source: branches/2017/dev_r8183_ICEMODEL/NEMOGCM/NEMO/LIM_SRC_3/ice.F90 @ 8413

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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 ice_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   !! - ice_rhg : ice dynamics                                            |
77   !! - ice_adv : ice advection                                           |
78   !! - ice_rdgrft : ice 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   !!      -      ! e_i_1d      !    Ice enthalpy per unit vol.   | J/m3  |
113   !! e_s         !      -      !    Snow enthalpy                | J/m2  |
114   !!      -      ! e_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                                          ! -- iceistate -- !
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   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_himean        !: mean thickness of the domain (used to compute the distribution, nn_itdshp = 2 only)
199
200   !                                     !!** ice-dynamics namelist (namicedyn) **
201                                          ! -- iceadv -- !
202   INTEGER , PUBLIC ::   nn_limadv        !: choose the advection scheme (-1=Prather ; 0=Ultimate-Macho)
203   INTEGER , PUBLIC ::   nn_limadv_ord    !: choose the order of the advection scheme (if Ultimate-Macho)   
204                                          ! -- icerdgrft -- !
205   INTEGER , PUBLIC ::   nn_icestr        !: ice strength parameterization (0=Hibler79 1=Rothrock75)
206   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_pe_rdg        !: ridging work divided by pot. energy change in ridging, nn_icestr = 1
207   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_pstar         !: determines ice strength, Hibler JPO79
208   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_crhg          !: determines changes in ice strength
209   LOGICAL , PUBLIC ::   ln_icestr_bvf    !: use brine volume to diminish ice strength
210                                          ! -- icerhg -- !
211   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_ishlat        !: lateral boundary condition for sea-ice
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-thermodynamics namelist (namicethd) **
223                                          ! -- limthd_dif -- !
224   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_kappa_i       !: coef. for the extinction of radiation Grenfell et al. (2006) [1/m]
225   INTEGER , PUBLIC ::   nn_ice_thcon     !: thermal conductivity: =0 Untersteiner (1964) ; =1 Pringle et al (2007)
226   LOGICAL , PUBLIC ::   ln_dqnsice       !: change non-solar surface flux with changing surface temperature (T) or not (F)
227   INTEGER , PUBLIC ::   nn_monocat       !: virtual ITD mono-category parameterizations (1-4) or not (0)
228   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_cdsn          !: thermal conductivity of the snow [W/m/K]
229                                          ! -- limthd_dh -- !
230   LOGICAL , PUBLIC ::   ln_limdH         !: activate ice thickness change from growing/melting (T) or not (F)
231   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_betas         !: coef. for partitioning of snowfall between leads and sea ice
232                                          ! -- limthd_da -- !
233   LOGICAL , PUBLIC ::   ln_limdA         !: activate lateral melting param. (T) or not (F)
234   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_beta          !: coef. beta for lateral melting param.
235   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_dmin          !: minimum floe diameter for lateral melting param.
236                                          ! -- limthd_lac -- !
237   LOGICAL , PUBLIC ::   ln_limdO         !: activate ice growth in open-water (T) or not (F)
238   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_hnewice       !: thickness for new ice formation (m)
239   LOGICAL , PUBLIC ::   ln_frazil        !: use of frazil ice collection as function of wind (T) or not (F)
240   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_maxfrazb      !: maximum portion of frazil ice collecting at the ice bottom
241   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_vfrazb        !: threshold drift speed for collection of bottom frazil ice
242   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_Cfrazb        !: squeezing coefficient for collection of bottom frazil ice
243                                          ! -- limitd_th -- !
244   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_himin         !: minimum ice thickness
245
246   !                                     !!** ice-salinity namelist (namicesal) **
247   LOGICAL , PUBLIC ::   ln_limdS         !: activate gravity drainage and flushing (T) or not (F)
248   INTEGER , PUBLIC ::   nn_icesal        !: salinity configuration used in the model
249   !                                      ! 1 - constant salinity in both space and time
250   !                                      ! 2 - prognostic salinity (s(z,t))
251   !                                      ! 3 - salinity profile, constant in time
252   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_icesal        !: bulk salinity (ppt) in case of constant salinity
253   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_sal_gd        !: restoring salinity for gravity drainage [PSU]
254   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_time_gd       !: restoring time constant for gravity drainage (= 20 days) [s]
255   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_sal_fl        !: restoring salinity for flushing [PSU]
256   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_time_fl       !: restoring time constant for gravity drainage (= 10 days) [s]
257   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_simax         !: maximum ice salinity [PSU]
258   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_simin         !: minimum ice salinity [PSU]
259
260   !                                     !!** ice-mechanical redistribution namelist (namiceitdme)
261   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_cs            !: fraction of shearing energy contributing to ridging           
262   INTEGER , PUBLIC ::   nn_partfun       !: participation function: =0 Thorndike et al. (1975), =1 Lipscomb et al. (2007)
263   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_gstar         !: fractional area of young ice contributing to ridging
264   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_astar         !: equivalent of G* for an exponential participation function
265   LOGICAL , PUBLIC ::   ln_ridging       !: ridging of ice or not                       
266   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_hstar         !: thickness that determines the maximal thickness of ridged ice
267   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_por_rdg       !: initial porosity of ridges (0.3 regular value)
268   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_fsnowrdg      !: fractional snow loss to the ocean during ridging
269   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_fpondrdg      !: fractional melt pond loss to the ocean during ridging
270   LOGICAL , PUBLIC ::   ln_rafting       !: rafting of ice or not                       
271   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_hraft         !: threshold thickness (m) for rafting / ridging
272   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_craft         !: coefficient for smoothness of the hyperbolic tangent in rafting
273   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_fsnowrft      !: fractional snow loss to the ocean during ridging
274   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_fpondrft      !: fractional snow loss to the ocean during rafting
275
276   ! MV MP 2016
277   !                                     !!** melt pond namelist (namicemp)
278   LOGICAL , PUBLIC ::   ln_pnd           !: activate ponds or not
279   LOGICAL , PUBLIC ::   ln_pnd_rad       !: ponds radiatively active or not
280   LOGICAL , PUBLIC ::   ln_pnd_fw        !: ponds active wrt meltwater or not
281   INTEGER , PUBLIC ::   nn_pnd_scheme    !: type of melt pond scheme:   =0 prescribed, =1 empirical, =2 topographic
282   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_apnd          !: prescribed pond fraction (0<rn_apnd<1), only if nn_pnd_scheme = 0
283   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_hpnd          !: prescribed pond depth    (0<rn_hpnd<1), only if nn_pnd_scheme = 0
284   ! END MV MP 2016
285
286   !                                     !!** some other parameters
287   INTEGER , PUBLIC ::   kt_ice           !: iteration number
288   REAL(wp), PUBLIC ::   rdt_ice          !: ice time step
289   REAL(wp), PUBLIC ::   r1_rdtice        !: = 1. / rdt_ice
290   REAL(wp), PUBLIC ::   r1_nlay_i        !: 1 / nlay_i
291   REAL(wp), PUBLIC ::   r1_nlay_s        !: 1 / nlay_s
292   REAL(wp), PUBLIC ::   rswitch          !: switch for the presence of ice (1) or not (0)
293   REAL(wp), PUBLIC, PARAMETER ::   epsi06   = 1.e-06_wp  !: small number
294   REAL(wp), PUBLIC, PARAMETER ::   epsi10   = 1.e-10_wp  !: small number
295   REAL(wp), PUBLIC, PARAMETER ::   epsi20   = 1.e-20_wp  !: small number
296
297   !                                     !!** define arrays
298   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   u_oce, v_oce !: surface ocean velocity used in ice dynamics
299   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   hicol       !: ice collection thickness accreted in leads
300   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   strength    !: ice strength
301   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   stress1_i, stress2_i, stress12_i   !: 1st, 2nd & diagonal stress tensor element
302   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   delta_i     !: ice rheology elta factor (Flato & Hibler 95) [s-1]
303   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   divu_i      !: Divergence of the velocity field [s-1]
304   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   shear_i     !: Shear of the velocity field [s-1]
305   !
306   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   t_bo        !: Sea-Ice bottom temperature [Kelvin]     
307   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   qlead       !: heat balance of the lead (or of the open ocean)
308   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   fhtur       !: net downward heat flux from the ice to the ocean
309   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   fhld        !: heat flux from the lead used for bottom melting
310
311   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   wfx_snw     !: snow-ocean mass exchange   [kg.m-2.s-1]
312   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   wfx_snw_sni !: snow ice growth component of wfx_snw [kg.m-2.s-1]
313   ! MV MP 2016
314   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   wfx_snw_sum !: surface melt component of wfx_snw [kg.m-2.s-1]
315   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   wfx_pnd     !: melt pond-ocean mass exchange   [kg.m-2.s-1]
316   ! END MV MP 2016
317   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   wfx_spr     !: snow precipitation on ice  [kg.m-2.s-1]
318   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   wfx_sub     !: sublimation of snow/ice    [kg.m-2.s-1]
319   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   wfx_snw_sub !: snow sublimation           [kg.m-2.s-1]
320   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   wfx_ice_sub !: ice sublimation            [kg.m-2.s-1]
321
322   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   wfx_snw_dyn !: dynamical component of wfx_snw    [kg.m-2.s-1]
323
324   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   wfx_ice     !: ice-ocean mass exchange                   [kg.m-2.s-1]
325   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   wfx_sni     !: snow ice growth component of wfx_ice      [kg.m-2.s-1]
326   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   wfx_opw     !: lateral ice growth component of wfx_ice   [kg.m-2.s-1]
327   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   wfx_bog     !: bottom ice growth component of wfx_ice    [kg.m-2.s-1]
328   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   wfx_dyn     !: dynamical ice growth component of wfx_ice [kg.m-2.s-1]
329   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   wfx_bom     !: bottom melt component of wfx_ice          [kg.m-2.s-1]
330   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   wfx_sum     !: surface melt component of wfx_ice         [kg.m-2.s-1]
331   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   wfx_lam     !: lateral melt component of wfx_ice         [kg.m-2.s-1]
332   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   wfx_res     !: residual component of wfx_ice             [kg.m-2.s-1]
333
334   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   afx_tot     !: ice concentration tendency (total)          [s-1]
335   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   afx_thd     !: ice concentration tendency (thermodynamics) [s-1]
336   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   afx_dyn     !: ice concentration tendency (dynamics)       [s-1]
337
338   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   sfx_bog     !: salt flux due to ice growth/melt                      [PSU/m2/s]
339   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   sfx_bom     !: salt flux due to ice growth/melt                      [PSU/m2/s]
340   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   sfx_lam     !: salt flux due to ice growth/melt                      [PSU/m2/s]
341   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   sfx_sum     !: salt flux due to ice growth/melt                      [PSU/m2/s]
342   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   sfx_sni     !: salt flux due to ice growth/melt                      [PSU/m2/s]
343   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   sfx_opw     !: salt flux due to ice growth/melt                      [PSU/m2/s]
344   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   sfx_bri     !: salt flux due to brine rejection                      [PSU/m2/s]
345   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   sfx_dyn     !: salt flux due to porous ridged ice formation          [PSU/m2/s]
346   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   sfx_res     !: residual salt flux due to correction of ice thickness [PSU/m2/s]
347
348   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   sfx_sub     !: salt flux due to ice sublimation
349
350   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   hfx_bog     !: total heat flux causing bottom ice growth        [W.m-2]
351   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   hfx_bom     !: total heat flux causing bottom ice melt          [W.m-2]
352   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   hfx_sum     !: total heat flux causing surface ice melt         [W.m-2]
353   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   hfx_opw     !: total heat flux causing open water ice formation [W.m-2]
354   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   hfx_dif     !: total heat flux causing Temp change in the ice   [W.m-2]
355   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   hfx_snw     !: heat flux for snow melt                          [W.m-2]
356   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   hfx_err     !: heat flux error after heat diffusion             [W.m-2]
357   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   hfx_err_dif !: heat flux remaining due to change in non-solar flux [W.m-2]
358   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   hfx_err_rem !: heat flux error after heat remapping             [W.m-2]
359   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   hfx_in      !: heat flux available for thermo transformations   [W.m-2]
360   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   hfx_out     !: heat flux remaining at the end of thermo transformations  [W.m-2]
361   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   wfx_err_sub !: mass flux error after sublimation [kg.m-2.s-1]
362   
363   ! heat flux associated with ice-atmosphere mass exchange
364   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   hfx_sub     !: heat flux for sublimation  [W.m-2]
365   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   hfx_spr     !: heat flux of the snow precipitation  [W.m-2]
366
367   ! heat flux associated with ice-ocean mass exchange
368   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   hfx_thd     !: ice-ocean heat flux from thermo processes (limthd_dh) [W.m-2]
369   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   hfx_dyn     !: ice-ocean heat flux from ridging                      [W.m-2]
370   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   hfx_res     !: residual heat flux due to correction of ice thickness [W.m-2]
371
372   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)   ::   rn_amax_2d     !: maximum ice concentration 2d array
373   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:) ::   ftr_ice        !: transmitted solar radiation under ice
374
375   !!--------------------------------------------------------------------------
376   !! * Ice global state variables
377   !!--------------------------------------------------------------------------
378   !! Variables defined for each ice category
379   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:) ::   ht_i      !: Ice thickness (m)
380   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:) ::   a_i       !: Ice fractional areas (concentration)
381   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:) ::   v_i       !: Ice volume per unit area (m)
382   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:) ::   v_s       !: Snow volume per unit area(m)
383   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:) ::   ht_s      !: Snow thickness (m)
384   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:) ::   t_su      !: Sea-Ice Surface Temperature (K)
385   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:) ::   sm_i      !: Sea-Ice Bulk salinity (ppt)
386   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:) ::   smv_i     !: Sea-Ice Bulk salinity times volume per area (ppt.m)
387   !                                                                    !  this is an extensive variable that has to be transported
388   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:) ::   o_i       !: Sea-Ice Age (s)
389   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:) ::   oa_i      !: Sea-Ice Age times ice area (s)
390   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:) ::   bv_i      !: brine volume
391
392   !! Variables summed over all categories, or associated to all the ice in a single grid cell
393   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   u_ice, v_ice !: components of the ice velocity (m/s)
394   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   vt_i , vt_s  !: ice and snow total volume per unit area (m)
395   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   at_i         !: ice total fractional area (ice concentration)
396   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   ato_i        !: =1-at_i ; total open water fractional area
397   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   et_i , et_s  !: ice and snow total heat content
398   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   tm_i         !: mean ice temperature over all categories
399   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   bvm_i        !: brine volume averaged over all categories
400   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   smt_i        !: mean sea ice salinity averaged over all categories [PSU]
401   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   tm_su        !: mean surface temperature over all categories
402   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   htm_i        !: mean ice  thickness over all categories
403   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   htm_s        !: mean snow thickness over all categories
404   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   om_i         !: mean ice age over all categories
405   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   tau_icebfr   !: ice friction with bathy (landfast param activated)
406
407   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:,:) ::   t_s      !: Snow temperatures [K]
408   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:,:) ::   e_s      !: Snow ...     
409     
410   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:,:) ::   t_i      !: ice temperatures          [K]
411   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:,:) ::   e_i      !: ice thermal contents    [J/m2]
412   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:,:) ::   s_i      !: ice salinities          [PSU]
413
414   ! MV MP 2016
415   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:) ::   a_ip       !: melt pond fraction per grid cell area
416   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:) ::   v_ip       !: melt pond volume per grid cell area [m]
417   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:) ::   a_ip_frac  !: melt pond volume per ice area
418   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:) ::   h_ip       !: melt pond thickness [m]
419
420   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)   ::   at_ip      !: total melt pond fraction
421   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)   ::   vt_ip      !: total melt pond volume per unit area [m]
422   ! END MV MP 2016
423
424   !!--------------------------------------------------------------------------
425   !! * Moments for advection
426   !!--------------------------------------------------------------------------
427   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   sxopw, syopw, sxxopw, syyopw, sxyopw   !: open water in sea ice
428   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:)   ::   sxice, syice, sxxice, syyice, sxyice   !: ice thickness
429   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:)   ::   sxsn , sysn , sxxsn , syysn , sxysn    !: snow thickness
430   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:)   ::   sxa  , sya  , sxxa  , syya  , sxya     !: lead fraction
431   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:)   ::   sxc0 , syc0 , sxxc0 , syyc0 , sxyc0    !: snow thermal content
432   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:)   ::   sxsal, sysal, sxxsal, syysal, sxysal   !: ice salinity
433   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:)   ::   sxage, syage, sxxage, syyage, sxyage   !: ice age
434   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:,:) ::   sxe  , sye  , sxxe  , syye  , sxye     !: ice layers heat content
435   ! MV MP 2016
436   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:)   ::   sxap , syap , sxxap , syyap , sxyap    !:  melt pond fraction
437   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:)   ::   sxvp , syvp , sxxvp , syyvp , sxyvp    !:  melt pond volume
438   ! END MV MP 2016
439
440   !!--------------------------------------------------------------------------
441   !! * Old values of global variables
442   !!--------------------------------------------------------------------------
443   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:)   ::   v_s_b, v_i_b, ht_s_b, ht_i_b  !: snow and ice volumes/thickness
444   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:)   ::   a_i_b, smv_i_b, oa_i_b        !:
445   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:,:) ::   e_s_b                         !: snow heat content
446   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:,:) ::   e_i_b                         !: ice temperatures
447   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   u_ice_b, v_ice_b              !: ice velocity
448   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   at_i_b                        !: ice concentration (total)
449           
450   !!--------------------------------------------------------------------------
451   !! * Ice thickness distribution variables
452   !!--------------------------------------------------------------------------
453   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:)   ::   hi_max         !: Boundary of ice thickness categories in thickness space
454   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:)   ::   hi_mean        !: Mean ice thickness in catgories
455   !
456   !!--------------------------------------------------------------------------
457   !! * Ice diagnostics
458   !!--------------------------------------------------------------------------
459   ! thd refers to changes induced by thermodynamics
460   ! trp   ''         ''     ''       advection (transport of ice)
461   !
462   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_trp_vi   !: transport of ice volume
463   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_trp_vs   !: transport of snw volume
464   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_trp_ei   !: transport of ice enthalpy (W/m2)
465   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_trp_es   !: transport of snw enthalpy (W/m2)
466   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_trp_smv  !: transport of salt content
467   !
468   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_heat     !: snw/ice heat content variation   [W/m2]
469   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_smvi     !: ice salt content variation   []
470   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_vice     !: ice volume variation   [m/s]
471   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_vsnw     !: snw volume variation   [m/s]
472
473   !
474   !!--------------------------------------------------------------------------
475   !! * SIMIP extra diagnostics
476   !!--------------------------------------------------------------------------
477   ! Extra sea ice diagnostics to address the data request
478   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:)   ::   t_si          !: Temperature at Snow-ice interface (K)
479   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   tm_si         !: mean temperature at the snow-ice interface (K)
480   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_dmi_dyn  !: Change in ice mass due to ice dynamics (kg/m2/s)
481   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_dms_dyn  !: Change in snow mass due to ice dynamics (kg/m2/s)
482   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_xmtrp_ice !: X-component of ice mass transport (kg/s)
483   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_ymtrp_ice !: Y-component of ice mass transport (kg/s)
484   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_xmtrp_snw !: X-component of snow mass transport (kg/s)
485   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_ymtrp_snw !: Y-component of snow mass transport (kg/s)
486   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_xatrp    !: X-component of area transport (m2/s)
487   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_yatrp    !: Y-component of area transport (m2/s)
488   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_fc_bo    !: Bottom conduction flux (W/m2)
489   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_fc_su    !: Surface conduction flux (W/m2)
490   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_utau_oi  !: X-direction ocean-ice stress
491   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_vtau_oi  !: Y-direction ocean-ice stress 
492   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_dssh_dx  !: X-direction sea-surface tilt term (N/m2)
493   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_dssh_dy  !: X-direction sea-surface tilt term (N/m2)
494   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_corstrx  !: X-direction coriolis stress (N/m2)
495   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_corstry  !: Y-direction coriolis stress (N/m2)
496   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_intstrx  !: X-direction internal stress (N/m2)
497   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_intstry  !: Y-direction internal stress (N/m2)
498   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_sig1     !: Average normal stress in sea ice   
499   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_sig2     !: Maximum shear stress in sea ice
500   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_shear    !: Maximum shear of sea-ice velocity field
501
502   !
503   !!----------------------------------------------------------------------
504   !! NEMO/LIM3 4.0 , UCL - NEMO Consortium (2010)
505   !! $Id$
506   !! Software governed by the CeCILL licence     (NEMOGCM/NEMO_CeCILL.txt)
507   !!----------------------------------------------------------------------
508CONTAINS
509
510   FUNCTION ice_alloc()
511      !!-----------------------------------------------------------------
512      !!               *** Routine ice_alloc ***
513      !!-----------------------------------------------------------------
514      INTEGER :: ice_alloc
515      !
516      INTEGER :: ierr(18), ii
517      !!-----------------------------------------------------------------
518
519      ierr(:) = 0
520
521      ! What could be one huge allocate statement is broken-up to try to
522      ! stay within Fortran's max-line length limit.
523      ii = 1
524      ALLOCATE( u_oce   (jpi,jpj) , v_oce    (jpi,jpj) , hicol    (jpi,jpj) ,                        &
525         &      strength(jpi,jpj) , stress1_i(jpi,jpj) , stress2_i(jpi,jpj) , stress12_i(jpi,jpj) ,  &
526         &      delta_i (jpi,jpj) , divu_i   (jpi,jpj) , shear_i  (jpi,jpj) , STAT=ierr(ii) )
527
528      ii = ii + 1
529      ALLOCATE( t_bo   (jpi,jpj) , wfx_snw_sni(jpi,jpj) ,                                                &
530         &      wfx_snw(jpi,jpj) , wfx_snw_dyn(jpi,jpj) , wfx_snw_sum(jpi,jpj) , wfx_snw_sub(jpi,jpj) ,  &
531         &      wfx_ice(jpi,jpj) , wfx_sub    (jpi,jpj) , wfx_ice_sub(jpi,jpj) , wfx_lam    (jpi,jpj) ,  &
532         ! MV MP 2016
533         &      wfx_pnd(jpi,jpj) ,                                                              &
534         ! END MV MP 2016
535         &      wfx_bog(jpi,jpj) , wfx_dyn(jpi,jpj) , wfx_bom(jpi,jpj) , wfx_sum(jpi,jpj) ,     &
536         &      wfx_res(jpi,jpj) , wfx_sni(jpi,jpj) , wfx_opw(jpi,jpj) , wfx_spr(jpi,jpj) ,     &
537         &      afx_tot(jpi,jpj) , afx_thd(jpi,jpj),  afx_dyn(jpi,jpj) , rn_amax_2d(jpi,jpj),   &
538         &      fhtur  (jpi,jpj) , qlead  (jpi,jpj) ,                                           &
539         &      sfx_res(jpi,jpj) , sfx_bri(jpi,jpj) , sfx_dyn(jpi,jpj) , sfx_sub(jpi,jpj) , sfx_lam(jpi,jpj) ,  &
540         &      sfx_bog(jpi,jpj) , sfx_bom(jpi,jpj) , sfx_sum(jpi,jpj) , sfx_sni(jpi,jpj) , sfx_opw(jpi,jpj) ,  &
541         &      hfx_res(jpi,jpj) , hfx_snw(jpi,jpj) , hfx_sub(jpi,jpj) , hfx_err(jpi,jpj) ,     & 
542         &      hfx_in (jpi,jpj) , hfx_out(jpi,jpj) , fhld   (jpi,jpj) ,                        &
543         &      hfx_sum(jpi,jpj) , hfx_bom(jpi,jpj) , hfx_bog(jpi,jpj) , hfx_dif(jpi,jpj) ,     &
544         &      hfx_opw(jpi,jpj) , hfx_thd(jpi,jpj) , hfx_dyn(jpi,jpj) , hfx_spr(jpi,jpj) ,     &
545         &      hfx_err_dif(jpi,jpj) , hfx_err_rem(jpi,jpj) , wfx_err_sub(jpi,jpj)        ,  STAT=ierr(ii) )
546
547      ! * Ice global state variables
548      ii = ii + 1
549      ALLOCATE( ftr_ice(jpi,jpj,jpl) ,                                                 &
550         &      ht_i   (jpi,jpj,jpl) , a_i   (jpi,jpj,jpl) , v_i   (jpi,jpj,jpl) ,     &
551         &      v_s    (jpi,jpj,jpl) , ht_s  (jpi,jpj,jpl) , t_su  (jpi,jpj,jpl) ,     &
552         &      sm_i   (jpi,jpj,jpl) , smv_i (jpi,jpj,jpl) , o_i   (jpi,jpj,jpl) ,     &
553         &      oa_i   (jpi,jpj,jpl) , bv_i  (jpi,jpj,jpl) ,  STAT=ierr(ii) )
554      ii = ii + 1
555      ALLOCATE( u_ice(jpi,jpj) , v_ice(jpi,jpj) ,                                       &
556         &      vt_i (jpi,jpj) , vt_s (jpi,jpj) , at_i (jpi,jpj) , ato_i(jpi,jpj) ,     &
557         &      et_i (jpi,jpj) , et_s (jpi,jpj) , tm_i (jpi,jpj) , bvm_i(jpi,jpj) ,     &
558         &      smt_i(jpi,jpj) , tm_su(jpi,jpj) , htm_i(jpi,jpj) , htm_s(jpi,jpj) ,     &
559         &      om_i (jpi,jpj) , tau_icebfr(jpi,jpj)                              , STAT=ierr(ii) )
560      ii = ii + 1
561      ALLOCATE( t_s(jpi,jpj,nlay_s,jpl) , e_s(jpi,jpj,nlay_s,jpl) , STAT=ierr(ii) )
562      ii = ii + 1
563      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) )
564
565      ! MV MP 2016
566      ii = ii + 1
567      ALLOCATE( a_ip(jpi,jpj,jpl) , v_ip(jpi,jpj,jpl) , a_ip_frac(jpi,jpj,jpl) , &
568         &      h_ip(jpi,jpj,jpl) , STAT = ierr(ii) )
569      ii = ii + 1
570      ALLOCATE( at_ip(jpi,jpj) , vt_ip(jpi,jpj) , STAT = ierr(ii) )
571      ! END MV MP 2016
572
573      ! * Moments for advection
574      ii = ii + 1
575      ALLOCATE( sxopw(jpi,jpj) , syopw(jpi,jpj) , sxxopw(jpi,jpj) , syyopw(jpi,jpj) , sxyopw(jpi,jpj) , STAT=ierr(ii) )
576      ii = ii + 1
577      ALLOCATE( sxice(jpi,jpj,jpl) , syice(jpi,jpj,jpl) , sxxice(jpi,jpj,jpl) , syyice(jpi,jpj,jpl) , sxyice(jpi,jpj,jpl) ,   &
578         &      sxsn (jpi,jpj,jpl) , sysn (jpi,jpj,jpl) , sxxsn (jpi,jpj,jpl) , syysn (jpi,jpj,jpl) , sxysn (jpi,jpj,jpl) ,   &
579         &      STAT=ierr(ii) )
580      ii = ii + 1
581      ALLOCATE( sxa  (jpi,jpj,jpl) , sya  (jpi,jpj,jpl) , sxxa  (jpi,jpj,jpl) , syya  (jpi,jpj,jpl) , sxya  (jpi,jpj,jpl) ,   &
582         &      sxc0 (jpi,jpj,jpl) , syc0 (jpi,jpj,jpl) , sxxc0 (jpi,jpj,jpl) , syyc0 (jpi,jpj,jpl) , sxyc0 (jpi,jpj,jpl) ,   &
583         &      sxsal(jpi,jpj,jpl) , sysal(jpi,jpj,jpl) , sxxsal(jpi,jpj,jpl) , syysal(jpi,jpj,jpl) , sxysal(jpi,jpj,jpl) ,   &
584         &      sxage(jpi,jpj,jpl) , syage(jpi,jpj,jpl) , sxxage(jpi,jpj,jpl) , syyage(jpi,jpj,jpl) , sxyage(jpi,jpj,jpl) ,   &
585         &      STAT=ierr(ii) )
586      ii = ii + 1
587      ALLOCATE( sxe (jpi,jpj,nlay_i,jpl) , sye (jpi,jpj,nlay_i,jpl) , sxxe(jpi,jpj,nlay_i,jpl) ,     &
588         &      syye(jpi,jpj,nlay_i,jpl) , sxye(jpi,jpj,nlay_i,jpl)                            , STAT=ierr(ii) )
589
590      ! MV MP 2016
591      ii = ii + 1
592      ALLOCATE( sxap(jpi,jpj,jpl) , syap(jpi,jpj,jpl) , sxxap(jpi,jpj,jpl) , syyap(jpi,jpj,jpl) , sxyap(jpi,jpj,jpl) ,   &
593         &      sxvp(jpi,jpj,jpl) , syvp(jpi,jpj,jpl) , sxxvp(jpi,jpj,jpl) , syyvp(jpi,jpj,jpl) , sxyvp(jpi,jpj,jpl) ,   &
594         &      STAT = ierr(ii) )
595      ! END MV MP 2016
596
597      ! * Old values of global variables
598      ii = ii + 1
599      ALLOCATE( v_s_b  (jpi,jpj,jpl) , v_i_b  (jpi,jpj,jpl) , ht_s_b(jpi,jpj,jpl)        , ht_i_b(jpi,jpj,jpl)        ,   &
600         &      a_i_b  (jpi,jpj,jpl) , smv_i_b(jpi,jpj,jpl) , e_i_b (jpi,jpj,nlay_i,jpl) , e_s_b (jpi,jpj,nlay_s,jpl) ,   &
601         &      oa_i_b (jpi,jpj,jpl)                                                     , STAT=ierr(ii) )
602      ii = ii + 1
603      ALLOCATE( u_ice_b(jpi,jpj) , v_ice_b(jpi,jpj) , at_i_b(jpi,jpj) , STAT=ierr(ii) )
604     
605      ! * Ice thickness distribution variables
606      ii = ii + 1
607      ALLOCATE( hi_max(0:jpl), hi_mean(jpl),  STAT=ierr(ii) )
608
609      ! * Ice diagnostics
610      ii = ii + 1
611      ALLOCATE( diag_trp_vi(jpi,jpj) , diag_trp_vs (jpi,jpj) , diag_trp_ei(jpi,jpj),   & 
612         &      diag_trp_es(jpi,jpj) , diag_trp_smv(jpi,jpj) , diag_heat  (jpi,jpj),   &
613         &      diag_smvi  (jpi,jpj) , diag_vice   (jpi,jpj) , diag_vsnw  (jpi,jpj), STAT=ierr(ii) )
614
615      ! * SIMIP diagnostics
616      ii = ii + 1
617      ALLOCATE( t_si (jpi,jpj,jpl)    , tm_si(jpi,jpj)        ,    & 
618                diag_dmi_dyn(jpi,jpj) , diag_dms_dyn(jpi,jpj) ,    &
619                diag_xmtrp_ice(jpi,jpj), diag_ymtrp_ice(jpi,jpj),  &
620                diag_xmtrp_snw(jpi,jpj), diag_ymtrp_snw(jpi,jpj),  &
621                diag_xatrp(jpi,jpj)    , diag_yatrp(jpi,jpj)    ,  &
622                diag_fc_bo(jpi,jpj)   , diag_fc_su(jpi,jpj)   ,    &
623                diag_utau_oi(jpi,jpj) , diag_vtau_oi(jpi,jpj) ,    &
624                diag_dssh_dx(jpi,jpj) , diag_dssh_dy(jpi,jpj) ,    &
625                diag_corstrx(jpi,jpj) , diag_corstry(jpi,jpj) ,    &
626                diag_intstrx(jpi,jpj) , diag_intstry(jpi,jpj) ,    &
627                diag_sig1(jpi,jpj)    , diag_sig2(jpi,jpj)    ,    &
628                diag_shear(jpi,jpj)   , STAT = ierr(ii) )
629
630      ice_alloc = MAXVAL( ierr(:) )
631      IF( ice_alloc /= 0 )   CALL ctl_warn('ice_alloc: failed to allocate arrays.')
632      !
633   END FUNCTION ice_alloc
634
635#else
636   !!----------------------------------------------------------------------
637   !!   Default option         Empty module            NO LIM sea-ice model
638   !!----------------------------------------------------------------------
639#endif
640
641   !!======================================================================
642END MODULE ice
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.