source: branches/2017/dev_r8183_ICEMODEL/NEMOGCM/NEMO/LIM_SRC_3/ice.F90 @ 8486

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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 by icestp.F90
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 icevar.F90 perform conversions                          |
66   !!  - ice_var_glo2eqv  : from global to equivalent variables           |
67   !!  - ice_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   !!  - ice_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   !! - ice_thd : ice halo-thermodynamics and creation of new ice         |
80   !! - ice_itd : thermodynamic changes in ice thickness distribution     |
81   !!                                                                     |
82   !! See the associated routines for more information                    |
83   !!                                                                     |
84   !! List of ice state variables :                                       |
85   !! -----------------------------                                       |
86   !!                                                                     |
87   !!-------------|-------------|---------------------------------|-------|
88   !!   name in   |   name in   |              meaning            | units |
89   !! 2D routines | 1D routines |                                 |       |
90   !!-------------|-------------|---------------------------------|-------|
91   !!                                                                     |
92   !! ******************************************************************* |
93   !! ***         Dynamical variables (prognostic)                    *** |
94   !! ******************************************************************* |
95   !!                                                                     |
96   !! u_ice       |      -      |    Comp. U of the ice velocity  | m/s   |
97   !! v_ice       |      -      |    Comp. V of the ice velocity  | m/s   |
98   !!                                                                     |
99   !! ******************************************************************* |
100   !! ***         Category dependent state variables (prognostic)     *** |
101   !! ******************************************************************* |
102   !!                                                                     |
103   !! ** Global variables                                                 |
104   !!-------------|-------------|---------------------------------|-------|
105   !! a_i         | a_i_1d      |    Ice concentration            |       |
106   !! v_i         |      -      |    Ice volume per unit area     | m     |
107   !! v_s         |      -      |    Snow volume per unit area    | m     |
108   !! smv_i       |      -      |    Sea ice salt content         | ppt.m |
109   !! oa_i        !      -      !    Sea ice areal age content    | s     |
110   !! e_i         !      -      !    Ice enthalpy                 | J/m2  |
111   !!      -      ! e_i_1d      !    Ice enthalpy per unit vol.   | J/m3  |
112   !! e_s         !      -      !    Snow enthalpy                | J/m2  |
113   !!      -      ! e_s_1d      !    Snow enthalpy per unit vol.  | J/m3  |
114   !!                                                                     |
115   !!-------------|-------------|---------------------------------|-------|
116   !!                                                                     |
117   !! ** Equivalent variables                                             |
118   !!-------------|-------------|---------------------------------|-------|
119   !!                                                                     |
120   !! ht_i        | ht_i_1d     |    Ice thickness                | m     |
121   !! ht_s        ! ht_s_1d     |    Snow depth                   | m     |
122   !! sm_i        ! sm_i_1d     |    Sea ice bulk salinity        ! ppt   |
123   !! s_i         ! s_i_1d      |    Sea ice salinity profile     ! ppt   |
124   !! o_i         !      -      |    Sea ice Age                  ! s     |
125   !! t_i         ! t_i_1d      |    Sea ice temperature          ! K     |
126   !! t_s         ! t_s_1d      |    Snow temperature             ! K     |
127   !! t_su        ! t_su_1d     |    Sea ice surface temperature  ! K     |
128   !!                                                                     |
129   !! notes: the ice model only sees a bulk (i.e., vertically averaged)   |
130   !!        salinity, except in thermodynamic computations, for which    |
131   !!        the salinity profile is computed as a function of bulk       |
132   !!        salinity                                                     |
133   !!                                                                     |
134   !!        the sea ice surface temperature is not associated to any     |
135   !!        heat content. Therefore, it is not a state variable and      |
136   !!        does not have to be advected. Nevertheless, it has to be     |
137   !!        computed to determine whether the ice is melting or not      |
138   !!                                                                     |
139   !! ******************************************************************* |
140   !! ***         Category-summed state variables (diagnostic)        *** |
141   !! ******************************************************************* |
142   !! at_i        | at_i_1d     |    Total ice concentration      |       |
143   !! vt_i        |      -      |    Total ice vol. per unit area | m     |
144   !! vt_s        |      -      |    Total snow vol. per unit ar. | m     |
145   !! smt_i       |      -      |    Mean sea ice salinity        | ppt   |
146   !! tm_i        |      -      |    Mean sea ice temperature     | K     |
147   !! et_i        !      -      !    Total ice enthalpy           | J/m2  |
148   !! et_s        !      -      !    Total snow enthalpy          | J/m2  |
149   !! bv_i        !      -      !    relative brine volume        | ???   |
150   !!=====================================================================
151
152   !!--------------------------------------------------------------------------
153   !! * Share Module variables
154   !!--------------------------------------------------------------------------
155   !                                     !!** ice-generic parameters namelist (namicerun) **
156   INTEGER           , PUBLIC ::   jpl             !: number of ice  categories
157   INTEGER           , PUBLIC ::   nlay_i          !: number of ice  layers
158   INTEGER           , PUBLIC ::   nlay_s          !: number of snow layers
159   REAL(wp)          , PUBLIC ::   rn_amax_n       !: maximum ice concentration Northern hemisphere
160   REAL(wp)          , PUBLIC ::   rn_amax_s       !: maximum ice concentration Southern hemisphere
161   CHARACTER(len=32) , PUBLIC ::   cn_icerst_in    !: suffix of ice restart name (input)
162   CHARACTER(len=32) , PUBLIC ::   cn_icerst_out   !: suffix of ice restart name (output)
163   CHARACTER(len=256), PUBLIC ::   cn_icerst_indir !: ice restart input directory
164   CHARACTER(len=256), PUBLIC ::   cn_icerst_outdir!: ice restart output directory
165   LOGICAL           , PUBLIC ::   ln_limthd       !: flag for ice thermo (T) or not (F)
166   LOGICAL           , PUBLIC ::   ln_limdyn       !: flag for ice dynamics (T) or not (F)
167   INTEGER           , PUBLIC ::   nn_limdyn       !: flag for ice dynamics
168   REAL(wp)          , PUBLIC ::   rn_uice         !: prescribed u-vel (case nn_limdyn=0)
169   REAL(wp)          , PUBLIC ::   rn_vice         !: prescribed v-vel (case nn_limdyn=0)
170   
171   !                                     !!** ice-diagnostics namelist (namicediag) **
172   LOGICAL , PUBLIC ::   ln_limdiachk     !: flag for ice diag (T) or not (F)
173   LOGICAL , PUBLIC ::   ln_limdiahsb     !: flag for ice diag (T) or not (F)
174   LOGICAL , PUBLIC ::   ln_limctl        !: flag for sea-ice points output (T) or not (F)
175   INTEGER , PUBLIC ::   iiceprt          !: debug i-point
176   INTEGER , PUBLIC ::   jiceprt          !: debug j-point
177
178   !                                     !!** ice-init namelist (namiceini) **
179                                          ! -- iceist -- !
180   LOGICAL , PUBLIC ::   ln_limini        ! initialization or not
181   LOGICAL , PUBLIC ::   ln_limini_file   ! Ice initialization state from 2D netcdf file
182   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_thres_sst     ! threshold water temperature for initial sea ice
183   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_hts_ini_n     ! initial snow thickness in the north
184   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_hts_ini_s     ! initial snow thickness in the south
185   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_hti_ini_n     ! initial ice thickness in the north
186   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_hti_ini_s     ! initial ice thickness in the south
187   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_ati_ini_n     ! initial leads area in the north
188   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_ati_ini_s     ! initial leads area in the south
189   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_smi_ini_n     ! initial salinity
190   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_smi_ini_s     ! initial salinity
191   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_tmi_ini_n     ! initial temperature
192   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_tmi_ini_s     ! initial temperature
193   
194   !                                     !!** ice-thickness distribution namelist (namiceitd) **
195   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_himean        !: mean thickness of the domain (used to compute the distribution, nn_itdshp = 2 only)
196
197   !                                     !!** ice-dynamics namelist (namicedyn) **
198                                          ! -- iceadv -- !
199   INTEGER , PUBLIC ::   nn_limadv        !: choose the advection scheme (-1=Prather ; 0=Ultimate-Macho)
200   INTEGER , PUBLIC ::   nn_limadv_ord    !: choose the order of the advection scheme (if Ultimate-Macho)   
201                                          ! -- icerdgrft -- !
202   INTEGER , PUBLIC ::   nn_icestr        !: ice strength parameterization (0=Hibler79 1=Rothrock75)
203   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_pe_rdg        !: ridging work divided by pot. energy change in ridging, nn_icestr = 1
204   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_pstar         !: determines ice strength, Hibler JPO79
205   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_crhg          !: determines changes in ice strength
206   LOGICAL , PUBLIC ::   ln_icestr_bvf    !: use brine volume to diminish ice strength
207                                          ! -- icerhg -- !
208   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_ishlat        !: lateral boundary condition for sea-ice
209   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_cio           !: drag coefficient for oceanic stress
210   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_creepl        !: creep limit : has to be under 1.0e-9
211   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_ecc           !: eccentricity of the elliptical yield curve
212   INTEGER , PUBLIC ::   nn_nevp          !: number of iterations for subcycling
213   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_relast        !: ratio => telast/rdt_ice (1/3 or 1/9 depending on nb of subcycling nevp)
214   LOGICAL , PUBLIC ::   ln_landfast      !: landfast ice parameterization (T or F)
215   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_gamma         !: fraction of ocean depth that ice must reach to initiate landfast ice
216   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_icebfr        !: maximum bottom stress per unit area of contact (landfast ice)
217   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_lfrelax       !: relaxation time scale (s-1) to reach static friction (landfast ice)
218
219   !                                     !!** ice-thermodynamics namelist (namicethd) **
220                                          ! -- icethd_dif -- !
221   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_kappa_i       !: coef. for the extinction of radiation Grenfell et al. (2006) [1/m]
222   INTEGER , PUBLIC ::   nn_ice_thcon     !: thermal conductivity: =0 Untersteiner (1964) ; =1 Pringle et al (2007)
223   LOGICAL , PUBLIC ::   ln_dqnsice       !: change non-solar surface flux with changing surface temperature (T) or not (F)
224   INTEGER , PUBLIC ::   nn_monocat       !: virtual ITD mono-category parameterizations (1-4) or not (0)
225   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_cdsn          !: thermal conductivity of the snow [W/m/K]
226                                          ! -- icethd_dh -- !
227   LOGICAL , PUBLIC ::   ln_limdH         !: activate ice thickness change from growing/melting (T) or not (F)
228   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_betas         !: coef. for partitioning of snowfall between leads and sea ice
229                                          ! -- icethd_da -- !
230   LOGICAL , PUBLIC ::   ln_limdA         !: activate lateral melting param. (T) or not (F)
231   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_beta          !: coef. beta for lateral melting param.
232   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_dmin          !: minimum floe diameter for lateral melting param.
233                                          ! -- icethd_lac -- !
234   LOGICAL , PUBLIC ::   ln_limdO         !: activate ice growth in open-water (T) or not (F)
235   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_hnewice       !: thickness for new ice formation (m)
236   LOGICAL , PUBLIC ::   ln_frazil        !: use of frazil ice collection as function of wind (T) or not (F)
237   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_maxfrazb      !: maximum portion of frazil ice collecting at the ice bottom
238   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_vfrazb        !: threshold drift speed for collection of bottom frazil ice
239   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_Cfrazb        !: squeezing coefficient for collection of bottom frazil ice
240                                          ! -- iceitd -- !
241   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_himin         !: minimum ice thickness
242
243   !                                     !!** ice-salinity namelist (namicesal) **
244   LOGICAL , PUBLIC ::   ln_limdS         !: activate gravity drainage and flushing (T) or not (F)
245   INTEGER , PUBLIC ::   nn_icesal        !: salinity configuration used in the model
246   !                                      ! 1 - constant salinity in both space and time
247   !                                      ! 2 - prognostic salinity (s(z,t))
248   !                                      ! 3 - salinity profile, constant in time
249   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_icesal        !: bulk salinity (ppt) in case of constant salinity
250   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_sal_gd        !: restoring salinity for gravity drainage [PSU]
251   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_time_gd       !: restoring time constant for gravity drainage (= 20 days) [s]
252   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_sal_fl        !: restoring salinity for flushing [PSU]
253   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_time_fl       !: restoring time constant for gravity drainage (= 10 days) [s]
254   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_simax         !: maximum ice salinity [PSU]
255   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_simin         !: minimum ice salinity [PSU]
256
257   !                                     !!** ice-mechanical redistribution namelist (namiceitdme)
258   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_cs            !: fraction of shearing energy contributing to ridging           
259   INTEGER , PUBLIC ::   nn_partfun       !: participation function: =0 Thorndike et al. (1975), =1 Lipscomb et al. (2007)
260   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_gstar         !: fractional area of young ice contributing to ridging
261   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_astar         !: equivalent of G* for an exponential participation function
262   LOGICAL , PUBLIC ::   ln_ridging       !: ridging of ice or not                       
263   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_hstar         !: thickness that determines the maximal thickness of ridged ice
264   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_por_rdg       !: initial porosity of ridges (0.3 regular value)
265   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_fsnowrdg      !: fractional snow loss to the ocean during ridging
266   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_fpondrdg      !: fractional melt pond loss to the ocean during ridging
267   LOGICAL , PUBLIC ::   ln_rafting       !: rafting of ice or not                       
268   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_hraft         !: threshold thickness (m) for rafting / ridging
269   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_craft         !: coefficient for smoothness of the hyperbolic tangent in rafting
270   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_fsnowrft      !: fractional snow loss to the ocean during ridging
271   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_fpondrft      !: fractional snow loss to the ocean during rafting
272
273   ! MV MP 2016
274   !                                     !!** melt pond namelist (namicemp)
275   LOGICAL , PUBLIC ::   ln_pnd           !: activate ponds or not
276   LOGICAL , PUBLIC ::   ln_pnd_rad       !: ponds radiatively active or not
277   LOGICAL , PUBLIC ::   ln_pnd_fw        !: ponds active wrt meltwater or not
278   INTEGER , PUBLIC ::   nn_pnd_scheme    !: type of melt pond scheme:   =0 prescribed, =1 empirical, =2 topographic
279   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_apnd          !: prescribed pond fraction (0<rn_apnd<1), only if nn_pnd_scheme = 0
280   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_hpnd          !: prescribed pond depth    (0<rn_hpnd<1), only if nn_pnd_scheme = 0
281   ! END MV MP 2016
282
283   !                                     !!** some other parameters
284   INTEGER , PUBLIC ::   kt_ice           !: iteration number
285   REAL(wp), PUBLIC ::   rdt_ice          !: ice time step
286   REAL(wp), PUBLIC ::   r1_rdtice        !: = 1. / rdt_ice
287   REAL(wp), PUBLIC ::   r1_nlay_i        !: 1 / nlay_i
288   REAL(wp), PUBLIC ::   r1_nlay_s        !: 1 / nlay_s
289   REAL(wp), PUBLIC ::   rswitch          !: switch for the presence of ice (1) or not (0)
290   REAL(wp), PUBLIC, PARAMETER ::   epsi06 = 1.e-06_wp  !: small number
291   REAL(wp), PUBLIC, PARAMETER ::   epsi10 = 1.e-10_wp  !: small number
292   REAL(wp), PUBLIC, PARAMETER ::   epsi20 = 1.e-20_wp  !: small number
293   !
294   LOGICAL , PUBLIC ::   l_piling         !: =T simple conservative piling, comparable with LIM2
295
296   !                                     !!** define arrays
297   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   u_oce,v_oce !: surface ocean velocity used in ice dynamics
298   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   hicol       !: ice collection thickness accreted in leads
299   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   strength    !: ice strength
300   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   stress1_i, stress2_i, stress12_i   !: 1st, 2nd & diagonal stress tensor element
301   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   delta_i     !: ice rheology elta factor (Flato & Hibler 95) [s-1]
302   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   divu_i      !: Divergence of the velocity field [s-1]
303   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   shear_i     !: Shear of the velocity field [s-1]
304   !
305   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   t_bo        !: Sea-Ice bottom temperature [Kelvin]     
306   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   qlead       !: heat balance of the lead (or of the open ocean)
307   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   fhtur       !: net downward heat flux from the ice to the ocean
308   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   fhld        !: heat flux from the lead used for bottom melting
309
310   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   wfx_snw     !: snow-ocean mass exchange   [kg.m-2.s-1]
311   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   wfx_snw_sni !: snow ice growth component of wfx_snw [kg.m-2.s-1]
312   ! MV MP 2016
313   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   wfx_snw_sum !: surface melt component of wfx_snw [kg.m-2.s-1]
314   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   wfx_pnd     !: melt pond-ocean mass exchange   [kg.m-2.s-1]
315   ! END MV MP 2016
316   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   wfx_spr     !: snow precipitation on ice  [kg.m-2.s-1]
317   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   wfx_sub     !: sublimation of snow/ice    [kg.m-2.s-1]
318   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   wfx_snw_sub !: snow sublimation           [kg.m-2.s-1]
319   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   wfx_ice_sub !: ice sublimation            [kg.m-2.s-1]
320
321   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   wfx_snw_dyn !: dynamical component of wfx_snw    [kg.m-2.s-1]
322
323   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   wfx_ice     !: ice-ocean mass exchange                   [kg.m-2.s-1]
324   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   wfx_sni     !: snow ice growth component of wfx_ice      [kg.m-2.s-1]
325   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   wfx_opw     !: lateral ice growth component of wfx_ice   [kg.m-2.s-1]
326   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   wfx_bog     !: bottom ice growth component of wfx_ice    [kg.m-2.s-1]
327   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   wfx_dyn     !: dynamical ice growth component of wfx_ice [kg.m-2.s-1]
328   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   wfx_bom     !: bottom melt component of wfx_ice          [kg.m-2.s-1]
329   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   wfx_sum     !: surface melt component of wfx_ice         [kg.m-2.s-1]
330   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   wfx_lam     !: lateral melt component of wfx_ice         [kg.m-2.s-1]
331   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   wfx_res     !: residual component of wfx_ice             [kg.m-2.s-1]
332
333   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   afx_tot     !: ice concentration tendency (total)          [s-1]
334   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   afx_thd     !: ice concentration tendency (thermodynamics) [s-1]
335   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   afx_dyn     !: ice concentration tendency (dynamics)       [s-1]
336
337   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   sfx_bog     !: salt flux due to ice growth/melt                      [PSU/m2/s]
338   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   sfx_bom     !: salt flux due to ice growth/melt                      [PSU/m2/s]
339   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   sfx_lam     !: salt flux due to ice growth/melt                      [PSU/m2/s]
340   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   sfx_sum     !: salt flux due to ice growth/melt                      [PSU/m2/s]
341   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   sfx_sni     !: salt flux due to ice growth/melt                      [PSU/m2/s]
342   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   sfx_opw     !: salt flux due to ice growth/melt                      [PSU/m2/s]
343   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   sfx_bri     !: salt flux due to brine rejection                      [PSU/m2/s]
344   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   sfx_dyn     !: salt flux due to porous ridged ice formation          [PSU/m2/s]
345   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   sfx_res     !: residual salt flux due to correction of ice thickness [PSU/m2/s]
346
347   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   sfx_sub     !: salt flux due to ice sublimation
348
349   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   hfx_bog     !: total heat flux causing bottom ice growth        [W.m-2]
350   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   hfx_bom     !: total heat flux causing bottom ice melt          [W.m-2]
351   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   hfx_sum     !: total heat flux causing surface ice melt         [W.m-2]
352   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   hfx_opw     !: total heat flux causing open water ice formation [W.m-2]
353   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   hfx_dif     !: total heat flux causing Temp change in the ice   [W.m-2]
354   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   hfx_snw     !: heat flux for snow melt                          [W.m-2]
355   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   hfx_err     !: heat flux error after heat diffusion             [W.m-2]
356   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   hfx_err_dif !: heat flux remaining due to change in non-solar flux [W.m-2]
357   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   hfx_err_rem !: heat flux error after heat remapping             [W.m-2]
358   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   hfx_in      !: heat flux available for thermo transformations   [W.m-2]
359   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   hfx_out     !: heat flux remaining at the end of thermo transformations  [W.m-2]
360   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   wfx_err_sub !: mass flux error after sublimation [kg.m-2.s-1]
361   
362   ! heat flux associated with ice-atmosphere mass exchange
363   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   hfx_sub     !: heat flux for sublimation  [W.m-2]
364   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   hfx_spr     !: heat flux of the snow precipitation  [W.m-2]
365
366   ! heat flux associated with ice-ocean mass exchange
367   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   hfx_thd     !: ice-ocean heat flux from thermo processes (icethd_dh) [W.m-2]
368   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   hfx_dyn     !: ice-ocean heat flux from ridging                      [W.m-2]
369   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   hfx_res     !: residual heat flux due to correction of ice thickness [W.m-2]
370
371   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)   ::   rn_amax_2d     !: maximum ice concentration 2d array
372   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:) ::   ftr_ice        !: transmitted solar radiation under ice
373
374   !!--------------------------------------------------------------------------
375   !! * Ice global state variables
376   !!--------------------------------------------------------------------------
377   !! Variables defined for each ice category
378   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:) ::   ht_i      !: Ice thickness (m)
379   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:) ::   a_i       !: Ice fractional areas (concentration)
380   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:) ::   v_i       !: Ice volume per unit area (m)
381   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:) ::   v_s       !: Snow volume per unit area(m)
382   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:) ::   ht_s      !: Snow thickness (m)
383   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:) ::   t_su      !: Sea-Ice Surface Temperature (K)
384   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:) ::   sm_i      !: Sea-Ice Bulk salinity (ppt)
385   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:) ::   smv_i     !: Sea-Ice Bulk salinity times volume per area (ppt.m)
386   !                                                                    !  this is an extensive variable that has to be transported
387   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:) ::   o_i       !: Sea-Ice Age (s)
388   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:) ::   oa_i      !: Sea-Ice Age times ice area (s)
389   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:) ::   bv_i      !: brine volume
390
391   !! Variables summed over all categories, or associated to all the ice in a single grid cell
392   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   u_ice, v_ice !: components of the ice velocity (m/s)
393   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   vt_i , vt_s  !: ice and snow total volume per unit area (m)
394   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   at_i         !: ice total fractional area (ice concentration)
395   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   ato_i        !: =1-at_i ; total open water fractional area
396   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   et_i , et_s  !: ice and snow total heat content
397   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   tm_i         !: mean ice temperature over all categories
398   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   bvm_i        !: brine volume averaged over all categories
399   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   smt_i        !: mean sea ice salinity averaged over all categories [PSU]
400   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   tm_su        !: mean surface temperature over all categories
401   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   htm_i        !: mean ice  thickness over all categories
402   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   htm_s        !: mean snow thickness over all categories
403   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   om_i         !: mean ice age over all categories
404   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   tau_icebfr   !: ice friction with bathy (landfast param activated)
405
406   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:,:) ::   t_s      !: Snow temperatures [K]
407   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:,:) ::   e_s      !: Snow ...     
408     
409   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:,:) ::   t_i      !: ice temperatures          [K]
410   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:,:) ::   e_i      !: ice thermal contents    [J/m2]
411   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:,:) ::   s_i      !: ice salinities          [PSU]
412
413   ! MV MP 2016
414   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:) ::   a_ip       !: melt pond fraction per grid cell area
415   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:) ::   v_ip       !: melt pond volume per grid cell area [m]
416   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:) ::   a_ip_frac  !: melt pond volume per ice area
417   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:) ::   h_ip       !: melt pond thickness [m]
418
419   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)   ::   at_ip      !: total melt pond fraction
420   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)   ::   vt_ip      !: total melt pond volume per unit area [m]
421   ! END MV MP 2016
422
423   !!--------------------------------------------------------------------------
424   !! * Moments for advection
425   !!--------------------------------------------------------------------------
426   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   sxopw, syopw, sxxopw, syyopw, sxyopw   !: open water in sea ice
427   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:)   ::   sxice, syice, sxxice, syyice, sxyice   !: ice thickness
428   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:)   ::   sxsn , sysn , sxxsn , syysn , sxysn    !: snow thickness
429   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:)   ::   sxa  , sya  , sxxa  , syya  , sxya     !: lead fraction
430   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:)   ::   sxc0 , syc0 , sxxc0 , syyc0 , sxyc0    !: snow thermal content
431   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:)   ::   sxsal, sysal, sxxsal, syysal, sxysal   !: ice salinity
432   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:)   ::   sxage, syage, sxxage, syyage, sxyage   !: ice age
433   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:,:) ::   sxe  , sye  , sxxe  , syye  , sxye     !: ice layers heat content
434   ! MV MP 2016
435   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:)   ::   sxap , syap , sxxap , syyap , sxyap    !:  melt pond fraction
436   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:)   ::   sxvp , syvp , sxxvp , syyvp , sxyvp    !:  melt pond volume
437   ! END MV MP 2016
438
439   !!--------------------------------------------------------------------------
440   !! * Old values of global variables
441   !!--------------------------------------------------------------------------
442   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:)   ::   v_s_b, v_i_b, ht_s_b, ht_i_b  !: snow and ice volumes/thickness
443   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:)   ::   a_i_b, smv_i_b, oa_i_b        !:
444   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:,:) ::   e_s_b                         !: snow heat content
445   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:,:) ::   e_i_b                         !: ice temperatures
446   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   u_ice_b, v_ice_b              !: ice velocity
447   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   at_i_b                        !: ice concentration (total)
448           
449   !!--------------------------------------------------------------------------
450   !! * Ice thickness distribution variables
451   !!--------------------------------------------------------------------------
452   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:)   ::   hi_max         !: Boundary of ice thickness categories in thickness space
453   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:)   ::   hi_mean        !: Mean ice thickness in catgories
454   !
455   !!--------------------------------------------------------------------------
456   !! * Ice diagnostics
457   !!--------------------------------------------------------------------------
458   ! thd refers to changes induced by thermodynamics
459   ! trp   ''         ''     ''       advection (transport of ice)
460   !
461   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_trp_vi   !: transport of ice volume
462   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_trp_vs   !: transport of snw volume
463   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_trp_ei   !: transport of ice enthalpy (W/m2)
464   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_trp_es   !: transport of snw enthalpy (W/m2)
465   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_trp_smv  !: transport of salt content
466   !
467   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_heat     !: snw/ice heat content variation   [W/m2]
468   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_smvi     !: ice salt content variation   []
469   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_vice     !: ice volume variation   [m/s]
470   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_vsnw     !: snw volume variation   [m/s]
471
472   !
473   !!--------------------------------------------------------------------------
474   !! * SIMIP extra diagnostics
475   !!--------------------------------------------------------------------------
476   ! Extra sea ice diagnostics to address the data request
477   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:)   ::   t_si          !: Temperature at Snow-ice interface (K)
478   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   tm_si         !: mean temperature at the snow-ice interface (K)
479   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_dmi_dyn  !: Change in ice mass due to ice dynamics (kg/m2/s)
480   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_dms_dyn  !: Change in snow mass due to ice dynamics (kg/m2/s)
481   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_xmtrp_ice !: X-component of ice mass transport (kg/s)
482   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_ymtrp_ice !: Y-component of ice mass transport (kg/s)
483   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_xmtrp_snw !: X-component of snow mass transport (kg/s)
484   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_ymtrp_snw !: Y-component of snow mass transport (kg/s)
485   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_xatrp    !: X-component of area transport (m2/s)
486   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_yatrp    !: Y-component of area transport (m2/s)
487   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_fc_bo    !: Bottom conduction flux (W/m2)
488   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_fc_su    !: Surface conduction flux (W/m2)
489   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_utau_oi  !: X-direction ocean-ice stress
490   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_vtau_oi  !: Y-direction ocean-ice stress 
491   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_dssh_dx  !: X-direction sea-surface tilt term (N/m2)
492   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_dssh_dy  !: X-direction sea-surface tilt term (N/m2)
493   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_corstrx  !: X-direction coriolis stress (N/m2)
494   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_corstry  !: Y-direction coriolis stress (N/m2)
495   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_intstrx  !: X-direction internal stress (N/m2)
496   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_intstry  !: Y-direction internal stress (N/m2)
497   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_sig1     !: Average normal stress in sea ice   
498   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_sig2     !: Maximum shear stress in sea ice
499   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:)     ::   diag_shear    !: Maximum shear of sea-ice velocity field
500
501   !
502   !!----------------------------------------------------------------------
503   !! NEMO/ICE 4.0 , NEMO Consortium (2017)
504   !! $Id$
505   !! Software governed by the CeCILL licence     (NEMOGCM/NEMO_CeCILL.txt)
506   !!----------------------------------------------------------------------
507CONTAINS
508
509   FUNCTION ice_alloc()
510      !!-----------------------------------------------------------------
511      !!               *** Routine ice_alloc ***
512      !!-----------------------------------------------------------------
513      INTEGER :: ice_alloc
514      !
515      INTEGER :: ierr(18), ii
516      !!-----------------------------------------------------------------
517
518      ierr(:) = 0
519
520      ! What could be one huge allocate statement is broken-up to try to
521      ! stay within Fortran's max-line length limit.
522      ii = 1
523      ALLOCATE( u_oce   (jpi,jpj) , v_oce    (jpi,jpj) , hicol    (jpi,jpj) ,                        &
524         &      strength(jpi,jpj) , stress1_i(jpi,jpj) , stress2_i(jpi,jpj) , stress12_i(jpi,jpj) ,  &
525         &      delta_i (jpi,jpj) , divu_i   (jpi,jpj) , shear_i  (jpi,jpj) , STAT=ierr(ii) )
526
527      ii = ii + 1
528      ALLOCATE( t_bo   (jpi,jpj) , wfx_snw_sni(jpi,jpj) ,                                                &
529         &      wfx_snw(jpi,jpj) , wfx_snw_dyn(jpi,jpj) , wfx_snw_sum(jpi,jpj) , wfx_snw_sub(jpi,jpj) ,  &
530         &      wfx_ice(jpi,jpj) , wfx_sub    (jpi,jpj) , wfx_ice_sub(jpi,jpj) , wfx_lam    (jpi,jpj) ,  &
531         ! MV MP 2016
532         &      wfx_pnd(jpi,jpj) ,                                                              &
533         ! END MV MP 2016
534         &      wfx_bog(jpi,jpj) , wfx_dyn(jpi,jpj) , wfx_bom(jpi,jpj) , wfx_sum(jpi,jpj) ,     &
535         &      wfx_res(jpi,jpj) , wfx_sni(jpi,jpj) , wfx_opw(jpi,jpj) , wfx_spr(jpi,jpj) ,     &
536         &      afx_tot(jpi,jpj) , afx_thd(jpi,jpj),  afx_dyn(jpi,jpj) , rn_amax_2d(jpi,jpj),   &
537         &      fhtur  (jpi,jpj) , qlead  (jpi,jpj) ,                                           &
538         &      sfx_res(jpi,jpj) , sfx_bri(jpi,jpj) , sfx_dyn(jpi,jpj) , sfx_sub(jpi,jpj) , sfx_lam(jpi,jpj) ,  &
539         &      sfx_bog(jpi,jpj) , sfx_bom(jpi,jpj) , sfx_sum(jpi,jpj) , sfx_sni(jpi,jpj) , sfx_opw(jpi,jpj) ,  &
540         &      hfx_res(jpi,jpj) , hfx_snw(jpi,jpj) , hfx_sub(jpi,jpj) , hfx_err(jpi,jpj) ,     & 
541         &      hfx_in (jpi,jpj) , hfx_out(jpi,jpj) , fhld   (jpi,jpj) ,                        &
542         &      hfx_sum(jpi,jpj) , hfx_bom(jpi,jpj) , hfx_bog(jpi,jpj) , hfx_dif(jpi,jpj) ,     &
543         &      hfx_opw(jpi,jpj) , hfx_thd(jpi,jpj) , hfx_dyn(jpi,jpj) , hfx_spr(jpi,jpj) ,     &
544         &      hfx_err_dif(jpi,jpj) , hfx_err_rem(jpi,jpj) , wfx_err_sub(jpi,jpj)        ,  STAT=ierr(ii) )
545
546      ! * Ice global state variables
547      ii = ii + 1
548      ALLOCATE( ftr_ice(jpi,jpj,jpl) ,                                                 &
549         &      ht_i   (jpi,jpj,jpl) , a_i   (jpi,jpj,jpl) , v_i   (jpi,jpj,jpl) ,     &
550         &      v_s    (jpi,jpj,jpl) , ht_s  (jpi,jpj,jpl) , t_su  (jpi,jpj,jpl) ,     &
551         &      sm_i   (jpi,jpj,jpl) , smv_i (jpi,jpj,jpl) , o_i   (jpi,jpj,jpl) ,     &
552         &      oa_i   (jpi,jpj,jpl) , bv_i  (jpi,jpj,jpl) ,  STAT=ierr(ii) )
553      ii = ii + 1
554      ALLOCATE( u_ice(jpi,jpj) , v_ice(jpi,jpj) ,                                       &
555         &      vt_i (jpi,jpj) , vt_s (jpi,jpj) , at_i (jpi,jpj) , ato_i(jpi,jpj) ,     &
556         &      et_i (jpi,jpj) , et_s (jpi,jpj) , tm_i (jpi,jpj) , bvm_i(jpi,jpj) ,     &
557         &      smt_i(jpi,jpj) , tm_su(jpi,jpj) , htm_i(jpi,jpj) , htm_s(jpi,jpj) ,     &
558         &      om_i (jpi,jpj) , tau_icebfr(jpi,jpj)                              , STAT=ierr(ii) )
559      ii = ii + 1
560      ALLOCATE( t_s(jpi,jpj,nlay_s,jpl) , e_s(jpi,jpj,nlay_s,jpl) , STAT=ierr(ii) )
561      ii = ii + 1
562      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) )
563
564      ! MV MP 2016
565      ii = ii + 1
566      ALLOCATE( a_ip(jpi,jpj,jpl) , v_ip(jpi,jpj,jpl) , a_ip_frac(jpi,jpj,jpl) , &
567         &      h_ip(jpi,jpj,jpl) , STAT = ierr(ii) )
568      ii = ii + 1
569      ALLOCATE( at_ip(jpi,jpj) , vt_ip(jpi,jpj) , STAT = ierr(ii) )
570      ! END MV MP 2016
571
572      ! * Moments for advection
573      ii = ii + 1
574      ALLOCATE( sxopw(jpi,jpj) , syopw(jpi,jpj) , sxxopw(jpi,jpj) , syyopw(jpi,jpj) , sxyopw(jpi,jpj) , STAT=ierr(ii) )
575      ii = ii + 1
576      ALLOCATE( sxice(jpi,jpj,jpl) , syice(jpi,jpj,jpl) , sxxice(jpi,jpj,jpl) , syyice(jpi,jpj,jpl) , sxyice(jpi,jpj,jpl) ,   &
577         &      sxsn (jpi,jpj,jpl) , sysn (jpi,jpj,jpl) , sxxsn (jpi,jpj,jpl) , syysn (jpi,jpj,jpl) , sxysn (jpi,jpj,jpl) ,   &
578         &      STAT=ierr(ii) )
579      ii = ii + 1
580      ALLOCATE( sxa  (jpi,jpj,jpl) , sya  (jpi,jpj,jpl) , sxxa  (jpi,jpj,jpl) , syya  (jpi,jpj,jpl) , sxya  (jpi,jpj,jpl) ,   &
581         &      sxc0 (jpi,jpj,jpl) , syc0 (jpi,jpj,jpl) , sxxc0 (jpi,jpj,jpl) , syyc0 (jpi,jpj,jpl) , sxyc0 (jpi,jpj,jpl) ,   &
582         &      sxsal(jpi,jpj,jpl) , sysal(jpi,jpj,jpl) , sxxsal(jpi,jpj,jpl) , syysal(jpi,jpj,jpl) , sxysal(jpi,jpj,jpl) ,   &
583         &      sxage(jpi,jpj,jpl) , syage(jpi,jpj,jpl) , sxxage(jpi,jpj,jpl) , syyage(jpi,jpj,jpl) , sxyage(jpi,jpj,jpl) ,   &
584         &      STAT=ierr(ii) )
585      ii = ii + 1
586      ALLOCATE( sxe (jpi,jpj,nlay_i,jpl) , sye (jpi,jpj,nlay_i,jpl) , sxxe(jpi,jpj,nlay_i,jpl) ,     &
587         &      syye(jpi,jpj,nlay_i,jpl) , sxye(jpi,jpj,nlay_i,jpl)                            , STAT=ierr(ii) )
588
589      ! MV MP 2016
590      ii = ii + 1
591      ALLOCATE( sxap(jpi,jpj,jpl) , syap(jpi,jpj,jpl) , sxxap(jpi,jpj,jpl) , syyap(jpi,jpj,jpl) , sxyap(jpi,jpj,jpl) ,   &
592         &      sxvp(jpi,jpj,jpl) , syvp(jpi,jpj,jpl) , sxxvp(jpi,jpj,jpl) , syyvp(jpi,jpj,jpl) , sxyvp(jpi,jpj,jpl) ,   &
593         &      STAT = ierr(ii) )
594      ! END MV MP 2016
595
596      ! * Old values of global variables
597      ii = ii + 1
598      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)        ,   &
599         &      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) ,   &
600         &      oa_i_b (jpi,jpj,jpl)                                                     , STAT=ierr(ii) )
601      ii = ii + 1
602      ALLOCATE( u_ice_b(jpi,jpj) , v_ice_b(jpi,jpj) , at_i_b(jpi,jpj) , STAT=ierr(ii) )
603     
604      ! * Ice thickness distribution variables
605      ii = ii + 1
606      ALLOCATE( hi_max(0:jpl), hi_mean(jpl),  STAT=ierr(ii) )
607
608      ! * Ice diagnostics
609      ii = ii + 1
610      ALLOCATE( diag_trp_vi(jpi,jpj) , diag_trp_vs (jpi,jpj) , diag_trp_ei(jpi,jpj),   & 
611         &      diag_trp_es(jpi,jpj) , diag_trp_smv(jpi,jpj) , diag_heat  (jpi,jpj),   &
612         &      diag_smvi  (jpi,jpj) , diag_vice   (jpi,jpj) , diag_vsnw  (jpi,jpj), STAT=ierr(ii) )
613
614      ! * SIMIP diagnostics
615      ii = ii + 1
616      ALLOCATE( t_si (jpi,jpj,jpl)    , tm_si(jpi,jpj)        ,    & 
617                diag_dmi_dyn(jpi,jpj) , diag_dms_dyn(jpi,jpj) ,    &
618                diag_xmtrp_ice(jpi,jpj), diag_ymtrp_ice(jpi,jpj),  &
619                diag_xmtrp_snw(jpi,jpj), diag_ymtrp_snw(jpi,jpj),  &
620                diag_xatrp(jpi,jpj)    , diag_yatrp(jpi,jpj)    ,  &
621                diag_fc_bo(jpi,jpj)   , diag_fc_su(jpi,jpj)   ,    &
622                diag_utau_oi(jpi,jpj) , diag_vtau_oi(jpi,jpj) ,    &
623                diag_dssh_dx(jpi,jpj) , diag_dssh_dy(jpi,jpj) ,    &
624                diag_corstrx(jpi,jpj) , diag_corstry(jpi,jpj) ,    &
625                diag_intstrx(jpi,jpj) , diag_intstry(jpi,jpj) ,    &
626                diag_sig1(jpi,jpj)    , diag_sig2(jpi,jpj)    ,    &
627                diag_shear(jpi,jpj)   , STAT = ierr(ii) )
628
629      ice_alloc = MAXVAL( ierr(:) )
630      IF( ice_alloc /= 0 )   CALL ctl_warn('ice_alloc: failed to allocate arrays.')
631      !
632   END FUNCTION ice_alloc
633
634#else
635   !!----------------------------------------------------------------------
636   !!   Default option         Empty module            NO LIM sea-ice model
637   !!----------------------------------------------------------------------
638#endif
639
640   !!======================================================================
641END MODULE ice
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.