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Since March 2022 along with NEMO 4.2 release, the code development moved to a self-hosted GitLab.
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thd_ice.F90 in branches/2016/dev_v3_6_STABLE_r6506_AGRIF_LIM3/NEMOGCM/NEMO/LIM_SRC_3 – NEMO

source: branches/2016/dev_v3_6_STABLE_r6506_AGRIF_LIM3/NEMOGCM/NEMO/LIM_SRC_3/thd_ice.F90 @ 6515

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implement several developments for LIM3: new advection scheme (ultimate-macho, not yet perfect) ; lateral ice melt ; enabling/disabling thermo and dyn with namelist options ; simplifications (including a clarified namelist)

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 10.6 KB
RevLine 
[825]1MODULE thd_ice
2   !!======================================================================
3   !!                       ***  MODULE thd_ice  ***
4   !! LIM sea-ice :   Ice thermodynamics in 1D
5   !!=====================================================================
[2715]6   !! History :  3.0  !  2002-11  (C. Ethe)  F90: Free form and module
[825]7   !!----------------------------------------------------------------------
[2715]8   USE in_out_manager ! I/O manager
[3625]9   USE lib_mpp        ! MPP library
[5123]10   USE ice, ONLY :   nlay_i, nlay_s
[825]11
12   IMPLICIT NONE
13   PRIVATE
14
[2715]15   PUBLIC thd_ice_alloc ! Routine called by nemogcm.F90
16
[834]17   !!-----------------------------
18   !! * Share 1D Module variables
19   !!-----------------------------
20   !: In ice thermodynamics, to spare memory, the vectors are folded
[4872]21   !: from 1D to 2D vectors. The following variables, with ending _1d
[834]22   !: are the variables corresponding to 2d vectors
[825]23
[5123]24   INTEGER , PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   npb    !: address vector for 1d vertical thermo computations
25   INTEGER , PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   nplm   !: address vector for mono-category lateral melting
26   INTEGER , PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   npac   !: address vector for new ice formation
[825]27
[4872]28   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   qlead_1d     
29   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   ftr_ice_1d   
30   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   qsr_ice_1d 
31   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   fr1_i0_1d   
32   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   fr2_i0_1d   
33   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   qns_ice_1d 
34   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   t_bo_1d     
[6399]35   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   rn_amax_1d
[825]36
[4688]37   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   hfx_sum_1d
38   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   hfx_bom_1d
39   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   hfx_bog_1d
40   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   hfx_dif_1d
41   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   hfx_opw_1d
42   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   hfx_snw_1d
43   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   hfx_err_1d
44   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   hfx_err_rem_1d
[5146]45   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   hfx_err_dif_1d
[4688]46
47   ! heat flux associated with ice-atmosphere mass exchange
48   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   hfx_sub_1d
49   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   hfx_spr_1d
50
51   ! heat flux associated with ice-ocean mass exchange
52   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   hfx_thd_1d
53   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   hfx_res_1d
54
[4866]55   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   wfx_snw_1d 
56   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   wfx_sub_1d
[4688]57
[4866]58   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   wfx_bog_1d   
59   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   wfx_bom_1d   
60   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   wfx_sum_1d 
61   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   wfx_sni_1d 
62   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   wfx_opw_1d
63   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   wfx_res_1d 
64   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   wfx_spr_1d
[4688]65
[4866]66   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   sfx_bri_1d
67   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   sfx_bog_1d   
68   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   sfx_bom_1d   
69   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   sfx_sum_1d   
70   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   sfx_sni_1d   
71   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   sfx_opw_1d   
72   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   sfx_res_1d 
[4688]73
[6399]74   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   sfx_sub_1d
75
[2715]76   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   sprecip_1d    !: <==> the 2D  sprecip
77   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   frld_1d       !: <==> the 2D  frld
[4872]78   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   at_i_1d        !: <==> the 2D  at_i
[4866]79   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   fhtur_1d      !: <==> the 2D  fhtur
[4688]80   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   fhld_1d       !: <==> the 2D  fhld
[2715]81   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   dqns_ice_1d   !: <==> the 2D  dqns_ice
[5407]82   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   evap_ice_1d   !: <==> the 2D  evap_ice
83   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   qprec_ice_1d  !: <==> the 2D  qprec_ice
[6399]84   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   qevap_ice_1d  !: <==> the 3D  qevap_ice
[2715]85   !                                                     ! to reintegrate longwave flux inside the ice thermodynamics
86   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   i0            !: fraction of radiation transmitted to the ice
[4872]87   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   hicol_1d      !: Ice collection thickness accumulated in leads
[825]88
[4872]89   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   t_su_1d       !: <==> the 2D  t_su
90   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   a_i_1d        !: <==> the 2D  a_i
91   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   ht_i_1d       !: <==> the 2D  ht_s
92   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   ht_s_1d       !: <==> the 2D  ht_i
93   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   fc_su         !: Surface Conduction flux
94   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   fc_bo_i       !: Bottom  Conduction flux
95   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   dh_s_tot      !: Snow accretion/ablation        [m]
96   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   dh_i_surf     !: Ice surface accretion/ablation [m]
[6399]97   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   dh_i_sub      !: Ice surface sublimation [m]
[4872]98   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   dh_i_bott     !: Ice bottom accretion/ablation  [m]
99   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   dh_snowice    !: Snow ice formation             [m of ice]
100   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   sm_i_1d       !: Ice bulk salinity [ppt]
101   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   s_i_new       !: Salinity of new ice at the bottom
[825]102
[4872]103   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   t_s_1d   !: corresponding to the 2D var  t_s
104   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   t_i_1d   !: corresponding to the 2D var  t_i
105   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   s_i_1d   !: profiled ice salinity
106   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   q_i_1d   !:    Ice  enthalpy per unit volume
107   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   q_s_1d   !:    Snow enthalpy per unit volume
[825]108
[4872]109   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   qh_i_old !: ice heat content (q*h, J.m-2)
110   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   h_i_old  !: ice thickness layer (m)
[825]111
[2715]112   INTEGER , PUBLIC ::   jiindex_1d   ! 1D index of debugging point
[825]113
[2715]114   !!----------------------------------------------------------------------
[4161]115   !! NEMO/LIM3 4.0 , UCL - NEMO Consortium (2011)
[2715]116   !! $Id$
117   !! Software governed by the CeCILL licence     (NEMOGCM/NEMO_CeCILL.txt)
118   !!----------------------------------------------------------------------
119CONTAINS
120
121   FUNCTION thd_ice_alloc()
122      !!---------------------------------------------------------------------!
123      !!                ***  ROUTINE thd_ice_alloc ***
124      !!---------------------------------------------------------------------!
125      INTEGER ::   thd_ice_alloc   ! return value
[6515]126      INTEGER ::   ierr(4), ii
[2715]127      !!---------------------------------------------------------------------!
[6515]128      ierr(:) = 0
[2715]129
[6515]130      ii = 1
[5167]131      ALLOCATE( npb      (jpij) , nplm      (jpij) , npac       (jpij) ,   &
132         &      qlead_1d (jpij) , ftr_ice_1d(jpij) , qsr_ice_1d (jpij) ,   &
133         &      fr1_i0_1d(jpij) , fr2_i0_1d (jpij) , qns_ice_1d(jpij)  ,   &
[5146]134         &      t_bo_1d   (jpij) ,                                         &
135         &      hfx_sum_1d(jpij) , hfx_bom_1d(jpij) ,hfx_bog_1d(jpij) ,    & 
136         &      hfx_dif_1d(jpij) , hfx_opw_1d(jpij) ,                      &
[6311]137         &      rn_amax_1d(jpij) ,                                         &
[5146]138         &      hfx_thd_1d(jpij) , hfx_spr_1d(jpij) ,                      &
139         &      hfx_snw_1d(jpij) , hfx_sub_1d(jpij) , hfx_err_1d(jpij) ,   &
[6515]140         &      hfx_res_1d(jpij) , hfx_err_rem_1d(jpij) , hfx_err_dif_1d(jpij) , STAT=ierr(ii) )
[2715]141      !
[6515]142      ii = ii + 1
[5167]143      ALLOCATE( sprecip_1d (jpij) , frld_1d    (jpij) , at_i_1d    (jpij) ,                     &
144         &      fhtur_1d   (jpij) , wfx_snw_1d (jpij) , wfx_spr_1d (jpij) ,                     &
145         &      fhld_1d    (jpij) , wfx_sub_1d (jpij) , wfx_bog_1d (jpij) , wfx_bom_1d(jpij) ,  &
146         &      wfx_sum_1d(jpij)  , wfx_sni_1d (jpij) , wfx_opw_1d (jpij) , wfx_res_1d(jpij) ,  &
[5407]147         &      dqns_ice_1d(jpij) , evap_ice_1d (jpij),                                         &
[6399]148         &      qprec_ice_1d(jpij), qevap_ice_1d(jpij), i0         (jpij) ,                     & 
[5167]149         &      sfx_bri_1d (jpij) , sfx_bog_1d (jpij) , sfx_bom_1d (jpij) , sfx_sum_1d (jpij),  &
[6399]150         &      sfx_sni_1d (jpij) , sfx_opw_1d (jpij) , sfx_res_1d (jpij) , sfx_sub_1d (jpij),  &
[6515]151         &      hicol_1d   (jpij) , STAT=ierr(ii) )
[2715]152      !
[6515]153      ii = ii + 1
154      ALLOCATE( t_su_1d   (jpij) , a_i_1d    (jpij) , ht_i_1d  (jpij) ,                      &
155         &      ht_s_1d   (jpij) , fc_su     (jpij) , fc_bo_i  (jpij) ,                      &   
156         &      dh_s_tot  (jpij) , dh_i_surf (jpij) , dh_i_sub (jpij) ,                      &   
157         &      dh_i_bott (jpij) , dh_snowice(jpij) , sm_i_1d  (jpij) , s_i_new  (jpij) ,    &
158         &      STAT=ierr(ii) )
[2715]159      !
[6515]160      ii = ii + 1
161      ALLOCATE( t_s_1d  (jpij,nlay_s)     , t_i_1d (jpij,nlay_i)     , s_i_1d(jpij,nlay_i) ,  &           
162         &      q_i_1d  (jpij,nlay_i+1)   , q_s_1d (jpij,nlay_s)     ,                        &
163         &      qh_i_old(jpij,0:nlay_i+1) , h_i_old(jpij,0:nlay_i+1) , STAT=ierr(ii) )
164      !
165      thd_ice_alloc = MAXVAL( ierr(:) )
[2715]166      IF( thd_ice_alloc /= 0 )   CALL ctl_warn( 'thd_ice_alloc: failed to allocate arrays.' )
167      !
168   END FUNCTION thd_ice_alloc
169   
[825]170   !!======================================================================
171END MODULE thd_ice
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.