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limflx.F90 in trunk/NEMO/LIM_SRC – NEMO

source: trunk/NEMO/LIM_SRC/limflx.F90 @ 247

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CL : Add CVS Header and CeCILL licence information
  • Property svn:eol-style set to native
  • Property svn:keywords set to Author Date Id Revision
File size: 9.6 KB
Line 
1MODULE limflx
2   !!======================================================================
3   !!                       ***  MODULE limflx   ***
4   !!           computation of the flux at the sea ice/ocean interface
5   !!======================================================================
6#if defined key_ice_lim
7   !!----------------------------------------------------------------------
8   !!   'key_ice_lim'                                     LIM sea-ice model
9   !!----------------------------------------------------------------------
10   !!   lim_flx  : flux at the ice / ocean interface
11   !!----------------------------------------------------------------------
12   !! * Modules used
13   USE par_oce
14   USE phycst
15   USE ocfzpt
16   USE ice_oce
17   USE flx_oce
18   USE ice
19   USE flxblk
20   USE lbclnk
21   USE in_out_manager
22   USE albedo
23
24   IMPLICIT NONE
25   PRIVATE
26
27   !! * Routine accessibility
28   PUBLIC lim_flx       ! called by lim_step
29
30   !! * Module variables
31   REAL(wp)  ::           &  ! constant values
32      epsi16 = 1.e-16  ,  &
33      rzero  = 0.e0    ,  &
34      rone   = 1.e0
35
36   !! * Substitutions
37#  include "vectopt_loop_substitute.h90"
38   !!----------------------------------------------------------------------
39   !!   LIM 2.0,  UCL-LOCEAN-IPSL (2005)
40   !! $Header$
41   !! This software is governed by the CeCILL licence see modipsl/doc/NEMO_CeCILL.txt
42   !!----------------------------------------------------------------------
43CONTAINS
44
45   SUBROUTINE lim_flx
46      !!-------------------------------------------------------------------
47      !!                ***  ROUTINE lim_flx ***
48      !! 
49      !! ** Purpose : Computes the mass and heat fluxes to the ocean
50      !!         
51      !! ** Action  : - Initialisation of some variables
52      !!              - comput. of the fluxes at the sea ice/ocean interface
53      !!     
54      !! ** Outputs : - fsolar  : solar heat flux at sea ice/ocean interface
55      !!              - fnsolar : non solar heat flux
56      !!              - fsalt   : salt flux at sea ice/ocean interface
57      !!              - fmass   : freshwater flux at sea ice/ocean interface
58      !!
59      !! ** References :
60      !!       H. Goosse et al. 1996, Bul. Soc. Roy. Sc. Liege, 65, 87-90
61      !!         original    : 00-01 (LIM)
62      !!         addition    : 02-07 (C. Ethe, G. Madec)
63      !!---------------------------------------------------------------------
64      !! * Local variables
65      INTEGER ::   ji, jj         ! dummy loop indices
66
67      INTEGER ::   &
68         ifvt, i1mfr, idfr ,   &  ! some switches
69         iflt, ial, iadv, ifral, ifrdv
70     
71      REAL(wp) ::   &
72         zinda  ,              &  ! switch for testing the values of ice concentration
73         z1mthcm,              &  ! 1 - thcm
74!!         zfcm1  ,              &  ! solar  heat fluxes
75!!         zfcm2  ,              &  !  non solar heat fluxes
76#if defined key_lim_fdd   
77         zfons,                &  ! salt exchanges at the ice/ocean interface
78         zpme                     ! freshwater exchanges at the ice/ocean interface
79#else
80         zprs  , zfons,        &  ! salt exchanges at the ice/ocean interface
81         zpmess                   ! freshwater exchanges at the ice/ocean interface
82#endif
83      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj) ::  &
84         zfcm1  ,              &  ! solar  heat fluxes
85         zfcm2                    !  non solar heat fluxes     
86#if defined key_coupled   
87      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj) ::  &
88         zalb  ,               &  ! albedo of ice under overcast sky
89         zalcn ,               &  ! albedo of ocean under overcast sky
90         zalbp ,               &  ! albedo of ice under clear sky
91         zaldum                   ! albedo of ocean under clear sky
92#endif
93      !!---------------------------------------------------------------------
94     
95      !---------------------------------!
96      !      Sea ice/ocean interface    !
97      !---------------------------------!
98       
99       
100      !      heat flux at the ocean surface
101      !-------------------------------------------------------
102       
103      DO jj = 1, jpj
104         DO ji = 1, jpi
105            zinda   = 1.0 - MAX( rzero , SIGN( rone , - ( 1.0 - pfrld(ji,jj) ) ) )
106            ifvt    = zinda  *  MAX( rzero , SIGN( rone, -phicif(ji,jj) ) )
107            i1mfr   = 1.0 - MAX( rzero , SIGN( rone ,  - ( 1.0 - frld(ji,jj) ) ) )
108            idfr    = 1.0 - MAX( rzero , SIGN( rone , frld(ji,jj) - pfrld(ji,jj) ) )
109            iflt    = zinda  * (1 - i1mfr) * (1 - ifvt )
110            ial     = ifvt   * i1mfr + ( 1 - ifvt ) * idfr
111            iadv    = ( 1  - i1mfr ) * zinda
112            ifral   = ( 1  - i1mfr * ( 1 - ial ) )   
113            ifrdv   = ( 1  - ifral * ( 1 - ial ) ) * iadv 
114            z1mthcm =   1. - thcm(ji,jj)       
115            !   computation the solar flux at ocean surface
116            zfcm1(ji,jj)   = pfrld(ji,jj) * qsr_oce(ji,jj)  + ( 1. - pfrld(ji,jj) ) * fstric(ji,jj)
117            !  computation the non solar heat flux at ocean surface
118            zfcm2(ji,jj) =  - z1mthcm * zfcm1(ji,jj)   &
119               &           + iflt    * ( fscmbq(ji,jj) + ffltbif(ji,jj) )                            &
120               &           + ifral   * ( ial * qcmif(ji,jj) + (1 - ial) * qldif(ji,jj) ) / rdt_ice   &
121               &           + ifrdv   * ( qfvbq(ji,jj) + qdtcn(ji,jj) ) / rdt_ice
122
123            fsbbq(ji,jj) = ( 1.0 - ( ifvt + iflt ) ) * fscmbq(ji,jj)     ! ???
124           
125            fsolar (ji,jj) = zfcm1(ji,jj)                                       ! solar heat flux
126
127            fnsolar(ji,jj) = zfcm2(ji,jj) - fdtcn(ji,jj)                        ! non solar heat flux
128         END DO
129      END DO
130 
131       
132      !      mass flux at the ocean surface
133      !-------------------------------------------------------
134       
135      DO jj = 1, jpj
136         DO ji = 1, jpi
137#if defined key_lim_fdd
138            !  case of realistic freshwater flux (Tartinville et al., 2001)
139           
140            !  computing freshwater exchanges at the ice/ocean interface
141            zpme = - evap(ji,jj) * frld(ji,jj)            &   !  evaporation over oceanic fraction
142               &   + tprecip(ji,jj)                            &   !  total precipitation
143               &   - sprecip(ji,jj) * ( 1. - pfrld(ji,jj) )  &   !  remov. snow precip over ice
144               &   - rdmsnif(ji,jj) / rdt_ice                   !  freshwaterflux due to snow melting
145           
146            !  computing salt exchanges at the ice/ocean interface
147            zfons =  ( soce - sice ) * ( rdmicif(ji,jj) / rdt_ice ) 
148           
149            !  converting the salt flux from ice to a freshwater flux from ocean
150            fsalt(ji,jj) = zfons / ( sss_io(ji,jj) + epsi16 )
151           
152            !  freshwater masses
153            fmass(ji,jj) = - zpme 
154#else
155            !  case of freshwater flux equivalent as salt flux
156            !  dilution effect due to evaporation and precipitation
157            zprs  = ( tprecip(ji,jj) - sprecip(ji,jj) * ( 1. - pfrld(ji,jj) ) ) * soce 
158            !  freshwater flux
159            zfons = rdmicif(ji,jj) * ( soce - sice )  &  !  fwf : ice formation and melting
160               &   -  dmgwi(ji,jj) * sice             &  !  fwf : salt flx needed to bring the fresh snow to sea/ice salinity
161               &   + rdmsnif(ji,jj) * soce               !  fwf to ocean due to snow melting
162            !  salt exchanges at the ice/ocean interface
163            zpmess         =  zprs - zfons / rdt_ice - evap(ji,jj) * soce * frld(ji,jj)
164            fsalt(ji,jj) =  - zpmess
165#endif
166         END DO
167      END DO
168
169
170      !-------------------------------------------------------------------!
171      !  computation of others transmitting variables from ice to ocean   !
172      !------------------------------------------ ------------------------!
173
174      !-----------------------------------------------!
175      !   Storing the transmitted variables           !
176      !-----------------------------------------------!
177
178      ftaux (:,:) = - tio_u(:,:) * rau0   ! taux ( ice: N/m2/rau0, ocean: N/m2 )
179      ftauy (:,:) = - tio_v(:,:) * rau0   ! tauy ( ice: N/m2/rau0, ocean: N/m2 )               
180      freeze(:,:) = 1.0 - frld(:,:)       ! Sea ice cover           
181      tn_ice(:,:) = sist(:,:)             ! Ice surface temperature                     
182
183#if defined key_coupled           
184      zalb  (:,:) = 0.e0
185      zalcn (:,:) = 0.e0
186      zalbp (:,:) = 0.e0
187      zaldum(:,:) = 0.e0
188
189      !------------------------------------------------!
190      !  2) Computation of snow/ice and ocean albedo   !
191      !------------------------------------------------!
192      CALL flx_blk_albedo( zalb, zalcn, zalbp, zaldum )
193
194      alb_ice(:,:) =  0.5 * zalbp(:,:) + 0.5 * zalb (:,:)   ! Ice albedo                       
195#endif
196
197      IF(l_ctl) THEN
198         WRITE(numout,*) ' lim_flx  '
199         WRITE(numout,*) ' fsolar ', SUM( fsolar(2:nictl,2:njctl) ), ' fnsolar', SUM( fnsolar(2:nictl,2:njctl) )
200         WRITE(numout,*) ' fmass  ', SUM( fmass (2:nictl,2:njctl) ), ' fsalt  ', SUM( fsalt  (2:nictl,2:njctl) )
201         WRITE(numout,*) ' ftaux  ', SUM( ftaux (2:nictl,2:njctl) ), ' ftauy  ', SUM( ftauy  (2:nictl,2:njctl) )
202         WRITE(numout,*) ' freeze ', SUM( freeze(2:nictl,2:njctl) ), ' tn_ice ', SUM( tn_ice (2:nictl,2:njctl) )
203      ENDIF
204   
205    END SUBROUTINE lim_flx
206
207#else
208   !!----------------------------------------------------------------------
209   !!   Default option :        Dummy module           NO LIM sea-ice model
210   !!----------------------------------------------------------------------
211CONTAINS
212   SUBROUTINE lim_flx         ! Dummy routine
213   END SUBROUTINE lim_flx
214#endif 
215
216   !!======================================================================
217END MODULE limflx
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.