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sbcice_lim_2.F90 in branches/2015/dev_r5836_NOC3_vvl_by_default/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/SBC – NEMO

source: branches/2015/dev_r5836_NOC3_vvl_by_default/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/SBC/sbcice_lim_2.F90 @ 5845

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#1613: vvl by default: suppression of domzgr_substitute.h90

  • Property svn:keywords set to Id
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Line 
1MODULE sbcice_lim_2
2   !!======================================================================
3   !!                       ***  MODULE  sbcice_lim_2  ***
4   !! Surface module :  update surface ocean boundary condition over ice covered area using LIM sea-ice model
5   !! Sea-Ice model  :  LIM-2 Sea ice model time-stepping
6   !!======================================================================
7   !! History :  1.0   !  06-2006  (G. Madec)  from icestp_2.F90
8   !!            3.0   !  08-2008  (S. Masson, E. .... ) coupled interface
9   !!            3.3   !  05-2009  (G.Garric) addition of the lim2_evp case
10   !!----------------------------------------------------------------------
11#if defined key_lim2
12   !!----------------------------------------------------------------------
13   !!   'key_lim2' :                                    LIM-2 sea-ice model
14   !!----------------------------------------------------------------------
15   !!   sbc_ice_lim_2   : sea-ice model time-stepping and update ocean sbc over ice-covered area
16   !!----------------------------------------------------------------------
17   USE oce              ! ocean dynamics and tracers
18   USE dom_oce          ! ocean space and time domain
19   USE ice_2
20   USE par_ice_2
21   USE iceini_2
22   USE dom_ice_2
23
24   USE sbc_oce          ! Surface boundary condition: ocean fields
25   USE sbc_ice          ! Surface boundary condition: ice   fields
26   USE sbcblk_core      ! Surface boundary condition: CORE bulk
27   USE sbcblk_clio      ! Surface boundary condition: CLIO bulk
28   USE sbccpl           ! Surface boundary condition: coupled interface
29   USE albedo
30
31   USE phycst           ! Define parameters for the routines
32   USE eosbn2           ! equation of state
33   USE limdyn_2
34   USE limtrp_2
35   USE limdmp_2
36   USE limthd_2
37   USE limsbc_2         ! sea surface boundary condition
38   USE limdia_2
39   USE limwri_2
40   USE limrst_2
41
42   USE c1d              ! 1D vertical configuration
43
44   USE lbclnk           ! lateral boundary condition - MPP link
45   USE lib_mpp          ! MPP library
46   USE wrk_nemo         ! work arrays
47   USE iom              ! I/O manager library
48   USE in_out_manager   ! I/O manager
49   USE prtctl           ! Print control
50
51# if defined key_agrif
52   USE agrif_ice
53   USE agrif_lim2_update
54# endif
55
56#if defined key_bdy 
57   USE bdyice_lim       ! unstructured open boundary data  (bdy_ice_lim routine)
58#endif
59
60   IMPLICIT NONE
61   PRIVATE
62
63   PUBLIC sbc_ice_lim_2 ! routine called by sbcmod.F90
64
65   !! * Substitutions
66#  include "vectopt_loop_substitute.h90"
67   !!----------------------------------------------------------------------
68   !! NEMO/OPA 3.3 , NEMO Consortium (2010)
69   !! $Id$
70   !! Software governed by the CeCILL licence     (NEMOGCM/NEMO_CeCILL.txt)
71   !!----------------------------------------------------------------------
72CONTAINS
73
74   SUBROUTINE sbc_ice_lim_2( kt, ksbc )
75      !!---------------------------------------------------------------------
76      !!                  ***  ROUTINE sbc_ice_lim_2  ***
77      !!                   
78      !! ** Purpose :   update the ocean surface boundary condition via the
79      !!                Louvain la Neuve Sea Ice Model time stepping
80      !!
81      !! ** Method  :   ice model time stepping
82      !!              - call the ice dynamics routine
83      !!              - call the ice advection/diffusion routine
84      !!              - call the ice thermodynamics routine
85      !!              - call the routine that computes mass and
86      !!                heat fluxes at the ice/ocean interface
87      !!              - save the outputs
88      !!              - save the outputs for restart when necessary
89      !!
90      !! ** Action  : - time evolution of the LIM sea-ice model
91      !!              - update all sbc variables below sea-ice:
92      !!                utau, vtau, taum, wndm, qns , qsr, emp , sfx
93      !!---------------------------------------------------------------------
94      INTEGER, INTENT(in) ::   kt      ! ocean time step
95      INTEGER, INTENT(in) ::   ksbc    ! type of sbc ( =3 CLIO bulk ; =4 CORE bulk ; =5 coupled )
96      !!
97      INTEGER  ::   ji, jj   ! dummy loop indices
98      REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), POINTER :: zalb_os   ! ice albedo under overcast sky
99      REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), POINTER :: zalb_cs   ! ice albedo under clear sky
100      REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), POINTER :: zalb_ice  ! mean ice albedo
101      REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), POINTER :: zsist     ! ice surface temperature (K)
102      REAL(wp), DIMENSION(:,:  ), POINTER :: zutau_ice, zvtau_ice 
103      !!----------------------------------------------------------------------
104
105      IF( kt == nit000 ) THEN
106         IF(lwp) WRITE(numout,*)
107         IF(lwp) WRITE(numout,*) 'sbc_ice_lim_2 : update ocean surface boudary condition' 
108         IF(lwp) WRITE(numout,*) '~~~~~~~~~~~~~   via Louvain la Neuve Ice Model (LIM) time stepping'
109         !
110         CALL ice_init_2
111         !
112# if defined key_agrif
113         IF( .NOT. Agrif_Root() ) CALL Agrif_InitValues_cont_lim2   ! AGRIF: set the meshes
114# endif
115      ENDIF
116
117      !                                        !----------------------!
118      IF( MOD( kt-1, nn_fsbc ) == 0 ) THEN     !  Ice time-step only  !
119         !                                     !----------------------!
120# if defined key_agrif
121         IF( .NOT. Agrif_Root() ) lim_nbstep = MOD(lim_nbstep,Agrif_rhot()&
122         &*Agrif_PArent(nn_fsbc)/REAL(nn_fsbc)) + 1
123# endif
124
125         CALL wrk_alloc( jpi,jpj  , zutau_ice, zvtau_ice)
126         CALL wrk_alloc( jpi,jpj,1, zalb_os, zalb_cs, zalb_ice, zsist )
127
128         !  Bulk Formulea !
129         !----------------!
130         ! ... mean surface ocean current at ice dynamics point
131         SELECT CASE( cp_ice_msh )
132         CASE( 'I' )                  !== B-grid ice dynamics :   I-point (i.e. F-point with sea-ice indexation)
133            DO jj = 2, jpj
134               DO ji = 2, jpi   ! NO vector opt. possible
135                  u_oce(ji,jj) = 0.5_wp * ( ssu_m(ji-1,jj  ) * umask(ji-1,jj  ,1) &
136                     &                    + ssu_m(ji-1,jj-1) * umask(ji-1,jj-1,1) ) * tmu(ji,jj)
137                  v_oce(ji,jj) = 0.5_wp * ( ssv_m(ji  ,jj-1) * vmask(ji  ,jj-1,1) &
138                     &                    + ssv_m(ji-1,jj-1) * vmask(ji-1,jj-1,1) ) * tmu(ji,jj)
139               END DO
140            END DO
141            CALL lbc_lnk( u_oce, 'I', -1. )   ! I-point (i.e. F-point with ice indices)
142            CALL lbc_lnk( v_oce, 'I', -1. )   ! I-point (i.e. F-point with ice indices)
143            !
144         CASE( 'C' )                  !== C-grid ice dynamics :   U & V-points (same as ocean)
145            u_oce(:,:) = ssu_m(:,:) * umask(:,:,1)                     ! mean surface ocean current at ice velocity point
146            v_oce(:,:) = ssv_m(:,:) * vmask(:,:,1)
147            !
148         END SELECT
149
150         ! ... masked sea surface freezing temperature [Kelvin] (set to rt0 over land)
151         CALL eos_fzp( sss_m(:,:), tfu(:,:) )
152         tfu(:,:) = tfu(:,:) + rt0
153
154         zsist (:,:,1) = sist (:,:) + rt0 * ( 1. - tmask(:,:,1) )
155
156         ! Ice albedo
157
158         CALL albedo_ice( zsist, reshape( hicif, (/jpi,jpj,1/) ), &
159                                 reshape( hsnif, (/jpi,jpj,1/) ), &
160                          zalb_cs, zalb_os )
161
162         SELECT CASE( ksbc )
163         CASE( jp_core , jp_purecpl )   ! CORE and COUPLED bulk formulations
164
165            ! albedo depends on cloud fraction because of non-linear spectral effects
166            zalb_ice(:,:,:) = ( 1. - cldf_ice ) * zalb_cs(:,:,:) + cldf_ice * zalb_os(:,:,:)
167            ! In CLIO the cloud fraction is read in the climatology and the all-sky albedo
168            ! (zalb_ice) is computed within the bulk routine
169
170         END SELECT
171
172         ! ... Sea-ice surface boundary conditions output from bulk formulae :
173         !     - utau_ice   ! surface ice stress i-component (I-point)   [N/m2]
174         !     - vtau_ice   ! surface ice stress j-component (I-point)   [N/m2]
175         !     - qns_ice    ! non solar heat flux over ice   (T-point)   [W/m2]
176         !     - qsr_ice    !     solar heat flux over ice   (T-point)   [W/m2]
177         !     - qla_ice    ! latent    heat flux over ice   (T-point)   [W/m2]
178         !     - dqns_ice   ! non solar heat sensistivity    (T-point)   [W/m2]
179         !     - dqla_ice   ! latent    heat sensistivity    (T-point)   [W/m2]
180         !     - tprecip    ! total precipitation            (T-point)   [Kg/m2/s]
181         !     - sprecip    ! solid precipitation            (T-point)   [Kg/m2/s]
182         !     - fr1_i0     ! 1sr fraction of qsr penetration in ice     [%]
183         !     - fr2_i0     ! 2nd fraction of qsr penetration in ice     [%]
184         !
185         SELECT CASE( ksbc )
186         CASE( jp_clio )           ! CLIO bulk formulation
187!           CALL blk_ice_clio( zsist, zalb_cs    , zalb_os    , zalb_ice   ,            &
188!              &                      utau_ice   , vtau_ice   , qns_ice    , qsr_ice,   &
189!              &                      qla_ice    , dqns_ice   , dqla_ice   ,            &
190!              &                      tprecip    , sprecip    ,                         &
191!              &                      fr1_i0     , fr2_i0     , cp_ice_msh , jpl  )
192            CALL blk_ice_clio_tau
193            CALL blk_ice_clio_flx( zsist, zalb_cs, zalb_os, zalb_ice )
194
195         CASE( jp_core )           ! CORE bulk formulation
196            CALL blk_ice_core_tau
197            CALL blk_ice_core_flx( zsist, zalb_ice )
198
199         CASE( jp_purecpl )            ! Coupled formulation : atmosphere-ice stress only (fluxes provided after ice dynamics)
200            CALL sbc_cpl_ice_tau( utau_ice , vtau_ice )
201         END SELECT
202         
203         IF( ln_mixcpl) THEN
204            CALL sbc_cpl_ice_tau( zutau_ice , zvtau_ice )
205            utau_ice(:,:) = utau_ice(:,:) * xcplmask(:,:,0) + zutau_ice(:,:) * ( 1. - xcplmask(:,:,0) )
206            vtau_ice(:,:) = vtau_ice(:,:) * xcplmask(:,:,0) + zvtau_ice(:,:) * ( 1. - xcplmask(:,:,0) )
207         ENDIF
208
209         CALL iom_put( 'utau_ice', utau_ice )     ! Wind stress over ice along i-axis at I-point
210         CALL iom_put( 'vtau_ice', vtau_ice )     ! Wind stress over ice along j-axis at I-point
211
212         IF(ln_ctl) THEN         ! print mean trends (used for debugging)
213            CALL prt_ctl_info( 'Ice Forcings ' )
214            CALL prt_ctl( tab2d_1=tprecip ,clinfo1=' sbc_ice_lim: precip  : ', tab2d_2=sprecip , clinfo2=' Snow    : ' )
215            CALL prt_ctl( tab2d_1=utau_ice,clinfo1=' sbc_ice_lim: utau_ice: ', tab2d_2=vtau_ice, clinfo2=' vtau_ice: ' )
216            CALL prt_ctl( tab2d_1=sst_m   ,clinfo1=' sbc_ice_lim: sst     : ', tab2d_2=sss_m   , clinfo2=' sss     : ' )
217            CALL prt_ctl( tab2d_1=u_oce   ,clinfo1=' sbc_ice_lim: u_io    : ', tab2d_2=v_oce   , clinfo2=' v_io    : ' )
218            CALL prt_ctl( tab2d_1=hsnif   ,clinfo1=' sbc_ice_lim: hsnif  1: ', tab2d_2=hicif   , clinfo2=' hicif   : ' )
219            CALL prt_ctl( tab2d_1=frld    ,clinfo1=' sbc_ice_lim: frld   1: ', tab2d_2=sist    , clinfo2=' sist    : ' )
220         ENDIF
221
222         ! ---------------- !
223         !  Ice model step  !
224         ! ---------------- !
225         numit = numit + nn_fsbc                           ! Ice model time step
226
227                           CALL lim_rst_opn_2  ( kt )  ! Open Ice restart file
228         IF( .NOT. lk_c1d ) THEN                       ! Ice dynamics & transport (except in 1D case)
229                           CALL lim_dyn_2      ( kt )      ! Ice dynamics    ( rheology/dynamics )
230                           CALL lim_trp_2      ( kt )      ! Ice transport   ( Advection/diffusion )
231           IF( ln_limdmp ) CALL lim_dmp_2      ( kt )      ! Ice damping
232#if defined key_bdy
233                           CALL bdy_ice_lim( kt ) ! bdy ice thermo
234#endif
235         END IF
236         !                                             ! Ice surface fluxes in coupled mode
237         IF( ln_cpl ) THEN   ! pure coupled and mixed forced-coupled configurations
238            a_i(:,:,1)=fr_i
239            CALL sbc_cpl_ice_flx( frld,                                              &
240            !                                optional arguments, used only in 'mixed oce-ice' case
241            &                                             palbi=zalb_ice, psst=sst_m, pist=zsist )
242            sprecip(:,:) = - emp_ice(:,:)   ! Ugly patch, WARNING, in coupled mode, sublimation included in snow (parsub = 0.)
243         ENDIF
244                           CALL lim_thd_2      ( kt )      ! Ice thermodynamics
245                           CALL lim_sbc_flx_2  ( kt )      ! update surface ocean mass, heat & salt fluxes
246
247         IF(  .NOT. lk_mpp )THEN
248            IF( MOD( kt+nn_fsbc-1, ninfo ) == 0 .OR. ntmoy == 1 )   &
249            &              CALL lim_dia_2      ( kt )      ! Ice Diagnostics
250         ENDIF
251# if ! defined key_iomput
252                           CALL lim_wri_2      ( kt )      ! Ice outputs
253# endif
254         IF( lrst_ice  )   CALL lim_rst_write_2( kt )      ! Ice restart file
255         !
256# if defined key_agrif && defined key_lim2
257         IF( .NOT. Agrif_Root() )   CALL agrif_update_lim2( kt )
258# endif
259         !
260         CALL wrk_dealloc( jpi,jpj  , zutau_ice, zvtau_ice)
261         CALL wrk_dealloc( jpi,jpj,1, zalb_os, zalb_cs, zalb_ice, zsist )
262         !
263      ENDIF                                    ! End sea-ice time step only
264      !
265      !                                        !--------------------------!
266      !                                        !  at all ocean time step  !
267      !                                        !--------------------------!
268      !                                               
269      !                                              ! Update surface ocean stresses (only in ice-dynamic case)
270      !                                                   ! otherwise the atm.-ocean stresses are used everywhere
271      IF( ln_limdyn    )   CALL lim_sbc_tau_2( kt, ub(:,:,1), vb(:,:,1) )  ! using before instantaneous surf. currents
272      !
273   END SUBROUTINE sbc_ice_lim_2
274
275#else
276   !!----------------------------------------------------------------------
277   !!   Default option           Dummy module      NO LIM 2.0 sea-ice model
278   !!----------------------------------------------------------------------
279CONTAINS
280   SUBROUTINE sbc_ice_lim_2 ( kt, ksbc )     ! Dummy routine
281      INTEGER, INTENT(in) ::   kt, ksbc   
282      WRITE(*,*) 'sbc_ice_lim_2: You should not have seen this print! error?', kt, ksbc
283   END SUBROUTINE sbc_ice_lim_2
284#endif
285
286   !!======================================================================
287END MODULE sbcice_lim_2
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.