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limthd.F90 in trunk/NEMO/LIM_SRC_3 – NEMO

source: trunk/NEMO/LIM_SRC_3/limthd.F90 @ 913

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merge dev_001_SBC branche with the trunk to include the New Surface Module package, see ticket: #113

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Line 
1MODULE limthd
2   !!======================================================================
3   !!                  ***  MODULE limthd   ***
4   !!              LIM thermo ice model : ice thermodynamic
5   !!======================================================================
6#if defined key_lim3
7   !!----------------------------------------------------------------------
8   !!   'key_lim3'                                      LIM3 sea-ice model
9   !!----------------------------------------------------------------------
10   !!   lim_thd      : thermodynamic of sea ice
11   !!   lim_thd_init : initialisation of sea-ice thermodynamic
12   !!----------------------------------------------------------------------
13   !! * Modules used
14   USE phycst          ! physical constants
15   USE dom_oce         ! ocean space and time domain variables
16   USE lbclnk
17   USE in_out_manager  ! I/O manager
18   USE ice             ! LIM sea-ice variables
19   USE ice_oce         ! sea-ice/ocean variables
20   USE sbc_oce         ! Surface boundary condition: ocean fields
21   USE sbc_ice         ! Surface boundary condition: ice fields
22   USE thd_ice         ! LIM thermodynamic sea-ice variables
23   USE dom_ice         ! LIM sea-ice domain
24   USE iceini
25   USE limthd_dif
26   USE limthd_dh
27   USE limthd_sal
28   USE limthd_ent
29   USE limtab
30   USE par_ice
31   USE limvar
32   USE prtctl          ! Print control
33   USE lib_mpp
34
35   IMPLICIT NONE
36   PRIVATE
37
38   !! * Routine accessibility
39   PUBLIC lim_thd         ! called by lim_step
40
41  !! * Module variables
42     REAL(wp)  ::            &  ! constant values
43         epsi20 = 1e-20   ,  &
44         epsi16 = 1e-16   ,  &
45         epsi06 = 1e-06   ,  &
46         epsi04 = 1e-04   ,  &
47         zzero  = 0.e0     , &
48         zone   = 1.e0
49
50   !! * Substitutions
51#  include "domzgr_substitute.h90"
52#  include "vectopt_loop_substitute.h90"
53   !!----------------------------------------------------------------------
54   !!   LIM 2.0,  UCL-LOCEAN-IPSL (2005)
55   !! $ Id: $
56   !! Software governed by the CeCILL licence (modipsl/doc/NEMO_CeCILL.txt)
57   !!----------------------------------------------------------------------
58
59CONTAINS
60
61   SUBROUTINE lim_thd
62      !!-------------------------------------------------------------------
63      !!                ***  ROUTINE lim_thd  ***       
64      !! 
65      !! ** Purpose : This routine manages the ice thermodynamic.
66      !!         
67      !! ** Action : - Initialisation of some variables
68      !!             - Some preliminary computation (oceanic heat flux
69      !!               at the ice base, snow acc.,heat budget of the leads)
70      !!             - selection of the icy points and put them in an array
71      !!             - call lim_vert_ther for vert ice thermodynamic
72      !!             - back to the geographic grid
73      !!             - selection of points for lateral accretion
74      !!             - call lim_lat_acc  for the ice accretion
75      !!             - back to the geographic grid
76      !!     
77      !! ** References :
78      !!       H. Goosse et al. 1996, Bul. Soc. Roy. Sc. Liege, 65, 87-90
79      !!
80      !! History :
81      !!   1.0  !  00-01 (M.A. Morales Maqueda, H. Goosse, T. Fichefet)
82      !!   2.0  !  02-07 (C. Ethe, G. Madec) F90
83      !!   3.0  !  05-11 (M. Vancoppenolle ) Multi-layer thermodynamics,
84      !!                                     salinity variations
85      !!---------------------------------------------------------------------
86      !! * Local variables
87      INTEGER  ::  ji, jj, jk, jl, nbpb   ! nb of icy pts for thermo. cal.
88
89      REAL(wp) ::  &
90         zfric_umin = 5e-03 ,  &   ! lower bound for the friction velocity
91         zfric_umax = 2e-02        ! upper bound for the friction velocity
92     
93      REAL(wp) ::   &
94         zinda              ,  &   ! switch for test. the val. of concen.
95         zindb,                &   ! switches for test. the val of arg
96         zthsnice           ,  &
97         zfric_u            ,  &   ! friction velocity
98         zfnsol             ,  &   ! total non solar heat
99         zfontn             ,  &   ! heat flux from snow thickness
100         zfntlat, zpareff   ,  &   ! test. the val. of lead heat budget
101         zeps
102
103      REAL(wp) ::   &
104         zareamin
105         
106      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj) :: &
107         zhicifp            ,  &   ! ice thickness for outputs
108         zqlbsbq                   ! link with lead energy budget qldif
109
110      !!-------------------------------------------------------------------
111
112      IF( numit == nstart  )   CALL lim_thd_init  ! Initialization (first time-step only)
113
114      WRITE(numout,*) 'limthd : Ice Thermodynamics'
115      WRITE(numout,*) '~~~~~~'
116
117      IF( numit == nstart  )   CALL lim_thd_sal_init  ! Initialization (first time-step only)
118!------------------------------------------------------------------------------!
119! 1) Initialization of diagnostic variables                                    !
120!------------------------------------------------------------------------------!
121      zeps = 1.0e-10
122      tatm_ice(:,:) = tatm_ice(:,:) + 273.15 ! convert C to K
123
124      !--------------------
125      ! 1.2) Heat content   
126      !--------------------
127      ! Change the units of heat content; from global units to
128      ! J.m3
129
130      DO jl = 1, jpl
131        DO jk = 1, nlay_i
132          DO jj = 1, jpj
133            DO ji = 1, jpi
134               !Energy of melting q(S,T) [J.m-3]
135               e_i(ji,jj,jk,jl) = e_i(ji,jj,jk,jl) / area(ji,jj) / & 
136                                  MAX( v_i(ji,jj,jl) , epsi06 ) * nlay_i
137               !0 if no ice and 1 if yes
138               zindb            = 1.0 - MAX ( 0.0 , SIGN ( 1.0 , - ht_i(ji,jj,jl) ) ) 
139               !convert units ! very important that this line is here
140               e_i(ji,jj,jk,jl) = e_i(ji,jj,jk,jl) * unit_fac * zindb 
141            END DO
142          END DO
143        END DO
144      END DO
145
146      DO jl = 1, jpl
147        DO jk = 1, nlay_s
148          DO jj = 1, jpj
149            DO ji = 1, jpi
150               !Energy of melting q(S,T) [J.m-3]
151               e_s(ji,jj,jk,jl) = e_s(ji,jj,jk,jl) / area(ji,jj) / & 
152                                  MAX( v_s(ji,jj,jl) , epsi06 ) * nlay_s
153               !0 if no ice and 1 if yes
154               zindb            = 1.0 - MAX ( 0.0 , SIGN ( 1.0 , - ht_s(ji,jj,jl) ) ) 
155               !convert units ! very important that this line is here
156               e_s(ji,jj,jk,jl) = e_s(ji,jj,jk,jl) * unit_fac * zindb 
157            END DO
158          END DO
159        END DO
160      END DO
161
162      !-----------------------------
163      ! 1.3) Set some dummies to 0
164      !-----------------------------
165      rdvosif(:,:) = 0.e0   ! variation of ice volume at surface
166      rdvobif(:,:) = 0.e0   ! variation of ice volume at bottom
167      fdvolif(:,:) = 0.e0   ! total variation of ice volume
168      rdvonif(:,:) = 0.e0   ! lateral variation of ice volume
169      fstric (:,:) = 0.e0   ! part of solar radiation transmitted through the ice
170      ffltbif(:,:) = 0.e0   ! linked with fstric
171      qfvbq  (:,:) = 0.e0   ! linked with fstric
172      rdmsnif(:,:) = 0.e0   ! variation of snow mass per unit area
173      rdmicif(:,:) = 0.e0   ! variation of ice mass per unit area
174      hicifp (:,:) = 0.e0   ! daily thermodynamic ice production.
175      fsbri  (:,:) = 0.e0   ! brine flux contribution to salt flux to the ocean
176      fhbri  (:,:) = 0.e0   ! brine flux contribution to heat flux to the ocean
177      fseqv  (:,:) = 0.e0   ! equivalent salt flux to the ocean due to ice/growth decay
178
179      !-----------------------------------
180      ! 1.4) Compute global heat content
181      !-----------------------------------
182      qt_i_in(:,:)  = 0.e0
183      qt_s_in(:,:)  = 0.e0
184      qt_i_fin(:,:)  = 0.e0
185      qt_s_fin(:,:)  = 0.e0
186      sum_fluxq(:,:) = 0.e0
187      fatm(:,:) = 0.e0
188
189! 2) Partial computation of forcing for the thermodynamic sea ice model.      !
190!-----------------------------------------------------------------------------!
191
192!     !CDIR NOVERRCHK
193         DO jj = 1, jpj
194!        !CDIR NOVERRCHK
195            DO ji = 1, jpi
196            zthsnice       = SUM( ht_s(ji,jj,1:jpl) ) + SUM( ht_i(ji,jj,1:jpl) )
197            zindb          = tms(ji,jj) * ( 1.0 - MAX( zzero , SIGN( zone , - zthsnice ) ) ) 
198            phicif(ji,jj)  = vt_i(ji,jj)
199            pfrld(ji,jj)   = 1.0 - at_i(ji,jj)
200            zinda          = 1.0 - MAX( zzero , SIGN( zone , - ( 1.0 - pfrld(ji,jj) ) ) )
201           
202!           !  solar irradiance transmission at the mixed layer bottom and used in the lead heat budget
203!           !  practically no "direct lateral ablation"
204!           
205!           !  net downward heat flux from the ice to the ocean, expressed as a function of ocean
206!           !  temperature and turbulent mixing (McPhee, 1992)
207            ! friction velocity
208            zfric_u        = MAX ( MIN( SQRT( ust2s(ji,jj) ) , zfric_umax ) , zfric_umin ) 
209
210            ! here the drag will depend on ice thickness and type (0.006)
211            fdtcn(ji,jj)  = zindb * rau0 * rcp * 0.006  * zfric_u * ( (sst_m(ji,jj) + rt0) - t_bo(ji,jj) ) 
212            ! also category dependent
213!           !-- Energy from the turbulent oceanic heat flux heat flux coming in the lead
214            qdtcn(ji,jj)  = zindb * fdtcn(ji,jj) * (1.0 - at_i(ji,jj)) * rdt_ice
215!                       
216
217! still need to be updated : fdtcn !!!!
218!           !-- Lead heat budget (part 1, next one is in limthd_dh
219!           !-- qldif -- (or qldif_1d in 1d routines)
220            zfontn         = sprecip(ji,jj) * lfus              ! energy of melting
221            zfnsol         = qns(ji,jj)                         ! total non solar flux
222            qldif(ji,jj)   = tms(ji,jj) * ( qsr(ji,jj)                              &
223               &                               + zfnsol + fdtcn(ji,jj) - zfontn     &
224               &                               + ( 1.0 - zindb ) * fsbbq(ji,jj) )   &
225               &                               * ( 1.0 - at_i(ji,jj) ) * rdt_ice   
226
227            ! Positive heat budget is used for bottom ablation
228            zfntlat        = 1.0 - MAX( zzero , SIGN( zone ,  - qldif(ji,jj) ) )
229            != 1 if positive heat budget
230            zpareff        = 1.0 - zinda * zfntlat
231            != 0 if ice and positive heat budget and 1 if one of those two is
232            !false
233            zqlbsbq(ji,jj) = qldif(ji,jj) * ( 1.0 - zpareff ) / &
234                             MAX( at_i(ji,jj) * rdt_ice , epsi16 )
235
236            ! Heat budget of the lead, energy transferred from ice to ocean
237            qldif  (ji,jj) = zpareff * qldif(ji,jj)
238            qdtcn  (ji,jj) = zpareff * qdtcn(ji,jj)
239
240            ! Energy needed to bring ocean surface layer until its freezing
241            ! qcmif, limflx
242            qcmif  (ji,jj) =  rau0 * rcp * fse3t(ji,jj,1) * ( t_bo(ji,jj) - (sst_m(ji,jj) + rt0) ) * ( 1. - zinda )
243
244            !  calculate oceanic heat flux (limthd_dh)
245            fbif   (ji,jj) = zindb * (  fsbbq(ji,jj) / MAX( at_i(ji,jj) , epsi20 ) + fdtcn(ji,jj) )
246           
247            ! computation of the daily thermodynamic ice production (only needed for output)
248            zhicifp(ji,jj) = ht_i(ji,jj,1) * at_i(ji,jj) 
249            zhicifp(ji,jj) = ht_i(ji,jj,1) * at_i(ji,jj)
250         END DO
251      END DO
252
253!------------------------------------------------------------------------------!
254! 3) Select icy points and fulfill arrays for the vectorial grid.           
255!------------------------------------------------------------------------------!
256
257      DO jl = 1, jpl      !loop over ice categories
258
259         WRITE(numout,*) ' lim_thd : transfer to 1D vectors. Category no : ', jl 
260         WRITE(numout,*) ' ~~~~~~~~'
261
262         zareamin = 1.0e-10
263         nbpb = 0
264         DO jj = 1, jpj
265            DO ji = 1, jpi
266               IF ( a_i(ji,jj,jl) .gt. zareamin ) THEN     
267                  nbpb      = nbpb  + 1
268                  npb(nbpb) = (jj - 1) * jpi + ji
269               ENDIF
270               ! debug point to follow
271               IF ( (ji.eq.jiindx).AND.(jj.eq.jjindx) ) THEN
272                   jiindex_1d = nbpb
273               ENDIF
274            END DO
275         END DO
276
277!------------------------------------------------------------------------------!
278! 4) Thermodynamic computation
279!------------------------------------------------------------------------------!
280
281         IF( lk_mpp ) CALL mpp_ini_ice(nbpb)
282
283         IF (nbpb > 0) THEN  ! If there is no ice, do nothing.
284
285         !-------------------------
286         ! 4.1 Move to 1D arrays
287         !-------------------------
288
289            CALL tab_2d_1d( nbpb, at_i_b     (1:nbpb)     , at_i            , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
290            CALL tab_2d_1d( nbpb, a_i_b      (1:nbpb)     , a_i(:,:,jl)     , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
291            CALL tab_2d_1d( nbpb, ht_i_b     (1:nbpb)     , ht_i(:,:,jl)    , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
292            CALL tab_2d_1d( nbpb, ht_s_b     (1:nbpb)     , ht_s(:,:,jl)    , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
293
294            CALL tab_2d_1d( nbpb, t_su_b     (1:nbpb)     , t_su(:,:,jl), jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
295            CALL tab_2d_1d( nbpb, sm_i_b     (1:nbpb)     , sm_i(:,:,jl), jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
296            DO jk = 1, nlay_s
297               CALL tab_2d_1d( nbpb, t_s_b(1:nbpb,jk)     , t_s(:,:,jk,jl), jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
298               CALL tab_2d_1d( nbpb, q_s_b(1:nbpb,jk)     , e_s(:,:,jk,jl), jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
299            END DO
300            DO jk = 1, nlay_i
301               CALL tab_2d_1d( nbpb, t_i_b(1:nbpb,jk)     , t_i(:,:,jk,jl), jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
302               CALL tab_2d_1d( nbpb, q_i_b(1:nbpb,jk)     , e_i(:,:,jk,jl), jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
303               CALL tab_2d_1d( nbpb, s_i_b(1:nbpb,jk)     , s_i(:,:,jk,jl), jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
304            END DO
305
306            CALL tab_2d_1d( nbpb, tatm_ice_1d(1:nbpb)     , tatm_ice(:,:)   , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
307            CALL tab_2d_1d( nbpb, qsr_ice_1d (1:nbpb)     , qsr_ice(:,:,jl) , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
308            CALL tab_2d_1d( nbpb, fr1_i0_1d  (1:nbpb)     , fr1_i0     , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
309            CALL tab_2d_1d( nbpb, fr2_i0_1d  (1:nbpb)     , fr2_i0     , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
310            CALL tab_2d_1d( nbpb, qnsr_ice_1d(1:nbpb)     , qns_ice(:,:,jl) , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
311
312#if ! defined key_coupled
313            CALL tab_2d_1d( nbpb, qla_ice_1d (1:nbpb)     , qla_ice(:,:,jl)    , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
314            CALL tab_2d_1d( nbpb, dqla_ice_1d(1:nbpb)     , dqla_ice(:,:,jl)   , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
315#endif
316
317            CALL tab_2d_1d( nbpb, dqns_ice_1d(1:nbpb)     , dqns_ice(:,:,jl)   , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
318            CALL tab_2d_1d( nbpb, t_bo_b     (1:nbpb)     , t_bo       , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
319            CALL tab_2d_1d( nbpb, sprecip_1d (1:nbpb)     , sprecip    , jpi, jpj, npb(1:nbpb) ) 
320            CALL tab_2d_1d( nbpb, fbif_1d    (1:nbpb)     , fbif       , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
321            CALL tab_2d_1d( nbpb, qldif_1d   (1:nbpb)     , qldif      , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
322            CALL tab_2d_1d( nbpb, rdmicif_1d (1:nbpb)     , rdmicif    , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
323            CALL tab_2d_1d( nbpb, dmgwi_1d   (1:nbpb)     , dmgwi      , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
324            CALL tab_2d_1d( nbpb, qlbbq_1d   (1:nbpb)     , zqlbsbq    , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
325
326            CALL tab_2d_1d( nbpb, fseqv_1d   (1:nbpb)     , fseqv      , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
327            CALL tab_2d_1d( nbpb, fsbri_1d   (1:nbpb)     , fsbri      , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
328            CALL tab_2d_1d( nbpb, fhbri_1d   (1:nbpb)     , fhbri      , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
329            CALL tab_2d_1d( nbpb, fstbif_1d  (1:nbpb)     , fstric     , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
330            CALL tab_2d_1d( nbpb, qfvbq_1d   (1:nbpb)     , qfvbq      , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
331
332         !--------------------------------
333         ! 4.3) Thermodynamic processes
334         !--------------------------------
335           
336            IF ( con_i ) CALL lim_thd_enmelt(1,nbpb)   ! computes sea ice energy of melting
337            IF ( con_i ) CALL lim_thd_glohec( qt_i_in , qt_s_in ,             &
338                                              q_i_layer_in , 1 , nbpb , jl )
339                                                             
340                                          !---------------------------------!
341            CALL lim_thd_dif(1,nbpb,jl)   ! Ice/Snow Temperature profile    !
342                                          !---------------------------------!
343
344            CALL lim_thd_enmelt(1,nbpb)   ! computes sea ice energy of melting
345                                          ! compulsory for limthd_dh
346
347            IF ( con_i ) CALL lim_thd_glohec( qt_i_fin , qt_s_fin ,           &
348                                              q_i_layer_fin , 1 , nbpb , jl ) 
349            IF ( con_i ) CALL lim_thd_con_dif( 1 , nbpb , jl )
350
351                                          !---------------------------------!
352            CALL lim_thd_dh(1,nbpb,jl)    ! Ice/Snow thickness              !
353                                          !---------------------------------!
354
355                                          !---------------------------------!
356            CALL lim_thd_ent(1,nbpb,jl)   ! Ice/Snow enthalpy remapping     !
357                                          !---------------------------------!
358
359                                          !---------------------------------!
360            CALL lim_thd_sal(1,nbpb)      ! Ice salinity computation        !
361                                          !---------------------------------!
362
363!           CALL lim_thd_enmelt(1,nbpb)   ! computes sea ice energy of melting
364            IF ( con_i ) CALL lim_thd_glohec( qt_i_fin, qt_s_fin,             &
365                                              q_i_layer_fin , 1 , nbpb , jl ) 
366            IF ( con_i ) CALL lim_thd_con_dh ( 1 , nbpb , jl )
367
368         !--------------------------------
369         ! 4.4) Move 1D to 2D vectors
370         !--------------------------------
371
372            CALL tab_1d_2d( nbpb, at_i        , npb, at_i_b (1:nbpb), jpi, jpj )
373            CALL tab_1d_2d( nbpb, ht_i(:,:,jl), npb, ht_i_b(1:nbpb), jpi, jpj )
374            CALL tab_1d_2d( nbpb, ht_s(:,:,jl), npb, ht_s_b(1:nbpb), jpi, jpj )
375            CALL tab_1d_2d( nbpb, a_i (:,:,jl), npb, a_i_b(1:nbpb) , jpi, jpj )
376            CALL tab_1d_2d( nbpb, t_su(:,:,jl), npb, t_su_b(1:nbpb), jpi, jpj )
377            CALL tab_1d_2d( nbpb, sm_i(:,:,jl), npb, sm_i_b(1:nbpb), jpi, jpj )
378
379            DO jk = 1, nlay_s
380               CALL tab_1d_2d( nbpb, t_s(:,:,jk,jl), npb, t_s_b(1:nbpb,jk), jpi, jpj)
381               CALL tab_1d_2d( nbpb, e_s(:,:,jk,jl), npb, q_s_b(1:nbpb,jk), jpi, jpj)
382            END DO
383
384            DO jk = 1, nlay_i
385               CALL tab_1d_2d( nbpb, t_i(:,:,jk,jl), npb, t_i_b(1:nbpb,jk), jpi, jpj)
386               CALL tab_1d_2d( nbpb, e_i(:,:,jk,jl), npb, q_i_b(1:nbpb,jk), jpi, jpj)
387               CALL tab_1d_2d( nbpb, s_i(:,:,jk,jl), npb, s_i_b(1:nbpb,jk), jpi, jpj)
388            END DO
389
390            CALL tab_1d_2d( nbpb, fstric     , npb, fstbif_1d (1:nbpb)     , jpi, jpj )
391            CALL tab_1d_2d( nbpb, qldif      , npb, qldif_1d  (1:nbpb)     , jpi, jpj )
392            CALL tab_1d_2d( nbpb, qfvbq      , npb, qfvbq_1d  (1:nbpb)     , jpi, jpj )
393            CALL tab_1d_2d( nbpb, rdmicif    , npb, rdmicif_1d(1:nbpb)     , jpi, jpj )
394            CALL tab_1d_2d( nbpb, dmgwi      , npb, dmgwi_1d  (1:nbpb)     , jpi, jpj )
395            CALL tab_1d_2d( nbpb, rdmsnif    , npb, rdmsnif_1d(1:nbpb)     , jpi, jpj )
396            CALL tab_1d_2d( nbpb, rdvosif    , npb, dvsbq_1d  (1:nbpb)     , jpi, jpj )
397            CALL tab_1d_2d( nbpb, rdvobif    , npb, dvbbq_1d  (1:nbpb)     , jpi, jpj )
398            CALL tab_1d_2d( nbpb, fdvolif    , npb, dvlbq_1d  (1:nbpb)     , jpi, jpj )
399            CALL tab_1d_2d( nbpb, rdvonif    , npb, dvnbq_1d  (1:nbpb)     , jpi, jpj ) 
400            CALL tab_1d_2d( nbpb, fseqv      , npb, fseqv_1d  (1:nbpb)     , jpi, jpj )
401
402            IF ( num_sal .EQ. 2 ) THEN
403               CALL tab_1d_2d( nbpb, fsbri      , npb, fsbri_1d  (1:nbpb)     , jpi, jpj )
404               CALL tab_1d_2d( nbpb, fhbri      , npb, fhbri_1d  (1:nbpb)     , jpi, jpj )
405            ENDIF
406
407            !+++++
408            !temporary stuff for a dummyversion
409            CALL tab_1d_2d( nbpb, dh_i_surf2D, npb, dh_i_surf(1:nbpb)      , jpi, jpj )
410            CALL tab_1d_2d( nbpb, dh_i_bott2D, npb, dh_i_bott(1:nbpb)      , jpi, jpj )
411            CALL tab_1d_2d( nbpb, fsup2D     , npb, fsup     (1:nbpb)      , jpi, jpj )
412            CALL tab_1d_2d( nbpb, focea2D    , npb, focea    (1:nbpb)      , jpi, jpj )
413            CALL tab_1d_2d( nbpb, s_i_newice , npb, s_i_new  (1:nbpb)      , jpi, jpj )
414            CALL tab_1d_2d( nbpb, izero(:,:,jl) , npb, i0    (1:nbpb)      , jpi, jpj )
415            CALL tab_1d_2d( nbpb, qns_ice(:,:,jl), npb, qnsr_ice_1d(1:nbpb), jpi, jpj)
416            !+++++
417
418         IF( lk_mpp ) CALL mpp_comm_free(ncomm_ice) !RB necessary ??
419         ENDIF ! nbpb
420
421      END DO ! jl
422
423!------------------------------------------------------------------------------!
424! 5) Global variables, diagnostics
425!------------------------------------------------------------------------------!
426
427      !------------------------
428      ! 5.1) Ice heat content             
429      !------------------------
430
431      ! Enthalpies are global variables we have to readjust the units
432      DO jl = 1, jpl
433      DO jk = 1, nlay_i
434         DO jj = 1, jpj
435         DO ji = 1, jpi
436            ! Change dimensions
437            e_i(ji,jj,jk,jl) = e_i(ji,jj,jk,jl) / unit_fac
438
439            ! Multiply by volume, divide by nlayers so that heat content in 10^9 Joules
440            e_i(ji,jj,jk,jl) = e_i(ji,jj,jk,jl) * &
441                               area(ji,jj) * a_i(ji,jj,jl) * &
442                               ht_i(ji,jj,jl) / nlay_i
443         END DO !ji
444         END DO !jj
445      END DO !jk
446      END DO !jl
447
448      !------------------------
449      ! 5.2) Snow heat content             
450      !------------------------
451
452      ! Enthalpies are global variables we have to readjust the units
453      DO jl = 1, jpl
454         DO jk = 1, nlay_s
455            DO jj = 1, jpj
456               DO ji = 1, jpi
457                  ! Change dimensions
458                  e_s(ji,jj,jk,jl) = e_s(ji,jj,jk,jl) / unit_fac
459                  ! Multiply by volume, so that heat content in 10^9 Joules
460                  e_s(ji,jj,jk,jl) = e_s(ji,jj,jk,jl) * area(ji,jj) * &
461                                     a_i(ji,jj,jl) * ht_s(ji,jj,jl)  / nlay_s
462               END DO !ji
463            END DO !jj
464         END DO !jk
465      END DO !jl
466
467      !----------------------------------
468      ! 5.3) Change thickness to volume
469      !----------------------------------
470      CALL lim_var_eqv2glo
471
472      !--------------------------------------------
473      ! 5.4) Diagnostic thermodynamic growth rates
474      !--------------------------------------------
475      d_v_i_thd (:,:,:)   = v_i(:,:,:)   - old_v_i(:,:,:)    ! ice volumes
476      dv_dt_thd(:,:,:)    = d_v_i_thd(:,:,:) / rdt_ice * 86400.0
477
478      IF ( con_i ) fbif(:,:) = fbif(:,:) + zqlbsbq(:,:)
479
480      IF(ln_ctl) THEN   ! Control print
481         CALL prt_ctl_info(' ')
482         CALL prt_ctl_info(' - Cell values : ')
483         CALL prt_ctl_info('   ~~~~~~~~~~~~~ ')
484         CALL prt_ctl(tab2d_1=area , clinfo1=' lim_thd  : cell area :')
485         CALL prt_ctl(tab2d_1=at_i , clinfo1=' lim_thd  : at_i      :')
486         CALL prt_ctl(tab2d_1=vt_i , clinfo1=' lim_thd  : vt_i      :')
487         CALL prt_ctl(tab2d_1=vt_s , clinfo1=' lim_thd  : vt_s      :')
488         DO jl = 1, jpl
489            CALL prt_ctl_info(' ')
490            CALL prt_ctl_info(' - Category : ', ivar1=jl)
491            CALL prt_ctl_info('   ~~~~~~~~~~')
492            CALL prt_ctl(tab2d_1=a_i   (:,:,jl)   , clinfo1= ' lim_thd  : a_i      : ')
493            CALL prt_ctl(tab2d_1=ht_i  (:,:,jl)   , clinfo1= ' lim_thd  : ht_i     : ')
494            CALL prt_ctl(tab2d_1=ht_s  (:,:,jl)   , clinfo1= ' lim_thd  : ht_s     : ')
495            CALL prt_ctl(tab2d_1=v_i   (:,:,jl)   , clinfo1= ' lim_thd  : v_i      : ')
496            CALL prt_ctl(tab2d_1=v_s   (:,:,jl)   , clinfo1= ' lim_thd  : v_s      : ')
497            CALL prt_ctl(tab2d_1=e_s   (:,:,1,jl) , clinfo1= ' lim_thd  : e_s      : ')
498            CALL prt_ctl(tab2d_1=t_su  (:,:,jl)   , clinfo1= ' lim_thd  : t_su     : ')
499            CALL prt_ctl(tab2d_1=t_s   (:,:,1,jl) , clinfo1= ' lim_thd  : t_snow   : ')
500            CALL prt_ctl(tab2d_1=sm_i  (:,:,jl)   , clinfo1= ' lim_thd  : sm_i     : ')
501            CALL prt_ctl(tab2d_1=smv_i (:,:,jl)   , clinfo1= ' lim_thd  : smv_i    : ')
502            DO jk = 1, nlay_i
503               CALL prt_ctl_info(' ')
504               CALL prt_ctl_info(' - Layer : ', ivar1=jk)
505               CALL prt_ctl_info('   ~~~~~~~')
506               CALL prt_ctl(tab2d_1=t_i(:,:,jk,jl) , clinfo1= ' lim_thd  : t_i      : ')
507               CALL prt_ctl(tab2d_1=e_i(:,:,jk,jl) , clinfo1= ' lim_thd  : e_i      : ')
508            END DO
509         END DO
510
511      ENDIF
512
513   END SUBROUTINE lim_thd
514
515!===============================================================================
516
517   SUBROUTINE lim_thd_glohec(eti,ets,etilayer,kideb,kiut,jl)
518      !!-----------------------------------------------------------------------
519      !!                   ***  ROUTINE lim_thd_glohec ***
520      !!                 
521      !! ** Purpose :  Compute total heat content for each category
522      !!               Works with 1d vectors only
523      !!
524      !! history :
525      !!  9.9  ! 07-04 (M.Vancoppenolle) original code
526      !!-----------------------------------------------------------------------
527      !! * Local variables
528      INTEGER, INTENT(in) :: &
529         kideb, kiut,        &  ! bounds for the spatial loop
530         jl                     ! category number
531
532      REAL(wp), DIMENSION (jpij,jpl), INTENT(out) ::  &
533         eti, ets            ! vertically-summed heat content for ice /snow
534
535      REAL(wp), DIMENSION (jpij,jkmax), INTENT(out) ::  &
536         etilayer            ! heat content for ice layers
537
538      REAL(wp) :: &
539         zdes,    &          ! snow heat content increment (dummy)
540         zeps                ! very small value (1.e-10)
541
542      INTEGER  :: &
543         ji,jk               ! loop indices
544
545      !!-----------------------------------------------------------------------
546      eti(:,:) = 0.0
547      ets(:,:) = 0.0
548      zeps     = 1.0e-10
549
550      ! total q over all layers, ice [J.m-2]
551      DO jk = 1, nlay_i
552         DO ji = kideb, kiut
553            etilayer(ji,jk) = q_i_b(ji,jk) &
554                            * ht_i_b(ji) / nlay_i
555            eti(ji,jl) = eti(ji,jl) + etilayer(ji,jk) 
556         END DO
557      END DO
558
559      ! total q over all layers, snow [J.m-2]
560      DO ji = kideb, kiut
561         zdes = q_s_b(ji,1) * ht_s_b(ji) / nlay_s 
562         ets(ji,jl) = ets(ji,jl) + zdes       
563      END DO
564
565      WRITE(numout,*) ' lim_thd_glohec '
566      WRITE(numout,*) ' qt_i_in : ', eti(jiindex_1d,jl) / rdt_ice
567      WRITE(numout,*) ' qt_s_in : ', ets(jiindex_1d,jl) / rdt_ice
568      WRITE(numout,*) ' qt_in   : ', ( eti(jiindex_1d,jl) +         &
569                                     ets(jiindex_1d,jl) ) / rdt_ice
570
571   END SUBROUTINE lim_thd_glohec
572
573!===============================================================================
574
575   SUBROUTINE lim_thd_con_dif(kideb,kiut,jl)
576      !!-----------------------------------------------------------------------
577      !!                   ***  ROUTINE lim_thd_con_dif ***
578      !!                 
579      !! ** Purpose :   Test energy conservation after heat diffusion
580      !!
581      !! history :
582      !!  9.9  ! 07-04 (M.Vancoppenolle) original code
583      !!-------------------------------------------------------------------
584      !! * Local variables
585      INTEGER, INTENT(in) ::        &
586         kideb, kiut,               &  !: bounds for the spatial loop
587         jl                            !: category number
588
589      REAL(wp)                 ::   &  !: ! goes to trash
590         meance,                    &  !: mean conservation error
591         max_cons_err,              &  !: maximum tolerated conservation error
592         max_surf_err                  !: maximum tolerated surface error
593
594      INTEGER ::                    &
595         numce                         !: number of points for which conservation
596                                       !  is violated
597      INTEGER  :: &
598         ji,jk,                     &  !: loop indices
599         zji, zjj
600      !!---------------------------------------------------------------------
601
602      max_cons_err =  1.0
603      max_surf_err =  0.001
604           
605      !--------------------------
606      ! Increment of energy
607      !--------------------------
608      ! global
609      DO ji = kideb, kiut
610          dq_i(ji,jl) = qt_i_fin(ji,jl) - qt_i_in(ji,jl)  &
611                      + qt_s_fin(ji,jl) - qt_s_in(ji,jl)
612      END DO
613      ! layer by layer
614      dq_i_layer(:,:)    = q_i_layer_fin(:,:) - q_i_layer_in(:,:)
615
616      !----------------------------------------
617      ! Atmospheric heat flux, ice heat budget
618      !----------------------------------------
619
620      DO ji = kideb, kiut
621          zji                 = MOD( npb(ji) - 1, jpi ) + 1
622          zjj                 = ( npb(ji) - 1 ) / jpi + 1
623
624          fatm(ji,jl) = &
625          qnsr_ice_1d(ji)                  + & ! atm non solar
626          (1.0-i0(ji))*qsr_ice_1d(ji)          ! atm solar
627
628          sum_fluxq(ji,jl) = fc_su(ji) - fc_bo_i(ji) + qsr_ice_1d(ji)*i0(ji) &
629                           - fstroc(zji,zjj,jl)
630      END DO
631
632      !--------------------
633      ! Conservation error
634      !--------------------
635
636      DO ji = kideb, kiut
637          cons_error(ji,jl) = ABS( dq_i(ji,jl) / rdt_ice + sum_fluxq(ji,jl) )
638      END DO
639
640      numce = 0
641      meance = 0.0
642      DO ji = kideb, kiut
643          IF ( cons_error(ji,jl) .GT. max_cons_err ) THEN
644              numce = numce + 1
645              meance = meance + cons_error(ji,jl)
646          ENDIF
647      ENDDO
648      IF (numce .GT. 0 ) meance = meance / numce
649
650      WRITE(numout,*) ' Maximum tolerated conservation error : ', max_cons_err
651      WRITE(numout,*) ' After lim_thd_dif, category : ', jl
652      WRITE(numout,*) ' Mean conservation error on big error points ', meance, &
653      numit
654      WRITE(numout,*) ' Number of points where there is a cons err gt than c.e. : ', numce, numit
655
656      !-------------------------------------------------------
657      ! Surface error due to imbalance between Fatm and Fcsu
658      !-------------------------------------------------------
659      numce  = 0.0
660      meance = 0.0
661
662      DO ji = kideb, kiut
663         surf_error(ji,jl) = ABS ( fatm(ji,jl) - fc_su(ji) )
664         IF ( ( t_su_b(ji) .LT. rtt ) .AND. ( surf_error(ji,jl) .GT. &
665                max_surf_err ) ) THEN
666            numce = numce + 1 
667            meance = meance + surf_error(ji,jl)
668         ENDIF
669      ENDDO
670      IF (numce .GT. 0 ) meance = meance / numce
671
672      WRITE(numout,*) ' Maximum tolerated surface error : ', max_surf_err
673      WRITE(numout,*) ' After lim_thd_dif, category : ', jl
674      WRITE(numout,*) ' Mean surface error on big error points ', meance, numit
675      WRITE(numout,*) ' Number of points where there is a surf err gt than surf_err : ', numce, numit
676
677      IF (jiindex_1D.GT.0) WRITE(numout,*) ' fc_su      : ', fc_su(jiindex_1d)
678      IF (jiindex_1D.GT.0) WRITE(numout,*) ' fatm       : ', fatm(jiindex_1d,jl)
679      IF (jiindex_1D.GT.0) WRITE(numout,*) ' t_su       : ', t_su_b(jiindex_1d)
680
681      !---------------------------------------
682      ! Write ice state in case of big errors
683      !---------------------------------------
684
685      DO ji = kideb, kiut
686         IF ( ( ( t_su_b(ji) .LT. rtt ) .AND. ( surf_error(ji,jl) .GT. max_surf_err ) ) .OR. &
687              ( cons_error(ji,jl) .GT. max_cons_err  ) ) THEN
688         zji                 = MOD( npb(ji) - 1, jpi ) + 1
689         zjj                 = ( npb(ji) - 1 ) / jpi + 1
690
691         WRITE(numout,*) ' alerte 1     '
692         WRITE(numout,*) ' Untolerated conservation / surface error after '
693         WRITE(numout,*) ' heat diffusion in the ice '
694         WRITE(numout,*) ' Category   : ', jl
695         WRITE(numout,*) ' zji , zjj  : ', zji, zjj
696         WRITE(numout,*) ' lat, lon   : ', gphit(zji,zjj), glamt(zji,zjj)
697         WRITE(numout,*) ' cons_error : ', cons_error(ji,jl)
698         WRITE(numout,*) ' surf_error : ', surf_error(ji,jl)
699         WRITE(numout,*) ' dq_i       : ', - dq_i(ji,jl) / rdt_ice
700         WRITE(numout,*) ' Fdt        : ', sum_fluxq(ji,jl)
701         WRITE(numout,*)
702!        WRITE(numout,*) ' qt_i_in   : ', qt_i_in(ji,jl)
703!        WRITE(numout,*) ' qt_s_in   : ', qt_s_in(ji,jl)
704!        WRITE(numout,*) ' qt_i_fin  : ', qt_i_fin(ji,jl)
705!        WRITE(numout,*) ' qt_s_fin  : ', qt_s_fin(ji,jl)
706!        WRITE(numout,*) ' qt        : ', qt_i_fin(ji,jl) + &
707!                                         qt_s_fin(ji,jl)
708         WRITE(numout,*) ' ht_i       : ', ht_i_b(ji)
709         WRITE(numout,*) ' ht_s       : ', ht_s_b(ji)
710         WRITE(numout,*) ' t_su       : ', t_su_b(ji)
711         WRITE(numout,*) ' t_s        : ', t_s_b(ji,1)
712         WRITE(numout,*) ' t_i        : ', t_i_b(ji,1:nlay_i)
713         WRITE(numout,*) ' t_bo       : ', t_bo_b(ji)
714         WRITE(numout,*) ' q_i        : ', q_i_b(ji,1:nlay_i)
715         WRITE(numout,*) ' s_i        : ', s_i_b(ji,1:nlay_i)
716         WRITE(numout,*) ' tmelts     : ', rtt - tmut*s_i_b(ji,1:nlay_i)
717         WRITE(numout,*)
718         WRITE(numout,*) ' Fluxes '
719         WRITE(numout,*) ' ~~~~~~ '
720         WRITE(numout,*) ' fatm       : ', fatm(ji,jl)
721         WRITE(numout,*) ' fc_su      : ', fc_su    (ji)
722         WRITE(numout,*) ' fstr_inice : ', qsr_ice_1d(ji)*i0(ji)
723         WRITE(numout,*) ' fc_bo      : ', - fc_bo_i  (ji)
724         WRITE(numout,*) ' foc        : ', fbif_1d(ji)
725         WRITE(numout,*) ' fstroc     : ', fstroc   (zji,zjj,jl)
726         WRITE(numout,*) ' i0         : ', i0(ji)
727         WRITE(numout,*) ' qsr_ice    : ', (1.0-i0(ji))*qsr_ice_1d(ji)
728         WRITE(numout,*) ' qns_ice    : ', qnsr_ice_1d(ji)
729         WRITE(numout,*) ' Conduction fluxes : '
730         WRITE(numout,*) ' fc_s      : ', fc_s(ji,0:nlay_s)
731         WRITE(numout,*) ' fc_i      : ', fc_i(ji,0:nlay_i)
732         WRITE(numout,*)
733         WRITE(numout,*) ' Layer by layer ... '
734         WRITE(numout,*) ' dq_snow : ', ( qt_s_fin(ji,jl) - &
735                                          qt_s_in(ji,jl) )  & 
736                                                 / rdt_ice
737         WRITE(numout,*) ' dfc_snow  : ', fc_s(ji,1) -      &
738                                          fc_s(ji,0)
739         DO jk = 1, nlay_i
740            WRITE(numout,*) ' layer  : ', jk
741            WRITE(numout,*) ' dq_ice : ', dq_i_layer(ji,jk) / rdt_ice 
742            WRITE(numout,*) ' radab  : ', radab(ji,jk)
743            WRITE(numout,*) ' dfc_i  : ', fc_i(ji,jk) -               &
744                                          fc_i(ji,jk-1)
745            WRITE(numout,*) ' tot f  : ', fc_i(ji,jk) -               &
746                                          fc_i(ji,jk-1) - radab(ji,jk)
747         END DO
748
749         ENDIF
750
751      END DO
752 
753   END SUBROUTINE lim_thd_con_dif
754
755!==============================================================================
756
757   SUBROUTINE lim_thd_con_dh(kideb,kiut,jl)
758      !!-----------------------------------------------------------------------
759      !!                   ***  ROUTINE lim_thd_con_dh  ***
760      !!                 
761      !! ** Purpose :   Test energy conservation after enthalpy redistr.
762      !!
763      !! history :
764      !!  9.9  ! 07-04 (M.Vancoppenolle) original code
765      !!-----------------------------------------------------------------------
766      !! * Local variables
767      INTEGER, INTENT(in) ::        &
768         kideb, kiut,               &  !: bounds for the spatial loop
769         jl                            !: category number
770
771      REAL(wp)                 ::   &  !: ! goes to trash
772         meance,                    &  !: mean conservation error
773         max_cons_err                  !: maximum tolerated conservation error
774
775      INTEGER ::                    &
776         numce                         !: number of points for which conservation
777                                       !  is violated
778      INTEGER  ::  ji, zji, zjj        ! loop indices
779      !!---------------------------------------------------------------------
780
781      max_cons_err = 1.0
782           
783      !--------------------------
784      ! Increment of energy
785      !--------------------------
786      ! global
787      DO ji = kideb, kiut
788          dq_i(ji,jl) = qt_i_fin(ji,jl) - qt_i_in(ji,jl)  &
789                      + qt_s_fin(ji,jl) - qt_s_in(ji,jl)
790      END DO
791      ! layer by layer
792      dq_i_layer(:,:)    = q_i_layer_fin(:,:) - q_i_layer_in(:,:)
793
794      !----------------------------------------
795      ! Atmospheric heat flux, ice heat budget
796      !----------------------------------------
797
798      DO ji = kideb, kiut
799          zji                 = MOD( npb(ji) - 1, jpi ) + 1
800          zjj                 = ( npb(ji) - 1 ) / jpi + 1
801
802          fatm(ji,jl) = &
803          qnsr_ice_1d(ji)                  + & ! atm non solar
804!         (1.0-i0(ji))*qsr_ice_1d(ji)          ! atm solar
805          qsr_ice_1d(ji)                       ! atm solar
806
807          sum_fluxq(ji,jl)     = fatm(ji,jl) + fbif_1d(ji) - ftotal_fin(ji) & 
808                               - fstroc(zji,zjj,jl) 
809          cons_error(ji,jl)   = ABS( dq_i(ji,jl) / rdt_ice + sum_fluxq(ji,jl) )
810      END DO
811
812      !--------------------
813      ! Conservation error
814      !--------------------
815
816      DO ji = kideb, kiut
817          cons_error(ji,jl) = ABS( dq_i(ji,jl) / rdt_ice + sum_fluxq(ji,jl) )
818      END DO
819
820      numce = 0
821      meance = 0.0
822      DO ji = kideb, kiut
823          IF ( cons_error(ji,jl) .GT. max_cons_err ) THEN
824              numce = numce + 1
825              meance = meance + cons_error(ji,jl)
826          ENDIF
827      ENDDO
828      IF (numce .GT. 0 ) meance = meance / numce
829
830      WRITE(numout,*) ' Error report - Category : ', jl
831      WRITE(numout,*) ' ~~~~~~~~~~~~ '
832      WRITE(numout,*) ' Maximum tolerated conservation error : ', max_cons_err
833      WRITE(numout,*) ' After lim_thd_ent, category : ', jl
834      WRITE(numout,*) ' Mean conservation error on big error points ', meance, &
835      numit
836      WRITE(numout,*) ' Number of points where there is a cons err gt than 0.1 W/m2 : ', numce, numit
837
838      !---------------------------------------
839      ! Write ice state in case of big errors
840      !---------------------------------------
841
842      DO ji = kideb, kiut
843         IF ( cons_error(ji,jl) .GT. max_cons_err  ) THEN
844         zji                 = MOD( npb(ji) - 1, jpi ) + 1
845         zjj                 = ( npb(ji) - 1 ) / jpi + 1
846
847         WRITE(numout,*) ' alerte 1 - category : ', jl
848         WRITE(numout,*) ' Untolerated conservation error after limthd_ent '
849         WRITE(numout,*) ' zji , zjj  : ', zji, zjj
850         WRITE(numout,*) ' lat, lon   : ', gphit(zji,zjj), glamt(zji,zjj)
851         WRITE(numout,*) ' * '
852         WRITE(numout,*) ' Ftotal     : ', sum_fluxq(ji,jl)
853         WRITE(numout,*) ' dq_t       : ', - dq_i(ji,jl) / rdt_ice
854         WRITE(numout,*) ' dq_i       : ', - ( qt_i_fin(ji,jl) - qt_i_in(ji,jl) ) / rdt_ice
855         WRITE(numout,*) ' dq_s       : ', - ( qt_s_fin(ji,jl) - qt_s_in(ji,jl) ) / rdt_ice
856         WRITE(numout,*) ' cons_error : ', cons_error(ji,jl)
857         WRITE(numout,*) ' * '
858         WRITE(numout,*) ' Fluxes        --- : '
859         WRITE(numout,*) ' fatm       : ', fatm(ji,jl)
860         WRITE(numout,*) ' foce       : ', fbif_1d(ji)
861         WRITE(numout,*) ' fres       : ', ftotal_fin(ji)
862         WRITE(numout,*) ' fhbri      : ', fhbricat(zji,zjj,jl)
863         WRITE(numout,*) ' * '
864         WRITE(numout,*) ' Heat contents --- : '
865         WRITE(numout,*) ' qt_s_in    : ', qt_s_in(ji,jl) / rdt_ice
866         WRITE(numout,*) ' qt_i_in    : ', qt_i_in(ji,jl) / rdt_ice
867         WRITE(numout,*) ' qt_in      : ', ( qt_i_in(ji,jl) + &
868                                           qt_s_in(ji,jl) ) / rdt_ice
869         WRITE(numout,*) ' qt_s_fin   : ', qt_s_fin(ji,jl) / rdt_ice
870         WRITE(numout,*) ' qt_i_fin   : ', qt_i_fin(ji,jl) / rdt_ice
871         WRITE(numout,*) ' qt_fin     : ', ( qt_i_fin(ji,jl) + &
872                                           qt_s_fin(ji,jl) ) / rdt_ice
873         WRITE(numout,*) ' * '
874         WRITE(numout,*) ' Ice variables --- : '
875         WRITE(numout,*) ' ht_i       : ', ht_i_b(ji)
876         WRITE(numout,*) ' ht_s       : ', ht_s_b(ji)
877         WRITE(numout,*) ' dh_s_tot  : ', dh_s_tot(ji)
878         WRITE(numout,*) ' dh_snowice: ', dh_snowice(ji)
879         WRITE(numout,*) ' dh_i_surf : ', dh_i_surf(ji)
880         WRITE(numout,*) ' dh_i_bott : ', dh_i_bott(ji)
881
882         ENDIF
883
884      END DO
885 
886   END SUBROUTINE lim_thd_con_dh
887!==============================================================================
888
889   SUBROUTINE lim_thd_enmelt(kideb,kiut)
890      !!-----------------------------------------------------------------------
891      !!                   ***  ROUTINE lim_thd_enmelt ***
892      !!                 
893      !! ** Purpose :   Computes sea ice energy of melting q_i (J.m-3)
894      !!
895      !! ** Method  :   Formula (Bitz and Lipscomb, 1999)
896      !!
897      !! history : Martin Vancoppenolle, May 2007
898      !!-------------------------------------------------------------------
899      INTEGER, INTENT(in) ::        &
900         kideb, kiut                   !: bounds for the spatial loop
901         
902      REAL(wp)                 ::   &  !: goes to trash
903         ztmelts               ,    &  !: sea ice freezing point in K
904         zeps 
905
906      INTEGER             ::        &
907         ji,                        &  !: spatial loop index
908         jk                            !: vertical index
909
910      !!-------------------------------------------------------------------
911      zeps = 1.0e-10
912
913      ! Sea ice energy of melting
914      DO jk = 1, nlay_i
915         DO ji = kideb, kiut
916            ztmelts      =   - tmut * s_i_b(ji,jk) + rtt 
917            q_i_b(ji,jk) =   rhoic*( cpic    * ( ztmelts - t_i_b(ji,jk) )  &
918                         + lfus  * ( 1.0 - (ztmelts-rtt)/MIN((t_i_b(ji,jk)-rtt),-zeps) )  &
919                         - rcp      * ( ztmelts-rtt  ) ) 
920         END DO !ji
921      END DO !jk
922
923      ! Snow energy of melting
924      DO jk = 1, nlay_s
925         DO ji = kideb,kiut
926            q_s_b(ji,jk) = rhosn * ( cpic * ( rtt - t_s_b(ji,jk) ) + lfus )
927         END DO !ji
928      END DO !jk
929
930   END SUBROUTINE lim_thd_enmelt
931
932!==============================================================================
933
934   SUBROUTINE lim_thd_init
935
936      !!-----------------------------------------------------------------------
937      !!                   ***  ROUTINE lim_thd_init ***
938      !!                 
939      !! ** Purpose :   Physical constants and parameters linked to the ice
940      !!      thermodynamics
941      !!
942      !! ** Method  :   Read the namicethd namelist and check the ice-thermo
943      !!       parameter values called at the first timestep (nit000)
944      !!
945      !! ** input   :   Namelist namicether
946      !!
947      !! history :
948      !!  8.5  ! 03-08 (C. Ethe) original code
949      !!-------------------------------------------------------------------
950      NAMELIST/namicethd/ hmelt , hiccrit, fraz_swi, maxfrazb, vfrazb, Cfrazb, &
951         &                hicmin, hiclim, amax  ,    &
952         &                sbeta  , parlat, hakspl, hibspl, exld,  &
953         &                hakdif, hnzst  , thth  , parsub, alphs, betas, & 
954         &                kappa_i, nconv_i_thd, maxer_i_thd, thcon_i_swi
955      !!-------------------------------------------------------------------
956     
957      ! Define the initial parameters
958      ! -------------------------
959      REWIND( numnam_ice )
960      READ  ( numnam_ice , namicethd )
961      IF (lwp) THEN
962         WRITE(numout,*)
963         WRITE(numout,*)'lim_thd_init : ice parameters for ice thermodynamic computation '
964         WRITE(numout,*)'~~~~~~~~~~~~'
965         WRITE(numout,*)'   maximum melting at the bottom                           hmelt        = ', hmelt
966         WRITE(numout,*)'   ice thick. for lateral accretion in NH (SH)             hiccrit(1/2) = ', hiccrit
967         WRITE(numout,*)'   Frazil ice thickness as a function of wind or not       fraz_swi     = ', fraz_swi
968         WRITE(numout,*)'   Maximum proportion of frazil ice collecting at bottom   maxfrazb     = ', maxfrazb
969         WRITE(numout,*)'   Thresold relative drift speed for collection of frazil  vfrazb       = ', vfrazb
970         WRITE(numout,*)'   Squeezing coefficient for collection of frazil          Cfrazb       = ', Cfrazb
971         WRITE(numout,*)'   ice thick. corr. to max. energy stored in brine pocket  hicmin       = ', hicmin 
972         WRITE(numout,*)'   minimum ice thickness                                   hiclim       = ', hiclim 
973         WRITE(numout,*)'   maximum lead fraction                                   amax         = ', amax
974         WRITE(numout,*)'   numerical carac. of the scheme for diffusion in ice '
975         WRITE(numout,*)'   Cranck-Nicholson (=0.5), implicit (=1), explicit (=0)   sbeta        = ', sbeta
976         WRITE(numout,*)'   percentage of energy used for lateral ablation          parlat       = ', parlat
977         WRITE(numout,*)'   slope of distr. for Hakkinen-Mellor lateral melting     hakspl       = ', hakspl 
978         WRITE(numout,*)'   slope of distribution for Hibler lateral melting        hibspl       = ', hibspl
979         WRITE(numout,*)'   exponent for leads-closure rate                         exld         = ', exld
980         WRITE(numout,*)'   coefficient for diffusions of ice and snow              hakdif       = ', hakdif
981         WRITE(numout,*)'   threshold thick. for comp. of eq. thermal conductivity  zhth         = ', thth 
982         WRITE(numout,*)'   thickness of the surf. layer in temp. computation       hnzst        = ', hnzst
983         WRITE(numout,*)'   switch for snow sublimation  (=1) or not (=0)           parsub       = ', parsub 
984         WRITE(numout,*)'   coefficient for snow density when snow ice formation    alphs        = ', alphs
985         WRITE(numout,*)'   coefficient for ice-lead partition of snowfall          betas        = ', betas
986         WRITE(numout,*)'   extinction radiation parameter in sea ice (1.0)         kappa_i      = ', kappa_i
987         WRITE(numout,*)'   maximal n. of iter. for heat diffusion computation      nconv_i_thd  = ', nconv_i_thd
988         WRITE(numout,*)'   maximal err. on T for heat diffusion computation        maxer_i_thd  = ', maxer_i_thd
989         WRITE(numout,*)'   switch for comp. of thermal conductivity in the ice     thcon_i_swi  = ', thcon_i_swi
990         WRITE(numout,*)
991      ENDIF
992           
993      rcdsn = hakdif * rcdsn 
994      rcdic = hakdif * rcdic
995     
996
997   END SUBROUTINE lim_thd_init
998
999#else
1000   !!======================================================================
1001   !!                       ***  MODULE limthd   ***
1002   !!                        No sea ice model
1003   !!======================================================================
1004CONTAINS
1005   SUBROUTINE lim_thd         ! Empty routine
1006   END SUBROUTINE lim_thd
1007   SUBROUTINE lim_thd_con_dif
1008   END SUBROUTINE lim_thd_con_dif
1009#endif
1010
1011   !!======================================================================
1012END MODULE limthd
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.