   (1:nbpb), oatte(:,:) , jpi, jpj, npb(1:nbpb) ) ! clem modif
312            !--------------------------------
313            ! 4.3) Thermodynamic processes
314            !--------------------------------
315
316            IF( con_i )   CALL lim_thd_enmelt( 1, nbpb )   ! computes sea ice energy of melting
317            IF( con_i )   CALL lim_thd_glohec( qt_i_in, qt_s_in, q_i_layer_in, 1, nbpb, jl )
318
319            !                                 !---------------------------------!
320            CALL lim_thd_dif( 1, nbpb, jl )   ! Ice/Snow Temperature profile    !
321            !                                 !---------------------------------!
322!
323            CALL lim_thd_enmelt( 1, nbpb )    ! computes sea ice energy of melting compulsory for limthd_dh
324!
325            IF( con_i )   CALL lim_thd_glohec ( qt_i_fin, qt_s_fin, q_i_layer_fin, 1, nbpb, jl ) 
326            IF( con_i )   CALL lim_thd_con_dif( 1 , nbpb , jl )
327
328            !                                 !---------------------------------!
329            CALL lim_thd_dh( 1, nbpb, jl )    ! Ice/Snow thickness              !
330            !                                 !---------------------------------!
331            !                                 !---------------------------------!
332            CALL lim_thd_ent( 1, nbpb, jl )   ! Ice/Snow enthalpy remapping     !
333            !                                 !---------------------------------!
334            !                                 !---------------------------------!
335            CALL lim_thd_sal( 1, nbpb )       ! Ice salinity computation        !
336            !                                 !---------------------------------!
337            !           CALL lim_thd_enmelt(1,nbpb)   ! computes sea ice energy of melting
338            IF( con_i )   CALL lim_thd_glohec( qt_i_fin, qt_s_fin, q_i_layer_fin, 1, nbpb, jl ) 
339            IF( con_i )   CALL lim_thd_con_dh ( 1 , nbpb , jl )
340
341            !--------------------------------
342            ! 4.4) Move 1D to 2D vectors
343            !--------------------------------
344
345            CALL tab_1d_2d( nbpb, at_i        , npb, at_i_b(1:nbpb), jpi, jpj )
346            CALL tab_1d_2d( nbpb, ht_i(:,:,jl), npb, ht_i_b(1:nbpb), jpi, jpj )
347            CALL tab_1d_2d( nbpb, ht_s(:,:,jl), npb, ht_s_b(1:nbpb), jpi, jpj )
348            CALL tab_1d_2d( nbpb, a_i (:,:,jl), npb, a_i_b(1:nbpb) , jpi, jpj )
349            CALL tab_1d_2d( nbpb, t_su(:,:,jl), npb, t_su_b(1:nbpb), jpi, jpj )
350            CALL tab_1d_2d( nbpb, sm_i(:,:,jl), npb, sm_i_b(1:nbpb), jpi, jpj )
351
352            DO jk = 1, nlay_s
353               CALL tab_1d_2d( nbpb, t_s(:,:,jk,jl), npb, t_s_b(1:nbpb,jk), jpi, jpj)
354               CALL tab_1d_2d( nbpb, e_s(:,:,jk,jl), npb, q_s_b(1:nbpb,jk), jpi, jpj)
355            END DO
356
357            DO jk = 1, nlay_i
358               CALL tab_1d_2d( nbpb, t_i(:,:,jk,jl), npb, t_i_b(1:nbpb,jk), jpi, jpj)
359               CALL tab_1d_2d( nbpb, e_i(:,:,jk,jl), npb, q_i_b(1:nbpb,jk), jpi, jpj)
360               CALL tab_1d_2d( nbpb, s_i(:,:,jk,jl), npb, s_i_b(1:nbpb,jk), jpi, jpj)
361            END DO
362
363            CALL tab_1d_2d( nbpb, fstric , npb, fstbif_1d (1:nbpb), jpi, jpj )
364            CALL tab_1d_2d( nbpb, qldif  , npb, qldif_1d  (1:nbpb), jpi, jpj )
365            CALL tab_1d_2d( nbpb, qfvbq  , npb, qfvbq_1d  (1:nbpb), jpi, jpj )
366            CALL tab_1d_2d( nbpb, rdmicif, npb, rdmicif_1d(1:nbpb), jpi, jpj )
367            CALL tab_1d_2d( nbpb, rdmsnif, npb, rdmsnif_1d(1:nbpb), jpi, jpj )
368            CALL tab_1d_2d( nbpb, dmgwi  , npb, dmgwi_1d  (1:nbpb), jpi, jpj )
369            CALL tab_1d_2d( nbpb, rdvosif, npb, dvsbq_1d  (1:nbpb), jpi, jpj )
370            CALL tab_1d_2d( nbpb, rdvobif, npb, dvbbq_1d  (1:nbpb), jpi, jpj )
371            CALL tab_1d_2d( nbpb, fdvolif, npb, dvlbq_1d  (1:nbpb), jpi, jpj )
372            CALL tab_1d_2d( nbpb, rdvonif, npb, dvnbq_1d  (1:nbpb), jpi, jpj ) 
373            CALL tab_1d_2d( nbpb, fseqv  , npb, fseqv_1d  (1:nbpb), jpi, jpj )
374            !
375            IF( num_sal == 2 ) THEN
376               CALL tab_1d_2d( nbpb, fsbri, npb, fsbri_1d(1:nbpb), jpi, jpj )
377               CALL tab_1d_2d( nbpb, fhbri, npb, fhbri_1d(1:nbpb), jpi, jpj )
378            ENDIF
379            !
380            !+++++
381            !temporary stuff for a dummy version
382            CALL tab_1d_2d( nbpb, dh_i_surf2D, npb, dh_i_surf(1:nbpb)      , jpi, jpj )
383            CALL tab_1d_2d( nbpb, dh_i_bott2D, npb, dh_i_bott(1:nbpb)      , jpi, jpj )
384            CALL tab_1d_2d( nbpb, fsup2D     , npb, fsup     (1:nbpb)      , jpi, jpj )
385            CALL tab_1d_2d( nbpb, focea2D    , npb, focea    (1:nbpb)      , jpi, jpj )
386            CALL tab_1d_2d( nbpb, s_i_newice , npb, s_i_new  (1:nbpb)      , jpi, jpj )
387            CALL tab_1d_2d( nbpb, izero(:,:,jl) , npb, i0    (1:nbpb)      , jpi, jpj )
388            CALL tab_1d_2d( nbpb, qns_ice(:,:,jl), npb, qnsr_ice_1d(1:nbpb), jpi, jpj)
389            !+++++
390            !
391            IF( lk_mpp )   CALL mpp_comm_free( ncomm_ice ) !RB necessary ??
392         ENDIF
393         !
394      END DO
395
396      !------------------------------------------------------------------------------!
397      ! 5) Global variables, diagnostics
398      !------------------------------------------------------------------------------!
399
400      !------------------------
401      ! 5.1) Ice heat content             
402      !------------------------
403      ! Enthalpies are global variables we have to readjust the units
404      zcoef = 1._wp / ( unit_fac * REAL( nlay_i ) )
405      DO jl = 1, jpl
406         DO jk = 1, nlay_i
407            ! Multiply by volume, divide by nlayers so that heat content in 10^9 Joules
408            e_i(:,:,jk,jl) = e_i(:,:,jk,jl) * area(:,:) * a_i(:,:,jl) * ht_i(:,:,jl) * zcoef
409         END DO
410      END DO
411
412      !------------------------
413      ! 5.2) Snow heat content             
414      !------------------------
415      ! Enthalpies are global variables we have to readjust the units
416      zcoef = 1._wp / ( unit_fac * REAL( nlay_s ) )
417      DO jl = 1, jpl
418         DO jk = 1, nlay_s
419            ! Multiply by volume, so that heat content in 10^9 Joules
420            e_s(:,:,jk,jl) = e_s(:,:,jk,jl) * area(:,:) * a_i(:,:,jl) * ht_s(:,:,jl) * zcoef
421         END DO
422      END DO
423
424      !----------------------------------
425      ! 5.3) Change thickness to volume
426      !----------------------------------
427      CALL lim_var_eqv2glo
428
429      !--------------------------------------------
430      ! 5.4) Diagnostic thermodynamic growth rates
431      !--------------------------------------------
432!clem@useless      d_v_i_thd(:,:,:) = v_i      (:,:,:) - old_v_i(:,:,:)    ! ice volumes
433!clem@mv-to-itd    dv_dt_thd(:,:,:) = d_v_i_thd(:,:,:) / rdt_ice * 86400.0
434
435      IF( con_i )   fbif(:,:) = fbif(:,:) + zqlbsbq(:,:)
436
437      IF(ln_ctl) THEN            ! Control print
438         CALL prt_ctl_info(' ')
439         CALL prt_ctl_info(' - Cell values : ')
440         CALL prt_ctl_info('   ~~~~~~~~~~~~~ ')
441         CALL prt_ctl(tab2d_1=area , clinfo1=' lim_thd  : cell area :')
442         CALL prt_ctl(tab2d_1=at_i , clinfo1=' lim_thd  : at_i      :')
443         CALL prt_ctl(tab2d_1=vt_i , clinfo1=' lim_thd  : vt_i      :')
444         CALL prt_ctl(tab2d_1=vt_s , clinfo1=' lim_thd  : vt_s      :')
445         DO jl = 1, jpl
446            CALL prt_ctl_info(' ')
447            CALL prt_ctl_info(' - Category : ', ivar1=jl)
448            CALL prt_ctl_info('   ~~~~~~~~~~')
449            CALL prt_ctl(tab2d_1=a_i   (:,:,jl)   , clinfo1= ' lim_thd  : a_i      : ')
450            CALL prt_ctl(tab2d_1=ht_i  (:,:,jl)   , clinfo1= ' lim_thd  : ht_i     : ')
451            CALL prt_ctl(tab2d_1=ht_s  (:,:,jl)   , clinfo1= ' lim_thd  : ht_s     : ')
452            CALL prt_ctl(tab2d_1=v_i   (:,:,jl)   , clinfo1= ' lim_thd  : v_i      : ')
453            CALL prt_ctl(tab2d_1=v_s   (:,:,jl)   , clinfo1= ' lim_thd  : v_s      : ')
454            CALL prt_ctl(tab2d_1=e_s   (:,:,1,jl) , clinfo1= ' lim_thd  : e_s      : ')
455            CALL prt_ctl(tab2d_1=t_su  (:,:,jl)   , clinfo1= ' lim_thd  : t_su     : ')
456            CALL prt_ctl(tab2d_1=t_s   (:,:,1,jl) , clinfo1= ' lim_thd  : t_snow   : ')
457            CALL prt_ctl(tab2d_1=sm_i  (:,:,jl)   , clinfo1= ' lim_thd  : sm_i     : ')
458            CALL prt_ctl(tab2d_1=smv_i (:,:,jl)   , clinfo1= ' lim_thd  : smv_i    : ')
459            DO jk = 1, nlay_i
460               CALL prt_ctl_info(' ')
461               CALL prt_ctl_info(' - Layer : ', ivar1=jk)
462               CALL prt_ctl_info('   ~~~~~~~')
463               CALL prt_ctl(tab2d_1=t_i(:,:,jk,jl) , clinfo1= ' lim_thd  : t_i      : ')
464               CALL prt_ctl(tab2d_1=e_i(:,:,jk,jl) , clinfo1= ' lim_thd  : e_i      : ')
465            END DO
466         END DO
467      ENDIF
468      !
469      ! -------------------------------
470      !- check conservation (C Rousset)
471      IF (ln_limdiahsb) THEN
472         zchk_fs  = glob_sum( ( fsbri(:,:) + fseqv(:,:) + fsalt_res(:,:) + fsalt_rpo(:,:) ) * area(:,:) * tms(:,:) ) - zchk_fs_b
473         zchk_fw  = glob_sum( rdmicif(:,:) * area(:,:) * tms(:,:) ) - zchk_fw_b
474 
475         zchk_v_i = ( glob_sum( SUM(   v_i(:,:,:), dim=3 ) * area(:,:) * tms(:,:) ) - zchk_v_i_b - ( zchk_fw / rhoic ) ) / rdt_ice
476         zchk_smv = ( glob_sum( SUM( smv_i(:,:,:), dim=3 ) * area(:,:) * tms(:,:) ) - zchk_smv_b ) / rdt_ice + ( zchk_fs / rhoic )
477
478         IF(lwp) THEN
479            IF (    ABS( zchk_v_i   ) >  1.e-5 ) WRITE(numout,*) 'violation volume [m3/day]     (limthd) = ',(zchk_v_i * 86400.)
480            IF (    ABS( zchk_smv   ) >  1.e-4 ) WRITE(numout,*) 'violation saline [psu*m3/day] (limthd) = ',(zchk_smv * 86400.)
481            IF ( MINVAL( v_i(:,:,:) ) <  0.    ) WRITE(numout,*) 'violation v_i<0  [mm]         (limthd) = ',(MINVAL(v_i) * 1.e-3)
482            IF ( MAXVAL( SUM(a_i(:,:,:),dim=3) ) >  amax+epsi10 ) WRITE(numout,*) 'violation a_i>amax    (limthd) = ',MAXVAL(SUM(a_i,dim=3))
483         ENDIF
484      ENDIF
485      !- check conservation (C Rousset)
486      ! -------------------------------
487      !
488      CALL wrk_dealloc( jpi, jpj, zqlbsbq )
489      !
490   END SUBROUTINE lim_thd
491
492
493   SUBROUTINE lim_thd_glohec( eti, ets, etilayer, kideb, kiut, jl )
494      !!-----------------------------------------------------------------------
495      !!                   ***  ROUTINE lim_thd_glohec ***
496      !!                 
497      !! ** Purpose :  Compute total heat content for each category
498      !!               Works with 1d vectors only
499      !!-----------------------------------------------------------------------
500      INTEGER , INTENT(in   )                         ::   kideb, kiut   ! bounds for the spatial loop
501      INTEGER , INTENT(in   )                         ::   jl            ! category number
502      REAL(wp), INTENT(  out), DIMENSION (jpij,jpl  ) ::   eti, ets      ! vertically-summed heat content for ice & snow
503      REAL(wp), INTENT(  out), DIMENSION (jpij,jkmax) ::   etilayer      ! heat content for ice layers
504      !!
505      INTEGER  ::   ji,jk   ! loop indices
506      !!-----------------------------------------------------------------------
507      eti(:,:) = 0._wp
508      ets(:,:) = 0._wp
509      !
510      DO jk = 1, nlay_i                ! total q over all layers, ice [J.m-2]
511         DO ji = kideb, kiut
512            etilayer(ji,jk) = q_i_b(ji,jk) * ht_i_b(ji) / REAL( nlay_i )
513            eti     (ji,jl) = eti(ji,jl) + etilayer(ji,jk) 
514         END DO
515      END DO
516      DO ji = kideb, kiut              ! total q over all layers, snow [J.m-2]
517         ets(ji,jl) = ets(ji,jl) + q_s_b(ji,1) * ht_s_b(ji) / REAL( nlay_s )
518      END DO
519      !
520      IF(lwp) WRITE(numout,*) ' lim_thd_glohec '
521      IF(lwp) WRITE(numout,*) ' qt_i_in : ', eti(jiindex_1d,jl) / rdt_ice
522      IF(lwp) WRITE(numout,*) ' qt_s_in : ', ets(jiindex_1d,jl) / rdt_ice
523      IF(lwp) WRITE(numout,*) ' qt_in   : ', ( eti(jiindex_1d,jl) + ets(jiindex_1d,jl) ) / rdt_ice
524      !
525   END SUBROUTINE lim_thd_glohec
526
527
528   SUBROUTINE lim_thd_con_dif( kideb, kiut, jl )
529      !!-----------------------------------------------------------------------
530      !!                   ***  ROUTINE lim_thd_con_dif ***
531      !!                 
532      !! ** Purpose :   Test energy conservation after heat diffusion
533      !!-------------------------------------------------------------------
534      INTEGER , INTENT(in   ) ::   kideb, kiut   ! bounds for the spatial loop
535      INTEGER , INTENT(in   ) ::   jl            ! category number
536
537      INTEGER  ::   ji, jk         ! loop indices
538      INTEGER  ::   zji, zjj
539      INTEGER  ::   numce          ! number of points for which conservation is violated
540      REAL(wp) ::   meance         ! mean conservation error
541      REAL(wp) ::   max_cons_err, max_surf_err
542      !!---------------------------------------------------------------------
543
544      max_cons_err =  1.0_wp          ! maximum tolerated conservation error
545      max_surf_err =  0.001_wp        ! maximum tolerated surface error
546
547      !--------------------------
548      ! Increment of energy
549      !--------------------------
550      ! global
551      DO ji = kideb, kiut
552         dq_i(ji,jl) = qt_i_fin(ji,jl) - qt_i_in(ji,jl) + qt_s_fin(ji,jl) - qt_s_in(ji,jl)
553      END DO
554      ! layer by layer
555      dq_i_layer(:,:) = q_i_layer_fin(:,:) - q_i_layer_in(:,:)
556
557      !----------------------------------------
558      ! Atmospheric heat flux, ice heat budget
559      !----------------------------------------
560      DO ji = kideb, kiut
561         zji = MOD( npb(ji) - 1 , jpi ) + 1
562         zjj =    ( npb(ji) - 1 ) / jpi + 1
563         fatm     (ji,jl) = qnsr_ice_1d(ji) + ( 1._wp - i0(ji) ) * qsr_ice_1d(ji)
564         sum_fluxq(ji,jl) = fc_su(ji) - fc_bo_i(ji) + qsr_ice_1d(ji) * i0(ji) - fstroc(zji,zjj,jl)
565      END DO
566
567      !--------------------
568      ! Conservation error
569      !--------------------
570      DO ji = kideb, kiut
571         cons_error(ji,jl) = ABS( dq_i(ji,jl) / rdt_ice + sum_fluxq(ji,jl) )
572      END DO
573
574      numce  = 0
575      meance = 0._wp
576      DO ji = kideb, kiut
577         IF ( cons_error(ji,jl) .GT. max_cons_err ) THEN
578            numce = numce + 1
579            meance = meance + cons_error(ji,jl)
580         ENDIF
581      END DO
582      IF( numce > 0 )   meance = meance / numce
583
584      WRITE(numout,*) ' Maximum tolerated conservation error : ', max_cons_err
585      WRITE(numout,*) ' After lim_thd_dif, category : ', jl
586      WRITE(numout,*) ' Mean conservation error on big error points ', meance, numit
587      WRITE(numout,*) ' Number of points where there is a cons err gt than c.e. : ', numce, numit
588
589      !-------------------------------------------------------
590      ! Surface error due to imbalance between Fatm and Fcsu
591      !-------------------------------------------------------
592      numce  = 0
593      meance = 0._wp
594
595      DO ji = kideb, kiut
596         surf_error(ji,jl) = ABS ( fatm(ji,jl) - fc_su(ji) )
597         IF( ( t_su_b(ji) .LT. rtt ) .AND. ( surf_error(ji,jl) .GT. max_surf_err ) ) THEN
598            numce = numce + 1 
599            meance = meance + surf_error(ji,jl)
600         ENDIF
601      ENDDO
602      IF( numce > 0 )   meance = meance / numce
603
604      WRITE(numout,*) ' Maximum tolerated surface error : ', max_surf_err
605      WRITE(numout,*) ' After lim_thd_dif, category : ', jl
606      WRITE(numout,*) ' Mean surface error on big error points ', meance, numit
607      WRITE(numout,*) ' Number of points where there is a surf err gt than surf_err : ', numce, numit
608
609      IF (jiindex_1D.GT.0) WRITE(numout,*) ' fc_su      : ', fc_su(jiindex_1d)
610      IF (jiindex_1D.GT.0) WRITE(numout,*) ' fatm       : ', fatm(jiindex_1d,jl)
611      IF (jiindex_1D.GT.0) WRITE(numout,*) ' t_su       : ', t_su_b(jiindex_1d)
612
613      !---------------------------------------
614      ! Write ice state in case of big errors
615      !---------------------------------------
616      DO ji = kideb, kiut
617         IF ( ( ( t_su_b(ji) .LT. rtt ) .AND. ( surf_error(ji,jl) .GT. max_surf_err ) ) .OR. &
618            ( cons_error(ji,jl) .GT. max_cons_err  ) ) THEN
619            zji                 = MOD( npb(ji) - 1, jpi ) + 1
620            zjj                 = ( npb(ji) - 1 ) / jpi + 1
621            !
622            WRITE(numout,*) ' alerte 1     '
623            WRITE(numout,*) ' Untolerated conservation / surface error after '
624            WRITE(numout,*) ' heat diffusion in the ice '
625            WRITE(numout,*) ' Category   : ', jl
626            WRITE(numout,*) ' zji , zjj  : ', zji, zjj
627            WRITE(numout,*) ' lat, lon   : ', gphit(zji,zjj), glamt(zji,zjj)
628            WRITE(numout,*) ' cons_error : ', cons_error(ji,jl)
629            WRITE(numout,*) ' surf_error : ', surf_error(ji,jl)
630            WRITE(numout,*) ' dq_i       : ', - dq_i(ji,jl) / rdt_ice
631            WRITE(numout,*) ' Fdt        : ', sum_fluxq(ji,jl)
632            WRITE(numout,*)
633            !        WRITE(numout,*) ' qt_i_in   : ', qt_i_in(ji,jl)
634            !        WRITE(numout,*) ' qt_s_in   : ', qt_s_in(ji,jl)
635            !        WRITE(numout,*) ' qt_i_fin  : ', qt_i_fin(ji,jl)
636            !        WRITE(numout,*) ' qt_s_fin  : ', qt_s_fin(ji,jl)
637            !        WRITE(numout,*) ' qt        : ', qt_i_fin(ji,jl) + qt_s_fin(ji,jl)
638            WRITE(numout,*) ' ht_i       : ', ht_i_b(ji)
639            WRITE(numout,*) ' ht_s       : ', ht_s_b(ji)
640            WRITE(numout,*) ' t_su       : ', t_su_b(ji)
641            WRITE(numout,*) ' t_s        : ', t_s_b(ji,1)
642            WRITE(numout,*) ' t_i        : ', t_i_b(ji,1:nlay_i)
643            WRITE(numout,*) ' t_bo       : ', t_bo_b(ji)
644            WRITE(numout,*) ' q_i        : ', q_i_b(ji,1:nlay_i)
645            WRITE(numout,*) ' s_i        : ', s_i_b(ji,1:nlay_i)
646            WRITE(numout,*) ' tmelts     : ', rtt - tmut*s_i_b(ji,1:nlay_i)
647            WRITE(numout,*)
648            WRITE(numout,*) ' Fluxes '
649            WRITE(numout,*) ' ~~~~~~ '
650            WRITE(numout,*) ' fatm       : ', fatm(ji,jl)
651            WRITE(numout,*) ' fc_su      : ', fc_su    (ji)
652            WRITE(numout,*) ' fstr_inice : ', qsr_ice_1d(ji)*i0(ji)
653            WRITE(numout,*) ' fc_bo      : ', - fc_bo_i  (ji)
654            WRITE(numout,*) ' foc        : ', fbif_1d(ji)
655            WRITE(numout,*) ' fstroc     : ', fstroc   (zji,zjj,jl)
656            WRITE(numout,*) ' i0         : ', i0(ji)
657            WRITE(numout,*) ' qsr_ice    : ', (1.0-i0(ji))*qsr_ice_1d(ji)
658            WRITE(numout,*) ' qns_ice    : ', qnsr_ice_1d(ji)
659            WRITE(numout,*) ' Conduction fluxes : '
660            WRITE(numout,*) ' fc_s      : ', fc_s(ji,0:nlay_s)
661            WRITE(numout,*) ' fc_i      : ', fc_i(ji,0:nlay_i)
662            WRITE(numout,*)
663            WRITE(numout,*) ' Layer by layer ... '
664            WRITE(numout,*) ' dq_snow : ', ( qt_s_fin(ji,jl) - qt_s_in(ji,jl) ) / rdt_ice
665            WRITE(numout,*) ' dfc_snow  : ', fc_s(ji,1) - fc_s(ji,0)
666            DO jk = 1, nlay_i
667               WRITE(numout,*) ' layer  : ', jk
668               WRITE(numout,*) ' dq_ice : ', dq_i_layer(ji,jk) / rdt_ice 
669               WRITE(numout,*) ' radab  : ', radab(ji,jk)
670               WRITE(numout,*) ' dfc_i  : ', fc_i(ji,jk) - fc_i(ji,jk-1)
671               WRITE(numout,*) ' tot f  : ', fc_i(ji,jk) - fc_i(ji,jk-1) - radab(ji,jk)
672            END DO
673
674         ENDIF
675         !
676      END DO
677      !
678   END SUBROUTINE lim_thd_con_dif
679
680
681   SUBROUTINE lim_thd_con_dh( kideb, kiut, jl )
682      !!-----------------------------------------------------------------------
683      !!                   ***  ROUTINE lim_thd_con_dh  ***
684      !!                 
685      !! ** Purpose :   Test energy conservation after enthalpy redistr.
686      !!-----------------------------------------------------------------------
687      INTEGER, INTENT(in) ::   kideb, kiut   ! bounds for the spatial loop
688      INTEGER, INTENT(in) ::   jl            ! category number
689      !
690      INTEGER  ::   ji                ! loop indices
691      INTEGER  ::   zji, zjj, numce         ! local integers
692      REAL(wp) ::   meance, max_cons_err    !local scalar
693      !!---------------------------------------------------------------------
694
695      max_cons_err = 1._wp
696
697      !--------------------------
698      ! Increment of energy
699      !--------------------------
700      DO ji = kideb, kiut
701         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
702      END DO
703      dq_i_layer(:,:)    = q_i_layer_fin(:,:) - q_i_layer_in(:,:)                            ! layer by layer
704
705      !----------------------------------------
706      ! Atmospheric heat flux, ice heat budget
707      !----------------------------------------
708      DO ji = kideb, kiut
709         zji = MOD( npb(ji) - 1 , jpi ) + 1
710         zjj =    ( npb(ji) - 1 ) / jpi + 1
711
712         fatm      (ji,jl) = qnsr_ice_1d(ji) + qsr_ice_1d(ji)                       ! total heat flux
713         sum_fluxq (ji,jl) = fatm(ji,jl) + fbif_1d(ji) - ftotal_fin(ji) - fstroc(zji,zjj,jl) 
714         cons_error(ji,jl) = ABS( dq_i(ji,jl) / rdt_ice + sum_fluxq(ji,jl) )
715      END DO
716
717      !--------------------
718      ! Conservation error
719      !--------------------
720      DO ji = kideb, kiut
721         cons_error(ji,jl) = ABS( dq_i(ji,jl) / rdt_ice + sum_fluxq(ji,jl) )
722      END DO
723
724      numce = 0
725      meance = 0._wp
726      DO ji = kideb, kiut
727         IF( cons_error(ji,jl) .GT. max_cons_err ) THEN
728            numce = numce + 1
729            meance = meance + cons_error(ji,jl)
730         ENDIF
731      ENDDO
732      IF(numce > 0 ) meance = meance / numce
733
734      WRITE(numout,*) ' Error report - Category : ', jl
735      WRITE(numout,*) ' ~~~~~~~~~~~~ '
736      WRITE(numout,*) ' Maximum tolerated conservation error : ', max_cons_err
737      WRITE(numout,*) ' After lim_thd_ent, category : ', jl
738      WRITE(numout,*) ' Mean conservation error on big error points ', meance, numit
739      WRITE(numout,*) ' Number of points where there is a cons err gt than 0.1 W/m2 : ', numce, numit
740
741      !---------------------------------------
742      ! Write ice state in case of big errors
743      !---------------------------------------
744      DO ji = kideb, kiut
745         IF ( cons_error(ji,jl) .GT. max_cons_err  ) THEN
746            zji = MOD( npb(ji) - 1, jpi ) + 1
747            zjj =    ( npb(ji) - 1 ) / jpi + 1
748            !
749            WRITE(numout,*) ' alerte 1 - category : ', jl
750            WRITE(numout,*) ' Untolerated conservation error after limthd_ent '
751            WRITE(numout,*) ' zji , zjj  : ', zji, zjj
752            WRITE(numout,*) ' lat, lon   : ', gphit(zji,zjj), glamt(zji,zjj)
753            WRITE(numout,*) ' * '
754            WRITE(numout,*) ' Ftotal     : ', sum_fluxq(ji,jl)
755            WRITE(numout,*) ' dq_t       : ', - dq_i(ji,jl) / rdt_ice
756            WRITE(numout,*) ' dq_i       : ', - ( qt_i_fin(ji,jl) - qt_i_in(ji,jl) ) / rdt_ice
757            WRITE(numout,*) ' dq_s       : ', - ( qt_s_fin(ji,jl) - qt_s_in(ji,jl) ) / rdt_ice
758            WRITE(numout,*) ' cons_error : ', cons_error(ji,jl)
759            WRITE(numout,*) ' * '
760            WRITE(numout,*) ' Fluxes        --- : '
761            WRITE(numout,*) ' fatm       : ', fatm(ji,jl)
762            WRITE(numout,*) ' foce       : ', fbif_1d(ji)
763            WRITE(numout,*) ' fres       : ', ftotal_fin(ji)
764            WRITE(numout,*) ' fhbri      : ', fhbricat(zji,zjj,jl)
765            WRITE(numout,*) ' * '
766            WRITE(numout,*) ' Heat contents --- : '
767            WRITE(numout,*) ' qt_s_in    : ', qt_s_in(ji,jl) / rdt_ice
768            WRITE(numout,*) ' qt_i_in    : ', qt_i_in(ji,jl) / rdt_ice
769            WRITE(numout,*) ' qt_in      : ', ( qt_i_in(ji,jl) + qt_s_in(ji,jl) ) / rdt_ice
770            WRITE(numout,*) ' qt_s_fin   : ', qt_s_fin(ji,jl) / rdt_ice
771            WRITE(numout,*) ' qt_i_fin   : ', qt_i_fin(ji,jl) / rdt_ice
772            WRITE(numout,*) ' qt_fin     : ', ( qt_i_fin(ji,jl) + qt_s_fin(ji,jl) ) / rdt_ice
773            WRITE(numout,*) ' * '
774            WRITE(numout,*) ' Ice variables --- : '
775            WRITE(numout,*) ' ht_i       : ', ht_i_b(ji)
776            WRITE(numout,*) ' ht_s       : ', ht_s_b(ji)
777            WRITE(numout,*) ' dh_s_tot  : ', dh_s_tot(ji)
778            WRITE(numout,*) ' dh_snowice: ', dh_snowice(ji)
779            WRITE(numout,*) ' dh_i_surf : ', dh_i_surf(ji)
780            WRITE(numout,*) ' dh_i_bott : ', dh_i_bott(ji)
781         ENDIF
782         !
783      END DO
784      !
785   END SUBROUTINE lim_thd_con_dh
786
787
788   SUBROUTINE lim_thd_enmelt( kideb, kiut )
789      !!-----------------------------------------------------------------------
790      !!                   ***  ROUTINE lim_thd_enmelt ***
791      !!                 
792      !! ** Purpose :   Computes sea ice energy of melting q_i (J.m-3)
793      !!
794      !! ** Method  :   Formula (Bitz and Lipscomb, 1999)
795      !!-------------------------------------------------------------------
796      INTEGER, INTENT(in) ::   kideb, kiut   ! bounds for the spatial loop
797      !!
798      INTEGER  ::   ji, jk   ! dummy loop indices
799      REAL(wp) ::   ztmelts  ! local scalar
800      !!-------------------------------------------------------------------
801      !
802      DO jk = 1, nlay_i             ! Sea ice energy of melting
803         DO ji = kideb, kiut
804            ztmelts      =  - tmut  * s_i_b(ji,jk) + rtt 
805            q_i_b(ji,jk) =    rhoic * ( cpic * ( ztmelts - t_i_b(ji,jk) )                                 &
806               &                      + lfus * ( 1.0 - (ztmelts-rtt) / MIN( t_i_b(ji,jk)-rtt, -epsi10 ) )   &
807               &                      - rcp  * ( ztmelts-rtt  )  ) 
808         END DO
809      END DO
810      DO jk = 1, nlay_s             ! Snow energy of melting
811         DO ji = kideb, kiut
812            q_s_b(ji,jk) = rhosn * ( cpic * ( rtt - t_s_b(ji,jk) ) + lfus )
813         END DO
814      END DO
815      !
816   END SUBROUTINE lim_thd_enmelt
817
818
819   SUBROUTINE lim_thd_init
820      !!-----------------------------------------------------------------------
821      !!                   ***  ROUTINE lim_thd_init ***
822      !!                 
823      !! ** Purpose :   Physical constants and parameters linked to the ice
824      !!              thermodynamics
825      !!
826      !! ** Method  :   Read the namicethd namelist and check the ice-thermo
827      !!              parameter values called at the first timestep (nit000)
828      !!
829      !! ** input   :   Namelist namicether
830      !!-------------------------------------------------------------------
831      NAMELIST/namicethd/ hmelt , hiccrit, fraz_swi, maxfrazb, vfrazb, Cfrazb,   &
832         &                hicmin, hiclim,                                        &
833         &                sbeta  , parlat, hakspl, hibspl, exld,                 &
834         &                hakdif, hnzst  , thth  , parsub, alphs, betas,         & 
835         &                kappa_i, nconv_i_thd, maxer_i_thd, thcon_i_swi
836      !!-------------------------------------------------------------------
837      !
838      IF(lwp) THEN
839         WRITE(numout,*)
840         WRITE(numout,*) 'lim_thd : Ice Thermodynamics'
841         WRITE(numout,*) '~~~~~~~'
842      ENDIF
843      !
844      REWIND( numnam_ice )                  ! read Namelist numnam_ice
845      READ  ( numnam_ice , namicethd )
846      !
847      IF(lwp) THEN                          ! control print
848         WRITE(numout,*)
849         WRITE(numout,*)'   Namelist of ice parameters for ice thermodynamic computation '
850         WRITE(numout,*)'      maximum melting at the bottom                           hmelt        = ', hmelt
851         WRITE(numout,*)'      ice thick. for lateral accretion in NH (SH)             hiccrit(1/2) = ', hiccrit
852         WRITE(numout,*)'      Frazil ice thickness as a function of wind or not       fraz_swi     = ', fraz_swi
853         WRITE(numout,*)'      Maximum proportion of frazil ice collecting at bottom   maxfrazb     = ', maxfrazb
854         WRITE(numout,*)'      Thresold relative drift speed for collection of frazil  vfrazb       = ', vfrazb
855         WRITE(numout,*)'      Squeezing coefficient for collection of frazil          Cfrazb       = ', Cfrazb
856         WRITE(numout,*)'      ice thick. corr. to max. energy stored in brine pocket  hicmin       = ', hicmin 
857         WRITE(numout,*)'      minimum ice thickness                                   hiclim       = ', hiclim 
858         WRITE(numout,*)'      numerical carac. of the scheme for diffusion in ice '
859         WRITE(numout,*)'      Cranck-Nicholson (=0.5), implicit (=1), explicit (=0)   sbeta        = ', sbeta
860         WRITE(numout,*)'      percentage of energy used for lateral ablation          parlat       = ', parlat
861         WRITE(numout,*)'      slope of distr. for Hakkinen-Mellor lateral melting     hakspl       = ', hakspl 
862         WRITE(numout,*)'      slope of distribution for Hibler lateral melting        hibspl       = ', hibspl
863         WRITE(numout,*)'      exponent for leads-closure rate                         exld         = ', exld
864         WRITE(numout,*)'      coefficient for diffusions of ice and snow              hakdif       = ', hakdif
865         WRITE(numout,*)'      threshold thick. for comp. of eq. thermal conductivity  zhth         = ', thth 
866         WRITE(numout,*)'      thickness of the surf. layer in temp. computation       hnzst        = ', hnzst
867         WRITE(numout,*)'      switch for snow sublimation  (=1) or not (=0)           parsub       = ', parsub 
868         WRITE(numout,*)'      coefficient for snow density when snow ice formation    alphs        = ', alphs
869         WRITE(numout,*)'      coefficient for ice-lead partition of snowfall          betas        = ', betas
870         WRITE(numout,*)'      extinction radiation parameter in sea ice (1.0)         kappa_i      = ', kappa_i
871         WRITE(numout,*)'      maximal n. of iter. for heat diffusion computation      nconv_i_thd  = ', nconv_i_thd
872         WRITE(numout,*)'      maximal err. on T for heat diffusion computation        maxer_i_thd  = ', maxer_i_thd
873         WRITE(numout,*)'      switch for comp. of thermal conductivity in the ice     thcon_i_swi  = ', thcon_i_swi
874      ENDIF
875      !
876      rcdsn = hakdif * rcdsn 
877      rcdic = hakdif * rcdic
878      !
879   END SUBROUTINE lim_thd_init
880
881#else
882   !!----------------------------------------------------------------------
883   !!   Default option         Dummy module          NO  LIM3 sea-ice model
884   !!----------------------------------------------------------------------
885#endif
886
887   !!======================================================================
888END MODULE limthd
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.