source: branches/2017/dev_r8183_ICEMODEL/NEMOGCM/NEMO/LIM_SRC_3/ice.F90 @ 8291

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correct last commit changes. This is the start version for the modifications of the ice model. All sette tests passed except restartability for agrif and sas (though sas_biper is restartable). Configurations CREG, SPITZ, FER & SASBIPER are running.

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 49.2 KB
Line 
1MODULE ice
2   !!======================================================================
3   !!                        ***  MODULE ice  ***
4   !! LIM-3 Sea Ice physics:  diagnostics variables of ice defined in memory
5   !!=====================================================================
6   !! History :  3.0  ! 2008-03  (M. Vancoppenolle) original code LIM-3
7   !!            4.0  ! 2011-02  (G. Madec) dynamical allocation
8   !!----------------------------------------------------------------------
9#if defined key_lim3
10   !!----------------------------------------------------------------------
11   !!   'key_lim3'                                      LIM-3 sea-ice model
12   !!----------------------------------------------------------------------
13   USE in_out_manager ! I/O manager
14   USE lib_mpp        ! MPP library
15
16   IMPLICIT NONE
17   PRIVATE
18
19   PUBLIC    ice_alloc  !  Called in sbc_lim_init
20
21   !!======================================================================
22   !! LIM3 by the use of sweat, agile fingers and sometimes brain juice,
23   !!  was developed in Louvain-la-Neuve by :
24   !!    * Martin Vancoppenolle (UCL-ASTR, Belgium)
25   !!    * Sylvain Bouillon (UCL-ASTR, Belgium)
26   !!    * Miguel Angel Morales Maqueda (NOC-L, UK)
27   !!
28   !! Based on extremely valuable earlier work by
29   !!    * Thierry Fichefet
30   !!    * Hugues Goosse
31   !!
32   !! The following persons also contributed to the code in various ways
33   !!    * Gurvan Madec, Claude Talandier, Christian Ethe (LOCEAN, France)
34   !!    * Xavier Fettweis (UCL-ASTR), Ralph Timmermann (AWI, Germany)
35   !!    * Bill Lipscomb (LANL), Cecilia Bitz (UWa)
36   !!      and Elisabeth Hunke (LANL), USA.
37   !!
38   !! For more info, the interested user is kindly invited to consult the following references
39   !!    For model description and validation :
40   !!    * Vancoppenolle et al., Ocean Modelling, 2008a.
41   !!    * Vancoppenolle et al., Ocean Modelling, 2008b.
42   !!    For a specific description of EVP :
43   !!    * Bouillon et al., Ocean Modelling 2009.
44   !!
45   !!    Or the reference manual, that should be available by 2011
46   !!======================================================================
47   !!                                                                     |
48   !!              I C E   S T A T E   V A R I A B L E S                  |
49   !!                                                                     |
50   !! Introduction :                                                      |
51   !! --------------                                                      |
52   !! Every ice-covered grid cell is characterized by a series of state   |
53   !! variables. To account for unresolved spatial variability in ice     |
54   !! thickness, the ice cover in divided in ice thickness categories.    |
55   !!                                                                     |
56   !! Sea ice state variables depend on the ice thickness category        |
57   !!                                                                     |
58   !! Those variables are divided into two groups                         |
59   !! * Extensive (or global) variables.                                  |
60   !!   These are the variables that are transported by all means         |
61   !! * Intensive (or equivalent) variables.                              |
62   !!   These are the variables that are either physically more           |
63   !!   meaningful and/or used in ice thermodynamics                      |
64   !!                                                                     |
65   !! Routines in limvar.F90 perform conversions                          |
66   !!  - lim_var_glo2eqv  : from global to equivalent variables           |
67   !!  - lim_var_eqv2glo  : from equivalent to global variables           |
68   !!                                                                     |
69   !! For various purposes, the sea ice state variables have sometimes    |
70   !! to be aggregated over all ice thickness categories. This operation  |
71   !! is done in :                                                        |
72   !!  - lim_var_agg                                                      |
73   !!                                                                     |
74   !! in icestp.F90, the routines that compute the changes in the ice     |
75   !! state variables are called                                          |
76   !! - lim_dyn : ice dynamics                                            |
77   !! - lim_trp : ice transport                                           |
78   !! - lim_itd_me : mechanical redistribution (ridging and rafting)      |
79   !! - lim_thd : ice halo-thermodynamics                                 |
80   !! - lim_itd_th : thermodynamic changes in ice thickness distribution  |
81   !!                and creation of new ice                              |
82   !!                                                                     |
83   !! See the associated routines for more information                    |
84   !!                                                                     |
85   !! List of ice state variables :                                       |
86   !! -----------------------------                                       |
87   !!                                                                     |
88   !!-------------|-------------|---------------------------------|-------|
89   !!   name in   |   name in   |              meaning            | units |
90   !! 2D routines | 1D routines |                                 |       |
91   !!-------------|-------------|---------------------------------|-------|
92   !!                                                                     |
93   !! ******************************************************************* |
94   !! ***         Dynamical variables (prognostic)                    *** |
95   !! ******************************************************************* |
96   !!                                                                     |
97   !! u_ice       |      -      |    Comp. U of the ice velocity  | m/s   |
98   !! v_ice       |      -      |    Comp. V of the ice velocity  | m/s   |
99   !!                                                                     |
100   !! ******************************************************************* |
101   !! ***         Category dependent state variables (prognostic)     *** |
102   !! ******************************************************************* |
103   !!                                                                     |
104   !! ** Global variables                                                 |
105   !!-------------|-------------|---------------------------------|-------|
106   !! a_i         | a_i_1d      |    Ice concentration            |       |
107   !! v_i         |      -      |    Ice volume per unit area     | m     |
108   !! v_s         |      -      |    Snow volume per unit area    | m     |
109   !! smv_i       |      -      |    Sea ice salt content         | ppt.m |
110   !! oa_i        !      -      !    Sea ice areal age content    | s     |
111   !! e_i         !      -      !    Ice enthalpy                 | J/m2  |
112   !!      -      ! q_i_1d      !    Ice enthalpy per unit vol.   | J/m3  |
113   !! e_s         !      -      !    Snow enthalpy                | J/m2  |
114   !!      -      ! q_s_1d      !    Snow enthalpy per unit vol.  | J/m3  |
115   !!                                                                     |
116   !!-------------|-------------|---------------------------------|-------|
117   !!                                                                     |
118   !! ** Equivalent variables                                             |
119   !!-------------|-------------|---------------------------------|-------|
120   !!                                                                     |
121   !! ht_i        | ht_i_1d     |    Ice thickness                | m     |
122   !! ht_s        ! ht_s_1d     |    Snow depth                   | m     |
123   !! sm_i        ! sm_i_1d     |    Sea ice bulk salinity        ! ppt   |
124   !! s_i         ! s_i_1d      |    Sea ice salinity profile     ! ppt   |
125   !! o_i         !      -      |    Sea ice Age                  ! s     |
126   !! t_i         ! t_i_1d      |    Sea ice temperature          ! K     |
127   !! t_s         ! t_s_1d      |    Snow temperature             ! K     |
128   !! t_su        ! t_su_1d     |    Sea ice surface temperature  ! K     |
129   !!                                                                     |
130   !! notes: the ice model only sees a bulk (i.e., vertically averaged)   |
131   !!        salinity, except in thermodynamic computations, for which    |
132   !!        the salinity profile is computed as a function of bulk       |
133   !!        salinity                                                     |
134   !!                                                                     |
135   !!        the sea ice surface temperature is not associated to any     |
136   !!        heat content. Therefore, it is not a state variable and      |
137   !!        does not have to be advected. Nevertheless, it has to be     |
138   !!        computed to determine whether the ice is melting or not      |
139   !!                                                                     |
140   !! ******************************************************************* |
141   !! ***         Category-summed state variables (diagnostic)        *** |
142   !! ******************************************************************* |
143   !! at_i        | at_i_1d     |    Total ice concentration      |       |
144   !! vt_i        |      -      |    Total ice vol. per unit area | m     |
145   !! vt_s        |      -      |    Total snow vol. per unit ar. | m     |
146   !! smt_i       |      -      |    Mean sea ice salinity        | ppt   |
147   !! tm_i        |      -      |    Mean sea ice temperature     | K     |
148   !! et_i        !      -      !    Total ice enthalpy           | J/m2  |
149   !! et_s        !      -      !    Total snow enthalpy          | J/m2  |
150   !! bv_i        !      -      !    relative brine volume        | ???   |
151   !!=====================================================================
152
153   LOGICAL, PUBLIC ::   con_i = .false.   ! switch for conservation test
154
155   !!--------------------------------------------------------------------------
156   !! * Share Module variables
157   !!--------------------------------------------------------------------------
158   !                                     !!** ice-generic parameters namelist (namicerun) **
159   INTEGER           , PUBLIC ::   jpl             !: number of ice  categories
160   INTEGER           , PUBLIC ::   nlay_i          !: number of ice  layers
161   INTEGER           , PUBLIC ::   nlay_s          !: number of snow layers
162   REAL(wp)          , PUBLIC ::   rn_amax_n       !: maximum ice concentration Northern hemisphere
163   REAL(wp)          , PUBLIC ::   rn_amax_s       !: maximum ice concentration Southern hemisphere
164   CHARACTER(len=32) , PUBLIC ::   cn_icerst_in    !: suffix of ice restart name (input)
165   CHARACTER(len=32) , PUBLIC ::   cn_icerst_out   !: suffix of ice restart name (output)
166   CHARACTER(len=256), PUBLIC ::   cn_icerst_indir !: ice restart input directory
167   CHARACTER(len=256), PUBLIC ::   cn_icerst_outdir!: ice restart output directory
168   LOGICAL           , PUBLIC ::   ln_limthd       !: flag for ice thermo (T) or not (F)
169   LOGICAL           , PUBLIC ::   ln_limdyn       !: flag for ice dynamics (T) or not (F)
170   INTEGER           , PUBLIC ::   nn_limdyn       !: flag for ice dynamics
171   REAL(wp)          , PUBLIC ::   rn_uice         !: prescribed u-vel (case nn_limdyn=0)
172   REAL(wp)          , PUBLIC ::   rn_vice         !: prescribed v-vel (case nn_limdyn=0)
173   
174   !                                     !!** ice-diagnostics namelist (namicediag) **
175   LOGICAL , PUBLIC ::   ln_limdiachk     !: flag for ice diag (T) or not (F)
176   LOGICAL , PUBLIC ::   ln_limdiahsb     !: flag for ice diag (T) or not (F)
177   LOGICAL , PUBLIC ::   ln_limctl        !: flag for sea-ice points output (T) or not (F)
178   INTEGER , PUBLIC ::   iiceprt          !: debug i-point
179   INTEGER , PUBLIC ::   jiceprt          !: debug j-point
180
181   !                                     !!** ice-init namelist (namiceini) **
182                                          ! -- limistate -- !
183   LOGICAL , PUBLIC ::   ln_limini        ! initialization or not
184   LOGICAL , PUBLIC ::   ln_limini_file   ! Ice initialization state from 2D netcdf file
185   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_thres_sst     ! threshold water temperature for initial sea ice
186   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_hts_ini_n     ! initial snow thickness in the north
187   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_hts_ini_s     ! initial snow thickness in the south
188   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_hti_ini_n     ! initial ice thickness in the north
189   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_hti_ini_s     ! initial ice thickness in the south
190   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_ati_ini_n     ! initial leads area in the north
191   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_ati_ini_s     ! initial leads area in the south
192   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_smi_ini_n     ! initial salinity
193   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_smi_ini_s     ! initial salinity
194   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_tmi_ini_n     ! initial temperature
195   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_tmi_ini_s     ! initial temperature
196   
197   !                                     !!** ice-thickness distribution namelist (namiceitd) **
198   INTEGER , PUBLIC ::   nn_catbnd        !: categories distribution following: tanh function (1), or h^(-alpha) function (2)
199   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_himean        !: mean thickness of the domain (used to compute the distribution, nn_itdshp = 2 only)
200
201   !                                     !!** ice-dynamics namelist (namicedyn) **
202                                          ! -- limtrp & limadv -- !
203   INTEGER , PUBLIC ::   nn_limadv        !: choose the advection scheme (-1=Prather ; 0=Ultimate-Macho)
204   INTEGER , PUBLIC ::   nn_limadv_ord    !: choose the order of the advection scheme (if Ultimate-Macho)   
205                                          ! -- limitd_me -- !
206   INTEGER , PUBLIC ::   nn_icestr        !: ice strength parameterization (0=Hibler79 1=Rothrock75)
207   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_pe_rdg        !: ridging work divided by pot. energy change in ridging, nn_icestr = 1
208   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_pstar         !: determines ice strength, Hibler JPO79
209   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_crhg          !: determines changes in ice strength
210   LOGICAL , PUBLIC ::   ln_icestr_bvf    !: use brine volume to diminish ice strength
211                                          ! -- limdyn & limrhg -- !
212   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_cio           !: drag coefficient for oceanic stress
213   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_creepl        !: creep limit : has to be under 1.0e-9
214   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_ecc           !: eccentricity of the elliptical yield curve
215   INTEGER , PUBLIC ::   nn_nevp          !: number of iterations for subcycling
216   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_relast        !: ratio => telast/rdt_ice (1/3 or 1/9 depending on nb of subcycling nevp)
217   LOGICAL , PUBLIC ::   ln_landfast      !: landfast ice parameterization (T or F)
218   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_gamma         !: fraction of ocean depth that ice must reach to initiate landfast ice
219   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_icebfr        !: maximum bottom stress per unit area of contact (landfast ice)
220   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_lfrelax       !: relaxation time scale (s-1) to reach static friction (landfast ice)
221
222   !                                     !!** ice-diffusion namelist (namicehdf) **
223   INTEGER , PUBLIC ::   nn_ahi0          !: sea-ice hor. eddy diffusivity coeff. (3 ways of calculation)
224   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_ahi0_ref      !: sea-ice hor. eddy diffusivity coeff. (m2/s)
225
226   !                                     !!** ice-thermodynamics namelist (namicethd) **
227                                          ! -- limthd_dif -- !
228   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_kappa_i       !: coef. for the extinction of radiation Grenfell et al. (2006) [1/m]
229   REAL(wp), PUBLIC ::   nn_conv_dif      !: maximal number of iterations for heat diffusion
230   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_terr_dif      !: maximal tolerated error (C) for heat diffusion
231   INTEGER , PUBLIC ::   nn_ice_thcon     !: thermal conductivity: =0 Untersteiner (1964) ; =1 Pringle et al (2007)
232   LOGICAL , PUBLIC ::   ln_it_qnsice     !: iterate surface flux with changing surface temperature or not (F)
233   INTEGER , PUBLIC ::   nn_monocat       !: virtual ITD mono-category parameterizations (1) or not (0)
234   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_cdsn          !: thermal conductivity of the snow [W/m/K]
235                                          ! -- limthd_dh -- !
236   LOGICAL , PUBLIC ::   ln_limdH         !: activate ice thickness change from growing/melting (T) or not (F)
237   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_betas         !: coef. for partitioning of snowfall between leads and sea ice
238                                          ! -- limthd_da -- !
239   LOGICAL , PUBLIC ::   ln_limdA         !: activate lateral melting param. (T) or not (F)
240   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_beta          !: coef. beta for lateral melting param.
241   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_dmin          !: minimum floe diameter for lateral melting param.
242                                          ! -- limthd_lac -- !
243   LOGICAL , PUBLIC ::   ln_limdO         !: activate ice growth in open-water (T) or not (F)
244   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_hnewice       !: thickness for new ice formation (m)
245   LOGICAL , PUBLIC ::   ln_frazil        !: use of frazil ice collection as function of wind (T) or not (F)
246   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_maxfrazb      !: maximum portion of frazil ice collecting at the ice bottom
247   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_vfrazb        !: threshold drift speed for collection of bottom frazil ice
248   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_Cfrazb        !: squeezing coefficient for collection of bottom frazil ice
249                                          ! -- limitd_th -- !
250   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_himin         !: minimum ice thickness
251
252   !                                     !!** ice-salinity namelist (namicesal) **
253   LOGICAL , PUBLIC ::   ln_limdS         !: activate gravity drainage and flushing (T) or not (F)
254   INTEGER , PUBLIC ::   nn_icesal        !: salinity configuration used in the model
255   !                                      ! 1 - constant salinity in both space and time
256   !                                      ! 2 - prognostic salinity (s(z,t))
257   !                                      ! 3 - salinity profile, constant in time
258   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_icesal        !: bulk salinity (ppt) in case of constant salinity
259   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_sal_gd        !: restoring salinity for gravity drainage [PSU]
260   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_time_gd       !: restoring time constant for gravity drainage (= 20 days) [s]
261   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_sal_fl        !: restoring salinity for flushing [PSU]
262   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_time_fl       !: restoring time constant for gravity drainage (= 10 days) [s]
263   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_simax         !: maximum ice salinity [PSU]
264   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_simin         !: minimum ice salinity [PSU]
265
266   !                                     !!** ice-mechanical redistribution namelist (namiceitdme)
267   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_cs            !: fraction of shearing energy contributing to ridging           
268   INTEGER , PUBLIC ::   nn_partfun       !: participation function: =0 Thorndike et al. (1975), =1 Lipscomb et al. (2007)
269   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_gstar         !: fractional area of young ice contributing to ridging
270   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_astar         !: equivalent of G* for an exponential participation function
271   LOGICAL , PUBLIC ::   ln_ridging       !: ridging of ice or not                       
272   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_hstar         !: thickness that determines the maximal thickness of ridged ice
273   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_por_rdg       !: initial porosity of ridges (0.3 regular value)
274   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_fsnowrdg      !: fractional snow loss to the ocean during ridging
275   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_fpondrdg      !: fractional melt pond loss to the ocean during ridging
276   LOGICAL , PUBLIC ::   ln_rafting       !: rafting of ice or not                       
277   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_hraft         !: threshold thickness (m) for rafting / ridging
278   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_craft         !: coefficient for smoothness of the hyperbolic tangent in rafting
279   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_fsnowrft      !: fractional snow loss to the ocean during ridging
280   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_fpondrft      !: fractional snow loss to the ocean during rafting
281
282   ! MV MP 2016
283   !                                     !!** melt pond namelist (namicemp)
284   LOGICAL , PUBLIC ::   ln_pnd           !: activate ponds or not
285   LOGICAL , PUBLIC ::   ln_pnd_rad       !: ponds radiatively active or not
286   LOGICAL , PUBLIC ::   ln_pnd_fw        !: ponds active wrt meltwater or not
287   INTEGER , PUBLIC ::   nn_pnd_scheme    !: type of melt pond scheme:   =0 prescribed, =1 empirical, =2 topographic
288   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_apnd          !: prescribed pond fraction (0<rn_apnd<1), only if nn_pnd_scheme = 0
289   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_hpnd          !: prescribed pond depth    (0<rn_hpnd<1), only if nn_pnd_scheme = 0
290   ! END MV MP 2016
291
292   !                                     !!** some other parameters
293   INTEGER , PUBLIC ::   nstart           !: iteration number of the begining of the run
294   INTEGER , PUBLIC ::   nlast            !: iteration number of the end of the run
295   INTEGER , PUBLIC ::   nitrun           !: number of iteration
296   INTEGER , PUBLIC ::   numit            !: iteration number
297   REAL(wp), PUBLIC ::   rdt_ice          !: ice time step
298   REAL(wp), PUBLIC ::   r1_rdtice        !: = 1. / rdt_ice
299   REAL(wp), PUBLIC ::   r1_nlay_i        !: 1 / nlay_i
300   REAL(wp), PUBLIC ::   r1_nlay_s        !: 1 / nlay_s
301   REAL(wp), PUBLIC ::   rswitch          !: switch for the presence of ice (1) or not (0)
302   REAL(wp), PUBLIC, PARAMETER ::   epsi06   = 1.e-06_wp  !: small number
303   REAL(wp), PUBLIC, PARAMETER ::   epsi10   = 1.e-10_wp  !: small number
304   REAL(wp), PUBLIC, PARAMETER ::   epsi20   = 1.e-20_wp  !: small number
305
306   !                                     !!** define arrays
307   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   u_oce, v_oce !: surface ocean velocity used in ice dynamics
308   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   ahiu , ahiv !: hor. diffusivity coeff. at U- and V-points [m2/s]
309   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   hicol       !: ice collection thickness accreted in leads
310   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   strength    !: ice strength
311   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   stress1_i, stress2_i, stress12_i   !: 1st, 2nd & diagonal stress tensor element
312   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   delta_i     !: ice rheology elta factor (Flato & Hibler 95) [s-1]
313   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   divu_i      !: Divergence of the velocity field [s-1]
314   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   shear_i     !: Shear of the velocity field [s-1]
315   !
316   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   t_bo        !: Sea-Ice bottom temperature [Kelvin]     
317   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   frld        !: Leads fraction = 1 - ice fraction
318   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   pfrld       !: Leads fraction at previous time 
319   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   phicif      !: Old ice thickness
320   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   qlead       !: heat balance of the lead (or of the open ocean)
321   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   fhtur       !: net downward heat flux from the ice to the ocean
322   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   fhld        !: heat flux from the lead used for bottom melting
323
324   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   wfx_snw     !: snow-ocean mass exchange   [kg.m-2.s-1]
325   ! MV MP 2016
326   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   wfx_snw_sum !: surface melt component of wfx_snw [kg.m-2.s-1]
327   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   wfx_pnd     !: melt pond-ocean mass exchange   [kg.m-2.s-1]
328   ! END MV MP 2016
329   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   wfx_spr     !: snow precipitation on ice  [kg.m-2.s-1]
330   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   wfx_sub     !: sublimation of snow/ice    [kg.m-2.s-1]
331   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   wfx_snw_sub !: snow sublimation           [kg.m-2.s-1]
332   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   wfx_ice_sub !: ice sublimation            [kg.m-2.s-1]
333
334   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   wfx_snw_dyn !: dynamical component of wfx_snw    [kg.m-2.s-1]
335
336   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   wfx_ice     !: ice-ocean mass exchange                   [kg.m-2.s-1]
337   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   wfx_sni     !: snow ice growth component of wfx_ice      [kg.m-2.s-1]
338   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   wfx_opw     !: lateral ice growth component of wfx_ice   [kg.m-2.s-1]
339   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   wfx_bog     !: bottom ice growth component of wfx_ice    [kg.m-2.s-1]
340   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   wfx_dyn     !: dynamical ice growth component of wfx_ice [kg.m-2.s-1]
341   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   wfx_bom     !: bottom melt component of wfx_ice          [kg.m-2.s-1]
342   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   wfx_sum     !: surface melt component of wfx_ice         [kg.m-2.s-1]
343   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   wfx_lam     !: lateral melt component of wfx_ice         [kg.m-2.s-1]
344   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   wfx_res     !: residual component of wfx_ice             [kg.m-2.s-1]
345
346   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   afx_tot     !: ice concentration tendency (total)          [s-1]
347   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   afx_thd     !: ice concentration tendency (thermodynamics) [s-1]
348   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   afx_dyn     !: ice concentration tendency (dynamics)       [s-1]
349
350   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   sfx_bog     !: salt flux due to ice growth/melt                      [PSU/m2/s]
351   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   sfx_bom     !: salt flux due to ice growth/melt                      [PSU/m2/s]
352   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   sfx_lam     !: salt flux due to ice growth/melt                      [PSU/m2/s]
353   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   sfx_sum     !: salt flux due to ice growth/melt                      [PSU/m2/s]
354   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   sfx_sni     !: salt flux due to ice growth/melt                      [PSU/m2/s]
355   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   sfx_opw     !: salt flux due to ice growth/melt                      [PSU/m2/s]
356   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   sfx_bri     !: salt flux due to brine rejection                      [PSU/m2/s]
357   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   sfx_dyn     !: salt flux due to porous ridged ice formation          [PSU/m2/s]
358   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   sfx_res     !: residual salt flux due to correction of ice thickness [PSU/m2/s]
359
360   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   sfx_sub     !: salt flux due to ice sublimation
361
362   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   hfx_bog     !: total heat flux causing bottom ice growth        [W.m-2]
363   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   hfx_bom     !: total heat flux causing bottom ice melt          [W.m-2]
364   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   hfx_sum     !: total heat flux causing surface ice melt         [W.m-2]
365   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   hfx_opw     !: total heat flux causing open water ice formation [W.m-2]
366   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   hfx_dif     !: total heat flux causing Temp change in the ice   [W.m-2]
367   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   hfx_snw     !: heat flux for snow melt                          [W.m-2]
368   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   hfx_err     !: heat flux error after heat diffusion             [W.m-2]
369   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   hfx_err_dif !: heat flux remaining due to change in non-solar flux [W.m-2]
370   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   hfx_err_rem !: heat flux error after heat remapping             [W.m-2]
371   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   hfx_in      !: heat flux available for thermo transformations   [W.m-2]
372   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   hfx_out     !: heat flux remaining at the end of thermo transformations  [W.m-2]
373   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   wfx_err_sub !: mass flux error after sublimation [kg.m-2.s-1]
374   
375   ! heat flux associated with ice-atmosphere mass exchange
376   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   hfx_sub     !: heat flux for sublimation  [W.m-2]
377   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   hfx_spr     !: heat flux of the snow precipitation  [W.m-2]
378
379   ! heat flux associated with ice-ocean mass exchange
380   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   hfx_thd     !: ice-ocean heat flux from thermo processes (limthd_dh)  [W.m-2]
381   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   hfx_dyn     !: ice-ocean heat flux from mecanical processes (limitd_me)  [W.m-2]
382   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   hfx_res     !: residual heat flux due to correction of ice thickness [W.m-2]
383
384   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)   ::   rn_amax_2d     !: maximum ice concentration 2d array
385   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:) ::   ftr_ice        !: transmitted solar radiation under ice
386   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:) ::   pahu3D, pahv3D !: ice hor. eddy diffusivity coef. at U- and V-points
387
388   !!--------------------------------------------------------------------------
389   !! * Ice global state variables
390   !!--------------------------------------------------------------------------
391   !! Variables defined for each ice category
392   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:) ::   ht_i      !: Ice thickness (m)
393   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:) ::   a_i       !: Ice fractional areas (concentration)
394   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:) ::   v_i       !: Ice volume per unit area (m)
395   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:) ::   v_s       !: Snow volume per unit area(m)
396   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:) ::   ht_s      !: Snow thickness (m)
397   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:) ::   t_su      !: Sea-Ice Surface Temperature (K)
398   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:) ::   sm_i      !: Sea-Ice Bulk salinity (ppt)
399   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:) ::   smv_i     !: Sea-Ice Bulk salinity times volume per area (ppt.m)
400   !                                                                    !  this is an extensive variable that has to be transported
401   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:) ::   o_i       !: Sea-Ice Age (s)
402   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:) ::   oa_i      !: Sea-Ice Age times ice area (s)
403   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:) ::   bv_i      !: brine volume
404
405   !! Variables summed over all categories, or associated to all the ice in a single grid cell
406   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   u_ice, v_ice !: components of the ice velocity (m/s)
407   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   vt_i , vt_s  !: ice and snow total volume per unit area (m)
408   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   at_i         !: ice total fractional area (ice concentration)
409   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   ato_i        !: =1-at_i ; total open water fractional area
410   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   et_i , et_s  !: ice and snow total heat content
411   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   tm_i         !: mean ice temperature over all categories
412   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   bvm_i        !: brine volume averaged over all categories
413   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   smt_i        !: mean sea ice salinity averaged over all categories [PSU]
414   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   tm_su        !: mean surface temperature over all categories
415   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   htm_i        !: mean ice  thickness over all categories
416   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   htm_s        !: mean snow thickness over all categories
417   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   om_i         !: mean ice age over all categories
418   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   tau_icebfr   !: ice friction with bathy (landfast param activated)
419
420   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:,:) ::   t_s      !: Snow temperatures [K]
421   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:,:) ::   e_s      !: Snow ...     
422     
423   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:,:) ::   t_i      !: ice temperatures          [K]
424   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:,:) ::   e_i      !: ice thermal contents    [J/m2]
425   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:,:) ::   s_i      !: ice salinities          [PSU]
426
427   ! MV MP 2016
428   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:) ::   a_ip       !: melt pond fraction per grid cell area
429   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:) ::   v_ip       !: melt pond volume per grid cell area [m]
430   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:) ::   a_ip_frac  !: melt pond volume per ice area
431   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:) ::   h_ip       !: melt pond thickness [m]
432
433   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)   ::   at_ip      !: total melt pond fraction
434   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)   ::   vt_ip      !: total melt pond volume per unit area [m]
435   ! END MV MP 2016
436
437   !!--------------------------------------------------------------------------
438   !! * Moments for advection
439   !!--------------------------------------------------------------------------
440   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   sxopw, syopw, sxxopw, syyopw, sxyopw   !: open water in sea ice
441   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:)   ::   sxice, syice, sxxice, syyice, sxyice   !: ice thickness
442   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:)   ::   sxsn , sysn , sxxsn , syysn , sxysn    !: snow thickness
443   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:)   ::   sxa  , sya  , sxxa  , syya  , sxya     !: lead fraction
444   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:)   ::   sxc0 , syc0 , sxxc0 , syyc0 , sxyc0    !: snow thermal content
445   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:)   ::   sxsal, sysal, sxxsal, syysal, sxysal   !: ice salinity
446   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:)   ::   sxage, syage, sxxage, syyage, sxyage   !: ice age
447   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:,:) ::   sxe  , sye  , sxxe  , syye  , sxye     !: ice layers heat content
448   ! MV MP 2016
449   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:)   ::   sxap , syap , sxxap , syyap , sxyap    !:  melt pond fraction
450   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:)   ::   sxvp , syvp , sxxvp , syyvp , sxyvp    !:  melt pond volume
451   ! END MV MP 2016
452
453   !!--------------------------------------------------------------------------
454   !! * Old values of global variables
455   !!--------------------------------------------------------------------------
456   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:)   ::   v_s_b, v_i_b               !: snow and ice volumes
457   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:)   ::   a_i_b, smv_i_b, oa_i_b     !:
458   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:,:) ::   e_s_b                      !: snow heat content
459   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:,:) ::   e_i_b                      !: ice temperatures
460   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   u_ice_b, v_ice_b           !: ice velocity
461   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   at_i_b                     !: ice concentration (total)
462           
463   !!--------------------------------------------------------------------------
464   !! * Ice thickness distribution variables
465   !!--------------------------------------------------------------------------
466   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:)   ::   hi_max         !: Boundary of ice thickness categories in thickness space
467   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:)   ::   hi_mean        !: Mean ice thickness in catgories
468   !
469   !!--------------------------------------------------------------------------
470   !! * Ice diagnostics
471   !!--------------------------------------------------------------------------
472   ! thd refers to changes induced by thermodynamics
473   ! trp   ''         ''     ''       advection (transport of ice)
474   !
475   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_trp_vi   !: transport of ice volume
476   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_trp_vs   !: transport of snw volume
477   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_trp_ei   !: transport of ice enthalpy (W/m2)
478   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_trp_es   !: transport of snw enthalpy (W/m2)
479   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_trp_smv  !: transport of salt content
480   !
481   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_heat     !: snw/ice heat content variation   [W/m2]
482   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_smvi     !: ice salt content variation   []
483   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_vice     !: ice volume variation   [m/s]
484   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_vsnw     !: snw volume variation   [m/s]
485
486   !
487   !!--------------------------------------------------------------------------
488   !! * SIMIP extra diagnostics
489   !!--------------------------------------------------------------------------
490   ! Extra sea ice diagnostics to address the data request
491   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:)   ::   t_si          !: Temperature at Snow-ice interface (K)
492   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   tm_si         !: mean temperature at the snow-ice interface (K)
493   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_dmi_dyn  !: Change in ice mass due to ice dynamics (kg/m2/s)
494   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_dms_dyn  !: Change in snow mass due to ice dynamics (kg/m2/s)
495   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_xmtrp_ice !: X-component of ice mass transport (kg/s)
496   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_ymtrp_ice !: Y-component of ice mass transport (kg/s)
497   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_xmtrp_snw !: X-component of snow mass transport (kg/s)
498   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_ymtrp_snw !: Y-component of snow mass transport (kg/s)
499   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_xatrp    !: X-component of area transport (m2/s)
500   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_yatrp    !: Y-component of area transport (m2/s)
501   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_fc_bo    !: Bottom conduction flux (W/m2)
502   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_fc_su    !: Surface conduction flux (W/m2)
503   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_utau_oi  !: X-direction ocean-ice stress
504   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_vtau_oi  !: Y-direction ocean-ice stress 
505   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_dssh_dx  !: X-direction sea-surface tilt term (N/m2)
506   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_dssh_dy  !: X-direction sea-surface tilt term (N/m2)
507   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_corstrx  !: X-direction coriolis stress (N/m2)
508   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_corstry  !: Y-direction coriolis stress (N/m2)
509   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_intstrx  !: X-direction internal stress (N/m2)
510   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_intstry  !: Y-direction internal stress (N/m2)
511   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_sig1     !: Average normal stress in sea ice   
512   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_sig2     !: Maximum shear stress in sea ice
513   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_shear    !: Maximum shear of sea-ice velocity field
514
515   !
516   !!----------------------------------------------------------------------
517   !! NEMO/LIM3 4.0 , UCL - NEMO Consortium (2010)
518   !! $Id$
519   !! Software governed by the CeCILL licence     (NEMOGCM/NEMO_CeCILL.txt)
520   !!----------------------------------------------------------------------
521CONTAINS
522
523   FUNCTION ice_alloc()
524      !!-----------------------------------------------------------------
525      !!               *** Routine ice_alloc ***
526      !!-----------------------------------------------------------------
527      INTEGER :: ice_alloc
528      !
529      INTEGER :: ierr(18), ii
530      !!-----------------------------------------------------------------
531
532      ierr(:) = 0
533
534      ! What could be one huge allocate statement is broken-up to try to
535      ! stay within Fortran's max-line length limit.
536      ii = 1
537      ALLOCATE( u_oce   (jpi,jpj) , v_oce    (jpi,jpj) ,                                             &
538         &      ahiu    (jpi,jpj) , ahiv     (jpi,jpj) , hicol    (jpi,jpj) ,                        &
539         &      strength(jpi,jpj) , stress1_i(jpi,jpj) , stress2_i(jpi,jpj) , stress12_i(jpi,jpj) ,  &
540         &      delta_i (jpi,jpj) , divu_i   (jpi,jpj) , shear_i  (jpi,jpj) , STAT=ierr(ii) )
541
542      ii = ii + 1
543      ALLOCATE( t_bo   (jpi,jpj) , frld       (jpi,jpj) , pfrld      (jpi,jpj) , phicif     (jpi,jpj) ,  &
544         &      wfx_snw(jpi,jpj) , wfx_snw_dyn(jpi,jpj) , wfx_snw_sum(jpi,jpj) , wfx_snw_sub(jpi,jpj) ,  &
545         &      wfx_ice(jpi,jpj) , wfx_sub    (jpi,jpj) , wfx_ice_sub(jpi,jpj) , wfx_lam    (jpi,jpj) ,  &
546         ! MV MP 2016
547         &      wfx_pnd(jpi,jpj) ,                                                              &
548         ! END MV MP 2016
549         &      wfx_bog(jpi,jpj) , wfx_dyn(jpi,jpj) , wfx_bom(jpi,jpj) , wfx_sum(jpi,jpj) ,     &
550         &      wfx_res(jpi,jpj) , wfx_sni(jpi,jpj) , wfx_opw(jpi,jpj) , wfx_spr(jpi,jpj) ,     &
551         &      afx_tot(jpi,jpj) , afx_thd(jpi,jpj),  afx_dyn(jpi,jpj) , rn_amax_2d(jpi,jpj),   &
552         &      fhtur  (jpi,jpj) , qlead  (jpi,jpj) ,                                           &
553         &      sfx_res(jpi,jpj) , sfx_bri(jpi,jpj) , sfx_dyn(jpi,jpj) , sfx_sub(jpi,jpj) , sfx_lam(jpi,jpj) ,  &
554         &      sfx_bog(jpi,jpj) , sfx_bom(jpi,jpj) , sfx_sum(jpi,jpj) , sfx_sni(jpi,jpj) , sfx_opw(jpi,jpj) ,  &
555         &      hfx_res(jpi,jpj) , hfx_snw(jpi,jpj) , hfx_sub(jpi,jpj) , hfx_err(jpi,jpj) ,     & 
556         &      hfx_in (jpi,jpj) , hfx_out(jpi,jpj) , fhld   (jpi,jpj) ,                        &
557         &      hfx_sum(jpi,jpj) , hfx_bom(jpi,jpj) , hfx_bog(jpi,jpj) , hfx_dif(jpi,jpj) ,     &
558         &      hfx_opw(jpi,jpj) , hfx_thd(jpi,jpj) , hfx_dyn(jpi,jpj) , hfx_spr(jpi,jpj) ,     &
559         &      hfx_err_dif(jpi,jpj) , hfx_err_rem(jpi,jpj) , wfx_err_sub(jpi,jpj)        ,  STAT=ierr(ii) )
560
561      ! * Ice global state variables
562      ii = ii + 1
563      ALLOCATE( ftr_ice(jpi,jpj,jpl) , pahu3D(jpi,jpj,jpl+1) , pahv3D(jpi,jpj,jpl+1) , &
564         &      ht_i   (jpi,jpj,jpl) , a_i   (jpi,jpj,jpl) , v_i   (jpi,jpj,jpl) ,     &
565         &      v_s    (jpi,jpj,jpl) , ht_s  (jpi,jpj,jpl) , t_su  (jpi,jpj,jpl) ,     &
566         &      sm_i   (jpi,jpj,jpl) , smv_i (jpi,jpj,jpl) , o_i   (jpi,jpj,jpl) ,     &
567         &      oa_i   (jpi,jpj,jpl) , bv_i  (jpi,jpj,jpl) ,  STAT=ierr(ii) )
568      ii = ii + 1
569      ALLOCATE( u_ice(jpi,jpj) , v_ice(jpi,jpj) ,                                       &
570         &      vt_i (jpi,jpj) , vt_s (jpi,jpj) , at_i (jpi,jpj) , ato_i(jpi,jpj) ,     &
571         &      et_i (jpi,jpj) , et_s (jpi,jpj) , tm_i (jpi,jpj) , bvm_i(jpi,jpj) ,     &
572         &      smt_i(jpi,jpj) , tm_su(jpi,jpj) , htm_i(jpi,jpj) , htm_s(jpi,jpj) ,     &
573         &      om_i (jpi,jpj) , tau_icebfr(jpi,jpj)                              , STAT=ierr(ii) )
574      ii = ii + 1
575      ALLOCATE( t_s(jpi,jpj,nlay_s,jpl) , e_s(jpi,jpj,nlay_s,jpl) , STAT=ierr(ii) )
576      ii = ii + 1
577      ALLOCATE( t_i(jpi,jpj,nlay_i,jpl) , e_i(jpi,jpj,nlay_i,jpl) , s_i(jpi,jpj,nlay_i,jpl) , STAT=ierr(ii) )
578
579      ! MV MP 2016
580      ii = ii + 1
581      ALLOCATE( a_ip(jpi,jpj,jpl) , v_ip(jpi,jpj,jpl) , a_ip_frac(jpi,jpj,jpl) , &
582         &      h_ip(jpi,jpj,jpl) , STAT = ierr(ii) )
583      ii = ii + 1
584      ALLOCATE( at_ip(jpi,jpj) , vt_ip(jpi,jpj) , STAT = ierr(ii) )
585      ! END MV MP 2016
586
587      ! * Moments for advection
588      ii = ii + 1
589      ALLOCATE( sxopw(jpi,jpj) , syopw(jpi,jpj) , sxxopw(jpi,jpj) , syyopw(jpi,jpj) , sxyopw(jpi,jpj) , STAT=ierr(ii) )
590      ii = ii + 1
591      ALLOCATE( sxice(jpi,jpj,jpl) , syice(jpi,jpj,jpl) , sxxice(jpi,jpj,jpl) , syyice(jpi,jpj,jpl) , sxyice(jpi,jpj,jpl) ,   &
592         &      sxsn (jpi,jpj,jpl) , sysn (jpi,jpj,jpl) , sxxsn (jpi,jpj,jpl) , syysn (jpi,jpj,jpl) , sxysn (jpi,jpj,jpl) ,   &
593         &      STAT=ierr(ii) )
594      ii = ii + 1
595      ALLOCATE( sxa  (jpi,jpj,jpl) , sya  (jpi,jpj,jpl) , sxxa  (jpi,jpj,jpl) , syya  (jpi,jpj,jpl) , sxya  (jpi,jpj,jpl) ,   &
596         &      sxc0 (jpi,jpj,jpl) , syc0 (jpi,jpj,jpl) , sxxc0 (jpi,jpj,jpl) , syyc0 (jpi,jpj,jpl) , sxyc0 (jpi,jpj,jpl) ,   &
597         &      sxsal(jpi,jpj,jpl) , sysal(jpi,jpj,jpl) , sxxsal(jpi,jpj,jpl) , syysal(jpi,jpj,jpl) , sxysal(jpi,jpj,jpl) ,   &
598         &      sxage(jpi,jpj,jpl) , syage(jpi,jpj,jpl) , sxxage(jpi,jpj,jpl) , syyage(jpi,jpj,jpl) , sxyage(jpi,jpj,jpl) ,   &
599         &      STAT=ierr(ii) )
600      ii = ii + 1
601      ALLOCATE( sxe (jpi,jpj,nlay_i,jpl) , sye (jpi,jpj,nlay_i,jpl) , sxxe(jpi,jpj,nlay_i,jpl) ,     &
602         &      syye(jpi,jpj,nlay_i,jpl) , sxye(jpi,jpj,nlay_i,jpl)                            , STAT=ierr(ii) )
603
604      ! MV MP 2016
605      ii = ii + 1
606      ALLOCATE( sxap(jpi,jpj,jpl) , syap(jpi,jpj,jpl) , sxxap(jpi,jpj,jpl) , syyap(jpi,jpj,jpl) , sxyap(jpi,jpj,jpl) ,   &
607         &      sxvp(jpi,jpj,jpl) , syvp(jpi,jpj,jpl) , sxxvp(jpi,jpj,jpl) , syyvp(jpi,jpj,jpl) , sxyvp(jpi,jpj,jpl) ,   &
608         &      STAT = ierr(ii) )
609      ! END MV MP 2016
610
611      ! * Old values of global variables
612      ii = ii + 1
613      ALLOCATE( v_s_b  (jpi,jpj,jpl) , v_i_b  (jpi,jpj,jpl) , e_s_b(jpi,jpj,nlay_s,jpl) ,     &
614         &      a_i_b  (jpi,jpj,jpl) , smv_i_b(jpi,jpj,jpl) , e_i_b(jpi,jpj,nlay_i,jpl) ,     &
615         &      oa_i_b (jpi,jpj,jpl)                                                    , STAT=ierr(ii) )
616      ii = ii + 1
617      ALLOCATE( u_ice_b(jpi,jpj) , v_ice_b(jpi,jpj) , at_i_b(jpi,jpj) , STAT=ierr(ii) )
618     
619      ! * Ice thickness distribution variables
620      ii = ii + 1
621      ALLOCATE( hi_max(0:jpl), hi_mean(jpl),  STAT=ierr(ii) )
622
623      ! * Ice diagnostics
624      ii = ii + 1
625      ALLOCATE( diag_trp_vi(jpi,jpj) , diag_trp_vs (jpi,jpj) , diag_trp_ei(jpi,jpj),   & 
626         &      diag_trp_es(jpi,jpj) , diag_trp_smv(jpi,jpj) , diag_heat  (jpi,jpj),   &
627         &      diag_smvi  (jpi,jpj) , diag_vice   (jpi,jpj) , diag_vsnw  (jpi,jpj), STAT=ierr(ii) )
628
629      ! * SIMIP diagnostics
630      ii = ii + 1
631      ALLOCATE( t_si (jpi,jpj,jpl)    , tm_si(jpi,jpj)        ,    & 
632                diag_dmi_dyn(jpi,jpj) , diag_dms_dyn(jpi,jpj) ,    &
633                diag_xmtrp_ice(jpi,jpj), diag_ymtrp_ice(jpi,jpj),  &
634                diag_xmtrp_snw(jpi,jpj), diag_ymtrp_snw(jpi,jpj),  &
635                diag_xatrp(jpi,jpj)    , diag_yatrp(jpi,jpj)    ,  &
636                diag_fc_bo(jpi,jpj)   , diag_fc_su(jpi,jpj)   ,    &
637                diag_utau_oi(jpi,jpj) , diag_vtau_oi(jpi,jpj) ,    &
638                diag_dssh_dx(jpi,jpj) , diag_dssh_dy(jpi,jpj) ,    &
639                diag_corstrx(jpi,jpj) , diag_corstry(jpi,jpj) ,    &
640                diag_intstrx(jpi,jpj) , diag_intstry(jpi,jpj) ,    &
641                diag_sig1(jpi,jpj)    , diag_sig2(jpi,jpj)    ,    &
642                diag_shear(jpi,jpj)   , STAT = ierr(ii) )
643
644      ice_alloc = MAXVAL( ierr(:) )
645      IF( ice_alloc /= 0 )   CALL ctl_warn('ice_alloc: failed to allocate arrays.')
646      !
647   END FUNCTION ice_alloc
648
649#else
650   !!----------------------------------------------------------------------
651   !!   Default option         Empty module            NO LIM sea-ice model
652   !!----------------------------------------------------------------------
653#endif
654
655   !!======================================================================
656END MODULE ice
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.