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ice_2.F90 in trunk/NEMOGCM/NEMO/LIM_SRC_2 – NEMO

source: trunk/NEMOGCM/NEMO/LIM_SRC_2/ice_2.F90 @ 2528

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Update NEMOGCM from branch nemo_v3_3_beta

  • Property svn:keywords set to Id
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Line 
1MODULE ice_2
2   !!======================================================================
3   !!                        ***  MODULE ice  ***
4   !! Sea Ice physics:  diagnostics variables of ice defined in memory
5   !!=====================================================================
6   !! History :  2.0  !  2003-08  (C. Ethe)  F90: Free form and module
7   !!            3.3  !  2009-05  (G.Garric) addition of the lim2_evp cas
8   !!----------------------------------------------------------------------
9#if defined key_lim2
10   !!----------------------------------------------------------------------
11   !!   'key_lim2' :                                  LIM 2.0 sea-ice model
12   !!----------------------------------------------------------------------
13   USE par_ice_2          ! LIM sea-ice parameters
14
15   IMPLICIT NONE
16   PRIVATE
17   
18   INTEGER , PUBLIC ::   numit     !: ice iteration index
19   REAL(wp), PUBLIC ::   rdt_ice   !: ice time step
20
21   !                                                                     !!* namicerun read in iceini  *
22   CHARACTER(len=32)     , PUBLIC ::   cn_icerst_in  = "restart_ice_in"   !: suffix of ice restart name (input)
23   CHARACTER(len=32)     , PUBLIC ::   cn_icerst_out = "restart_ice"      !: suffix of ice restart name (output)
24   LOGICAL               , PUBLIC ::   ln_limdyn     = .TRUE.             !: flag for ice dynamics (T) or not (F)
25   LOGICAL               , PUBLIC ::   ln_limdmp     = .FALSE.            !: Ice damping
26   LOGICAL               , PUBLIC ::   ln_nicep      = .TRUE.             !: flag grid points output (T) or not (F)
27   REAL(wp)              , PUBLIC ::   hsndif        = 0._wp              !: snow temp. computation (0) or not (9999)
28   REAL(wp)              , PUBLIC ::   hicdif        = 0._wp              !: ice  temp. computation (0) or not (9999)
29   REAL(wp), DIMENSION(2), PUBLIC ::   acrit = (/ 1.e-6_wp , 1.e-6_wp /)  !: minimum lead fraction in the 2 hemisphere
30   
31   !                                          !!* ice-dynamic namelist (namicedyn) *
32   INTEGER , PUBLIC ::   nbiter =    1         !: number of sub-time steps for relaxation
33   INTEGER , PUBLIC ::   nbitdr =  250         !: maximum number of iterations for relaxation
34   INTEGER , PUBLIC ::   nevp   =  360         !: number of EVP subcycling iterations
35   INTEGER , PUBLIC ::   telast = 3600         !: timescale for EVP elastic waves
36   REAL(wp), PUBLIC ::   epsd   = 1.0e-20_wp   !: tolerance parameter for dynamic
37   REAL(wp), PUBLIC ::   alpha  = 0.5_wp       !: coefficient for semi-implicit coriolis
38   REAL(wp), PUBLIC ::   dm     = 0.6e+03_wp   !: diffusion constant for dynamics
39   REAL(wp), PUBLIC ::   om     = 0.5_wp       !: relaxation constant
40   REAL(wp), PUBLIC ::   resl   = 5.0e-05_wp   !: maximum value for the residual of relaxation
41   REAL(wp), PUBLIC ::   cw     = 5.0e-03_wp   !: drag coefficient for oceanic stress
42   REAL(wp), PUBLIC ::   angvg  = 0._wp        !: turning angle for oceanic stress
43   REAL(wp), PUBLIC ::   pstar  = 1.0e+04_wp   !: first bulk-rheology parameter
44   REAL(wp), PUBLIC ::   c_rhg  = 20._wp       !: second bulk-rhelogy parameter
45   REAL(wp), PUBLIC ::   etamn  = 0._wp        !: minimun value for viscosity
46   REAL(wp), PUBLIC ::   creepl = 2.e-08_wp    !: creep limit
47   REAL(wp), PUBLIC ::   ecc    = 2._wp        !: eccentricity of the elliptical yield curve
48   REAL(wp), PUBLIC ::   ahi0   = 350._wp      !: sea-ice hor. eddy diffusivity coeff. (m2/s)
49   REAL(wp), PUBLIC ::   alphaevp = 1._wp      !: coefficient for the solution of EVP int. stresses
50
51   REAL(wp), PUBLIC ::   usecc2                !:  = 1.0 / ( ecc * ecc )
52   REAL(wp), PUBLIC ::   rhoco                 !: = rau0 * cw
53   REAL(wp), PUBLIC ::   sangvg, cangvg        !: sin and cos of the turning angle for ocean stress
54   REAL(wp), PUBLIC ::   pstarh                !: pstar / 2.0
55
56   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   ahiu , ahiv   !: hor. diffusivity coeff. at ocean U- and V-points (m2/s)
57   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   pahu , pahv   !: ice hor. eddy diffusivity coef. at ocean U- and V-points
58   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   ust2s         !: friction velocity
59
60   !!* Ice Rheology
61# if defined key_lim2_vp
62   !                                                      !!* VP rheology *
63   LOGICAL , PUBLIC ::   lk_lim2_vp = .TRUE.               !: Visco-Plactic reology flag
64   !
65   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   hsnm , hicm   !: mean snow and ice thicknesses
66   !
67# else
68   !                                                      !!* EVP rheology *
69   LOGICAL , PUBLIC::   lk_lim2_vp = .FALSE.               !: Visco-Plactic reology flag
70   !
71   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   stress1_i     !: first stress tensor element       
72   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   stress2_i     !: second stress tensor element
73   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   stress12_i    !: diagonal stress tensor element
74   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   delta_i       !: rheology delta factor (see Flato and Hibler 95) [s-1]
75   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   divu_i        !: Divergence of the velocity field [s-1] -> limrhg.F90
76   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   shear_i       !: Shear of the velocity field [s-1] -> limrhg.F90
77   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   at_i          !: ice fraction
78   !
79   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(:,:)    , POINTER :: vt_s ,vt_i    !: mean snow and ice thicknesses
80   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj), TARGET  :: hsnm , hicm   !: target vt_s,vt_i pointers
81#endif
82
83   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   rdvosif       !: ice volume change at ice surface (only used for outputs)
84   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   rdvobif       !: ice volume change at ice bottom  (only used for outputs)
85   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   fdvolif       !: Total   ice volume change (only used for outputs)
86   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   rdvonif       !: Lateral ice volume change (only used for outputs)
87   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   sist          !: Sea-Ice Surface Temperature [Kelvin]
88   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   tfu           !: Freezing/Melting point temperature of sea water at SSS
89   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   hicif         !: Ice thickness
90   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   hsnif         !: Snow thickness
91   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   hicifp        !: Ice production/melting
92   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   frld          !: Leads fraction = 1-a/totalarea
93   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   phicif        !: ice thickness  at previous time
94   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   pfrld         !: Leads fraction at previous time 
95   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   qstoif        !: Energy stored in the brine pockets
96   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   fbif          !: Heat flux at the ice base
97   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   rdmsnif       !: Variation of snow mass
98   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   rdmicif       !: Variation of ice mass
99   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   qldif         !: heat balance of the lead (or of the open ocean)
100   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   qcmif         !: Energy needed to freeze the ocean surface layer
101   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   fdtcn         !: net downward heat flux from the ice to the ocean
102   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   qdtcn         !: energy from the ice to the ocean point (at a factor 2)
103   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   thcm          !: part of the solar energy used in the lead heat budget
104   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   fstric        !: Solar flux transmitted trough the ice
105   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   ffltbif       !: linked with the max heat contained in brine pockets (?)
106   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   fscmbq        !: Linked with the solar flux below the ice (?)
107   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   fsbbq         !: Also linked with the solar flux below the ice (?)
108   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   qfvbq         !: used to store energy in case of toral lateral ablation (?)
109   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   dmgwi         !: Variation of the mass of snow ice
110   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   u_ice, v_ice  !: two components of the ice   velocity at I-point (m/s)
111   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   u_oce, v_oce  !: two components of the ocean velocity at I-point (m/s)
112
113   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj,jplayersp1) ::   tbif  !: Temperature inside the ice/snow layer
114
115   !!* moment used in the advection scheme
116   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   sxice, syice, sxxice, syyice, sxyice   !: for ice  volume
117   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   sxsn,  sysn,  sxxsn,  syysn,  sxysn    !: for snow volume
118   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   sxa,   sya,   sxxa,   syya,   sxya     !: for ice cover area
119   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   sxc0,  syc0,  sxxc0,  syyc0,  sxyc0    !: for heat content of snow
120   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   sxc1,  syc1,  sxxc1,  syyc1,  sxyc1    !: for heat content of 1st ice layer
121   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   sxc2,  syc2,  sxxc2,  syyc2,  sxyc2    !: for heat content of 2nd ice layer
122   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   sxst,  syst,  sxxst,  syyst,  sxyst    !: for heat content of brine pockets
123
124#else
125   !!----------------------------------------------------------------------
126   !!   Default option         Empty module        NO LIM 2.0 sea-ice model
127   !!----------------------------------------------------------------------
128#endif
129
130   !!----------------------------------------------------------------------
131   !! NEMO/LIM2 3.3 , UCL - NEMO Consortium (2010)
132   !! $Id$
133   !! Software governed by the CeCILL licence     (NEMOGCM/NEMO_CeCILL.txt)
134   !!======================================================================
135END MODULE ice_2
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.