source: branches/2017/dev_r8183_ICEMODEL/NEMOGCM/NEMO/LIM_SRC_3/ice1D.F90 @ 8486

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Line 
1MODULE ice1D
2   !!======================================================================
3   !!                       ***  MODULE ice1D  ***
4   !! LIM sea-ice :   Ice thermodynamics in 1D
5   !!=====================================================================
6   !! History :  3.0  !  2002-11  (C. Ethe)  F90: Free form and module
7   !!----------------------------------------------------------------------
8#if defined key_lim3
9   !!----------------------------------------------------------------------
10   !!   'key_lim3'                                       LIM3 sea-ice model
11   !!----------------------------------------------------------------------
12   USE ice     , ONLY :   nlay_i, nlay_s, jpl   ! number of ice/snow layers and categories
13   !
14   USE in_out_manager ! I/O manager
15   USE lib_mpp        ! MPP library
16
17   IMPLICIT NONE
18   PRIVATE
19
20   PUBLIC   ice1D_alloc   ! called by icestp.F90
21
22   !!----------------------
23   !! * 1D Module variables
24   !!----------------------
25   !: In ice thermodynamics, to spare memory, the vectors are folded
26   !: from 1D to 2D vectors. The following variables, with ending _1d
27   !: are the variables corresponding to 2d vectors
28
29!! please, DOCTOR naming convention   starting by i means LOCAL integer
30!!         ===>>>  rename idxice  as nidice or nidthd, or nidx_thd or midx ... ?
31   INTEGER , PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   idxice !: selected points for ice thermo
32   INTEGER , PUBLIC                                  ::   nidx   !  number of selected points
33
34   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   qlead_1d     
35   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   ftr_ice_1d   
36   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   qsr_ice_1d 
37   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   fr1_i0_1d   
38   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   fr2_i0_1d   
39   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   qns_ice_1d 
40   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   t_bo_1d     
41   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   rn_amax_1d
42
43   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   hfx_sum_1d
44   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   hfx_bom_1d
45   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   hfx_bog_1d
46   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   hfx_dif_1d
47   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   hfx_opw_1d
48   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   hfx_snw_1d
49   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   hfx_err_1d
50   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   hfx_err_rem_1d
51   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   hfx_err_dif_1d
52   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   hfx_out_1d
53
54   ! heat flux associated with ice-atmosphere mass exchange
55   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   hfx_sub_1d
56   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   hfx_spr_1d
57
58   ! heat flux associated with ice-ocean mass exchange
59   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   hfx_thd_1d
60   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   hfx_res_1d
61
62   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   wfx_snw_sni_1d 
63   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   wfx_snw_sum_1d
64   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   wfx_sub_1d
65   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   wfx_snw_sub_1d 
66   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   wfx_ice_sub_1d 
67   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   wfx_err_sub_1d 
68   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   wfx_lam_1d 
69
70   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   wfx_bog_1d   
71   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   wfx_bom_1d   
72   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   wfx_sum_1d 
73   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   wfx_sni_1d 
74   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   wfx_opw_1d
75   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   wfx_res_1d 
76   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   wfx_spr_1d
77
78   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   sfx_bri_1d
79   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   sfx_bog_1d   
80   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   sfx_bom_1d   
81   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   sfx_sum_1d   
82   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   sfx_sni_1d   
83   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   sfx_opw_1d   
84   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   sfx_res_1d 
85   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   sfx_sub_1d
86   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   sfx_lam_1d
87
88   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   sprecip_1d    !: <==> the 2D  sprecip
89   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   at_i_1d        !: <==> the 2D  at_i
90   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   fhtur_1d      !: <==> the 2D  fhtur
91   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   fhld_1d       !: <==> the 2D  fhld
92   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   dqns_ice_1d   !: <==> the 2D  dqns_ice
93   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   evap_ice_1d   !: <==> the 2D  evap_ice
94   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   qprec_ice_1d  !: <==> the 2D  qprec_ice
95   !                                                     ! to reintegrate longwave flux inside the ice thermodynamics
96   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   i0            !: fraction of radiation transmitted to the ice
97   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   hicol_1d      !: Ice collection thickness accumulated in leads
98
99   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   t_su_1d       !: <==> the 2D  t_su
100   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   t_si_1d       !: <==> the 2D  t_si
101   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   a_i_1d        !: <==> the 2D  a_i
102   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   a_ib_1d       !: <==> the 2D  a_i_b
103   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   ht_i_1d       !: <==> the 2D  ht_i
104   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   ht_ib_1d      !: <==> the 2D  ht_i_b
105   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   ht_s_1d       !: <==> the 2D  ht_s
106   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   fc_su         !: Surface Conduction flux
107   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   fc_bo_i       !: Bottom  Conduction flux
108   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   dh_s_tot      !: Snow accretion/ablation        [m]
109   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   dh_i_surf     !: Ice surface accretion/ablation [m]
110   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   dh_i_sub      !: Ice surface sublimation [m]
111   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   dh_i_bott     !: Ice bottom accretion/ablation  [m]
112   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   dh_snowice    !: Snow ice formation             [m of ice]
113   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   sm_i_1d       !: Ice bulk salinity [ppt]
114   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   s_i_new       !: Salinity of new ice at the bottom
115   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   a_ip_1d       !:
116   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   v_ip_1d       !:
117   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   v_i_1d        !:
118   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   v_s_1d        !:
119   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   smv_i_1d      !:
120
121   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   t_s_1d   !: corresponding to the 2D var  t_s
122   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   t_i_1d   !: corresponding to the 2D var  t_i
123   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   s_i_1d   !: profiled ice salinity
124   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   e_i_1d   !:    Ice  enthalpy per unit volume
125   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   e_s_1d   !:    Snow enthalpy per unit volume
126
127   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   eh_i_old !: ice heat content (q*h, J.m-2)
128   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   h_i_old  !: ice thickness layer (m)
129
130   ! Conduction flux diagnostics (SIMIP)
131   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   diag_fc_bo_1d      !: <==> the 2D  diag_fc_bo
132   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   diag_fc_su_1d      !: <==> the 2D  diag_fc_su
133
134   ! surface fields from the ocean
135   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   sst_1d
136   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   sss_1d
137
138   !
139   !!----------------------
140   !! * 2D Module variables
141   !!----------------------
142   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   a_i_2d 
143   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   v_i_2d 
144   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   v_s_2d 
145   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   oa_i_2d 
146   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   smv_i_2d 
147   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   a_ip_2d
148   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   v_ip_2d 
149   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   t_su_2d 
150   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   ht_i_2d
151
152   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   a_ib_2d
153   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   ht_ib_2d
154   
155   !!----------------------------------------------------------------------
156   !! NEMO/ICE 4.0 , NEMO Consortium (2017)
157   !! $Id: ice1D.F90 8379 2017-07-26 15:35:49Z clem $
158   !! Software governed by the CeCILL licence     (NEMOGCM/NEMO_CeCILL.txt)
159   !!----------------------------------------------------------------------
160CONTAINS
161
162   FUNCTION ice1D_alloc()
163      !!---------------------------------------------------------------------!
164      !!                ***  ROUTINE ice1D_alloc ***
165      !!---------------------------------------------------------------------!
166      INTEGER ::   ice1D_alloc   ! return value
167      INTEGER ::   ierr(7), ii
168      !!---------------------------------------------------------------------!
169      ierr(:) = 0
170
171      ii = 1
172      ALLOCATE( idxice   (jpij) ,   &
173         &      qlead_1d (jpij) , ftr_ice_1d(jpij) , qsr_ice_1d (jpij) ,   &
174         &      fr1_i0_1d(jpij) , fr2_i0_1d (jpij) , qns_ice_1d(jpij)  ,   &
175         &      t_bo_1d   (jpij) ,                                         &
176         &      hfx_sum_1d(jpij) , hfx_bom_1d(jpij) ,hfx_bog_1d(jpij) ,    & 
177         &      hfx_dif_1d(jpij) , hfx_opw_1d(jpij) ,                      &
178         &      rn_amax_1d(jpij) ,                                         &
179         &      hfx_thd_1d(jpij) , hfx_spr_1d(jpij) ,                      &
180         &      hfx_snw_1d(jpij) , hfx_sub_1d(jpij) , hfx_err_1d(jpij) ,   &
181         &      hfx_res_1d(jpij) , hfx_err_rem_1d(jpij) , hfx_err_dif_1d(jpij) , hfx_out_1d(jpij), STAT=ierr(ii) )
182      !
183      ii = ii + 1
184      ALLOCATE( sprecip_1d (jpij) , at_i_1d    (jpij) ,                     &
185         &      fhtur_1d   (jpij) , wfx_snw_sni_1d (jpij) , wfx_spr_1d (jpij) , wfx_snw_sum_1d(jpij) , &
186         &      fhld_1d    (jpij) , wfx_sub_1d (jpij) , wfx_bog_1d (jpij) , wfx_bom_1d(jpij) ,  &
187         &      wfx_sum_1d(jpij)  , wfx_sni_1d (jpij) , wfx_opw_1d (jpij) , wfx_res_1d(jpij) ,  &
188         &      wfx_snw_sub_1d(jpij), wfx_ice_sub_1d(jpij), wfx_err_sub_1d(jpij) ,              &
189         &      wfx_lam_1d(jpij)  , dqns_ice_1d(jpij) , evap_ice_1d (jpij),                     &
190         &      qprec_ice_1d(jpij), i0         (jpij) ,                                         & 
191         &      sfx_bri_1d (jpij) , sfx_bog_1d (jpij) , sfx_bom_1d (jpij) , sfx_sum_1d (jpij),  &
192         &      sfx_sni_1d (jpij) , sfx_opw_1d (jpij) , sfx_res_1d (jpij) , sfx_sub_1d (jpij),  &
193         &      sfx_lam_1d (jpij) , hicol_1d   (jpij)                     , STAT=ierr(ii) )
194      !
195      ii = ii + 1
196      ALLOCATE( t_su_1d  (jpij) , t_si_1d   (jpij) , a_i_1d  (jpij) , a_ib_1d(jpij) ,                  &
197         &      ht_i_1d  (jpij) , ht_ib_1d  (jpij) , ht_s_1d (jpij) , fc_su  (jpij) , fc_bo_i(jpij) ,  &   
198         &      dh_s_tot (jpij) , dh_i_surf (jpij) , dh_i_sub(jpij) ,                                  &   
199         &      dh_i_bott(jpij) , dh_snowice(jpij) , sm_i_1d (jpij) , s_i_new(jpij) , &
200         &      a_ip_1d  (jpij) , v_ip_1d   (jpij) , v_i_1d  (jpij) , v_s_1d (jpij) , smv_i_1d(jpij) , STAT=ierr(ii) )
201      !
202      ii = ii + 1
203      ALLOCATE( t_s_1d  (jpij,nlay_s)     , t_i_1d (jpij,nlay_i)     , s_i_1d(jpij,nlay_i) ,  &           
204         &      e_i_1d  (jpij,nlay_i+1)   , e_s_1d (jpij,nlay_s)     ,                        &
205         &      eh_i_old(jpij,0:nlay_i+1) , h_i_old(jpij,0:nlay_i+1) , STAT=ierr(ii) )
206      !
207      ii = ii + 1
208      ALLOCATE( diag_fc_bo_1d(jpij)      , diag_fc_su_1d(jpij)      , STAT=ierr(ii) )
209      !
210      ii = ii + 1
211      ALLOCATE( sst_1d(jpij) , sss_1d(jpij) , STAT=ierr(ii) )
212      !
213      ii = ii + 1
214      ALLOCATE( a_i_2d(jpij,jpl) , a_ib_2d(jpij,jpl) , ht_i_2d(jpij,jpl) , ht_ib_2d(jpij,jpl) , &
215         &      v_i_2d(jpij,jpl) ,v_s_2d(jpij,jpl) ,oa_i_2d(jpij,jpl) ,smv_i_2d(jpij,jpl) ,  &
216         &      a_ip_2d(jpij,jpl) ,v_ip_2d(jpij,jpl) ,t_su_2d(jpij,jpl) ,  &
217         &      STAT=ierr(ii) )
218
219      ice1D_alloc = MAXVAL( ierr(:) )
220      IF( ice1D_alloc /= 0 )   CALL ctl_warn( 'ice1D_alloc: failed to allocate arrays.' )
221      !
222   END FUNCTION ice1D_alloc
223   
224#else
225   !!----------------------------------------------------------------------
226   !!   Default option :         Empty module          NO LIM sea-ice model
227   !!----------------------------------------------------------------------
228CONTAINS
229   SUBROUTINE ice1D_alloc          ! Empty routine
230   END SUBROUTINE ice1D_alloc
231#endif
232 
233   !!======================================================================
234END MODULE ice1D
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.