New URL for NEMO forge!   http://forge.nemo-ocean.eu

Since March 2022 along with NEMO 4.2 release, the code development moved to a self-hosted GitLab.
This present forge is now archived and remained online for history.
limthd_zdf_2.F90 in trunk/NEMOGCM/NEMO/LIM_SRC_2 – NEMO

source: trunk/NEMOGCM/NEMO/LIM_SRC_2/limthd_zdf_2.F90 @ 3564

Last change on this file since 3564 was 3558, checked in by rblod, 11 years ago

Fix issues when using key_nosignedzeo, see ticket #996

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 44.3 KB
Line 
1MODULE limthd_zdf_2
2   !!======================================================================
3   !!                       ***  MODULE limthd_zdf_2 ***
4   !!                thermodynamic growth and decay of the ice
5   !!======================================================================
6   !! History :  1.0  !  01-04 (LIM) Original code
7   !!            2.0  !  02-08 (C. Ethe, G. Madec) F90
8   !!----------------------------------------------------------------------
9#if defined key_lim2
10   !!----------------------------------------------------------------------
11   !!   'key_lim2'                                    LIM 2.0 sea-ice model
12   !!----------------------------------------------------------------------
13   !!   lim_thd_zdf_2 : vertical accr./abl. and lateral ablation of sea ice
14   !!----------------------------------------------------------------------
15   USE par_oce          ! ocean parameters
16   USE phycst           ! ???
17   USE thd_ice_2
18   USE ice_2
19   USE limistate_2
20   USE in_out_manager
21   USE lib_mpp          ! MPP library
22   USE wrk_nemo         ! work arrays
23   USE lib_fortran      ! Fortran utilities (allows no signed zero when 'key_nosignedzero' defined)
24   USE cpl_oasis3, ONLY : lk_cpl
25     
26   IMPLICIT NONE
27   PRIVATE
28
29   PUBLIC   lim_thd_zdf_2        ! called by lim_thd_2
30
31   REAL(wp) ::   epsi20 = 1.e-20  ,  &  ! constant values
32      &          epsi13 = 1.e-13  ,  &
33      &          zzero  = 0.e0    ,  &
34      &          zone   = 1.e0
35   !!----------------------------------------------------------------------
36   !! NEMO/LIM2 3.3 , UCL - NEMO Consortium (2010)
37   !! $Id$
38   !! Software governed by the CeCILL licence     (NEMOGCM/NEMO_CeCILL.txt)
39   !!----------------------------------------------------------------------
40CONTAINS
41
42   SUBROUTINE lim_thd_zdf_2( kideb , kiut )
43      !!------------------------------------------------------------------
44      !!                ***  ROUTINE lim_thd_zdf_2  ***
45      !!             
46      !! ** Purpose : This routine determines the time evolution of snow
47      !!      and sea-ice thicknesses, concentration and heat content
48      !!      due to the vertical and lateral thermodynamic accretion-
49      !!      ablation processes. One only treats the case of lat. abl.
50      !!      For lateral accretion, see routine lim_lat_accr
51      !!
52      !! ** Method  : The representation of vertical growth and decay of
53      !!      the sea-ice model is based upon the diffusion of heat
54      !!      through the external and internal boundaries of a
55      !!      three-layer system (two layers of ice and one layer and
56      !!      one layer of snow, if present, on top of the ice).
57      !!
58      !! ** Action  : - Calculation of some intermediates variables
59      !!              - Calculation of surface temperature
60      !!              - Calculation of available heat for surface ablation
61      !!              - Calculation of the changes in internal temperature
62      !!                of the three-layer system, due to vertical diffusion
63      !!                processes
64      !!              - Performs surface ablation and bottom accretion-ablation
65      !!              - Performs snow-ice formation
66      !!              - Performs lateral ablation
67      !!
68      !! References : Fichefet T. and M. Maqueda 1997, J. Geophys. Res., 102(C6), 12609-12646   
69      !!              Fichefet T. and M. Maqueda 1999, Clim. Dyn, 15(4), 251-268 
70      !!------------------------------------------------------------------
71      INTEGER, INTENT(in) ::   kideb    ! Start point on which the  the computation is applied
72      INTEGER, INTENT(in) ::   kiut     ! End point on which the  the computation is applied
73      !!
74      INTEGER ::   ji       ! dummy loop indices
75      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:) ::   zqcmlts        ! energy due to surface melting
76      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:) ::   zqcmltb        ! energy due to bottom melting
77      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:) ::   ztsmlt         ! snow/ice surface melting temperature
78      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:) ::   ztbif          ! int. temp. at the mid-point of the 1st layer of the snow/ice sys.
79      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:) ::   zksn           ! effective conductivity of snow
80      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:) ::   zkic           ! effective conductivity of ice
81      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:) ::   zksndh         ! thermal cond. at the mid-point of the 1st layer of the snow/ice sys.
82      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:) ::   zfcsu          ! conductive heat flux at the surface of the snow/ice system
83      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:) ::   zfcsudt        ! = zfcsu * dt
84      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:) ::   zi0            ! frac. of the net SW rad. which is not absorbed at the surface
85      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:) ::   z1mi0          ! fraction of the net SW radiation absorbed at the surface
86      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:) ::   zqmax          ! maximum energy stored in brine pockets
87      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:) ::   zrcpdt         ! h_su*rho_su*cp_su/dt(h_su being the thick. of surf. layer)
88      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:) ::   zts_old        ! previous surface temperature
89      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:) ::   zidsn , z1midsn , zidsnic ! tempory variables
90      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:) ::   zfnet          ! net heat flux at the top surface( incl. conductive heat flux)
91      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:) ::   zsprecip       ! snow accumulation
92      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:) ::   zhsnw_old      ! previous snow thickness
93      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:) ::   zdhictop       ! change in ice thickness due to top surf ablation/accretion
94      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:) ::   zdhicbot       ! change in ice thickness due to bottom surf abl/acc
95      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:) ::   zqsup          ! energy transmitted to ocean (coming from top surf abl/acc)
96      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:) ::   zqocea         ! energy transmitted to ocean (coming from bottom sur abl/acc)
97      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:) ::   zfrl_old       ! previous sea/ice fraction
98      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:) ::   zfrld_1d       ! new sea/ice fraction
99      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:) ::   zep            ! internal temperature of the 2nd layer of the snow/ice system
100      REAL(wp), DIMENSION(3) :: & 
101          zplediag  &    ! principle diagonal, subdiag. and supdiag. of the
102          , zsubdiag  &    ! tri-diagonal matrix coming from the computation
103          , zsupdiag  &    ! of the temperatures inside the snow-ice system
104          , zsmbr          ! second member
105       REAL(wp) :: & 
106          zhsu     &     ! thickness of surface layer
107          , zhe      &     ! effective thickness for compu. of equ. thermal conductivity
108          , zheshth  &     ! = zhe / thth
109          , zghe     &     ! correction factor of the thermal conductivity
110          , zumsb    &     ! parameter for numerical method to solve heat-diffusion eq.
111          , zkhsn    &     ! conductivity at the snow layer
112          , zkhic    &     ! conductivity at the ice layers
113          , zkint    &     ! equivalent conductivity at the snow-ice interface
114          , zkhsnint &     ! = zkint*dt / (hsn*rhosn*cpsn) 
115          , zkhicint &     ! = 2*zkint*dt / (hic*rhoic*cpic)
116          , zpiv1 , zpiv2  &       ! tempory scalars used to solve the tri-diagonal system
117          , zb2 , zd2 , zb3 , zd3 &
118          , ztint          ! equivalent temperature at the snow-ice interface
119       REAL(wp) :: & 
120          zexp      &     ! exponential function of the ice thickness
121          , zfsab     &     ! part of solar radiation stored in brine pockets
122          , zfts      &     ! value of energy balance function when the temp. equal surf. temp.
123          , zdfts     &     ! value of derivative of ztfs when the temp. equal surf. temp.
124          , zdts      &     ! surface temperature increment
125          , zqsnw_mlt &     ! energy needed to melt snow
126          , zdhsmlt   &     ! change in snow thickness due to melt
127          , zhsn      &     ! snow thickness (previous+accumulation-melt)
128          , zqsn_mlt_rem &  ! remaining heat coming from snow melting
129          , zqice_top_mlt & ! energy used to melt ice at top surface
130          , zdhssub      &  ! change in snow thick. due to sublimation or evaporation
131          , zdhisub      &  ! change in ice thick. due to sublimation or evaporation   
132          , zdhsn        &  ! snow ice thickness increment
133          , zdtsn        &  ! snow internal temp. increment
134          , zdtic        &  ! ice internal temp. increment
135          , zqnes          ! conductive energy due to ice melting in the first ice layer
136       REAL(wp) :: & 
137          ztbot     &      ! temperature at the bottom surface
138          , zfcbot    &      ! conductive heat flux at bottom surface
139          , zqice_bot &      ! energy used for bottom melting/growing
140          , zqice_bot_mlt &  ! energy used for bottom melting
141          , zqstbif_bot  &  ! part of energy stored in brine pockets used for bottom melting
142          , zqstbif_old  &  ! tempory var. for zqstbif_bot
143          , zdhicmlt      &  ! change in ice thickness due to bottom melting
144          , zdhicm        &  ! change in ice thickness var.
145          , zdhsnm        &  ! change in snow thickness var.
146          , zhsnfi        &  ! snow thickness var.
147          , zc1, zpc1, zc2, zpc2, zp1, zp2 & ! tempory variables
148          , ztb2, ztb3
149       REAL(wp) :: & 
150          zdrmh         &   ! change in snow/ice thick. after snow-ice formation
151          , zhicnew       &   ! new ice thickness
152          , zhsnnew       &   ! new snow thickness
153          , zquot , ztneq &   ! tempory temp. variables
154          , zqice, zqicetot & ! total heat inside the snow/ice system
155          , zdfrl         &   ! change in ice concentration
156          , zdvsnvol      &   ! change in snow volume
157          , zdrfrl1, zdrfrl2 &  ! tempory scalars
158          , zihsn, zidhb, zihic, zihe, zihq, ziexp, ziqf, zihnf, zibmlt, ziqr, zihgnew, zind
159       !!----------------------------------------------------------------------
160       CALL wrk_alloc( jpij, ztsmlt, ztbif  , zksn    , zkic    , zksndh , zfcsu  , zfcsudt , zi0      , z1mi0   , zqmax    )
161       CALL wrk_alloc( jpij, zrcpdt, zts_old, zidsn   , z1midsn , zidsnic, zfnet  , zsprecip, zhsnw_old, zdhictop, zdhicbot )
162       CALL wrk_alloc( jpij, zqsup , zqocea , zfrl_old, zfrld_1d, zep    , zqcmlts, zqcmltb                                 )
163
164       !-----------------------------------------------------------------------
165       !  1. Boundaries conditions for snow/ice system internal temperature
166       !       - If tbif_1d(ji,1) > rt0_snow, tbif_1d(ji,1) = rt0_snow
167       !       - If tbif_1d(ji,2/3) > rt0_ice, tbif_1d(ji,2/3) = rt0_ice
168       !     Computation of energies due to surface and bottom melting
169       !-----------------------------------------------------------------------
170       
171       DO ji = kideb , kiut
172          zihsn = MAX( zzero , SIGN( zone , hsndif - h_snow_1d(ji) ) )
173          zihic = MAX( zzero , SIGN( zone , hicdif - h_ice_1d(ji) ) )
174          !--computation of energy due to surface melting
175          zqcmlts(ji) = ( MAX ( zzero ,  &
176             &                   rcpsn * h_snow_1d(ji) * ( tbif_1d(ji,1) - rt0_snow ) ) ) * ( 1.0 - zihsn )
177          !--computation of energy due to bottom melting
178          zqcmltb(ji) = ( MAX( zzero , &
179             &                  rcpic * ( tbif_1d(ji,2) - rt0_ice ) * ( h_ice_1d(ji) / 2. ) ) &
180             &           + MAX( zzero , &
181             &                  rcpic * ( tbif_1d(ji,3) - rt0_ice ) * ( h_ice_1d(ji) / 2. ) ) &
182             &           ) * ( 1.0 - zihic  )
183          !--limitation of  snow/ice system internal temperature
184          tbif_1d(ji,1)   = MIN( rt0_snow, tbif_1d(ji,1) )
185          tbif_1d(ji,2)   = MIN( rt0_ice , tbif_1d(ji,2) )
186          tbif_1d(ji,3)   = MIN( rt0_ice , tbif_1d(ji,3) )
187       END DO
188
189       !-------------------------------------------
190       !  2. Calculate some intermediate variables. 
191       !-------------------------------------------
192       
193       ! initialisation of the thickness of surface layer
194       zhsu = hnzst 
195
196       DO ji = kideb , kiut
197          zind   = MAX( zzero , SIGN( zone , zhsu - h_snow_1d(ji) ) )
198          zihsn  = MAX( zzero , SIGN( zone , hsndif - h_snow_1d(ji) ) )
199          zihsn  = MAX( zihsn , zind )
200          zihic  = MAX( zzero , sign( zone , hicdif - h_ice_1d(ji) ) )
201          !     2.1. Computation of surface melting temperature
202          !----------------------------------------------------
203          zind  = MAX( zzero , SIGN( zone , -h_snow_1d(ji) ) )
204          ztsmlt(ji) = ( 1.0 - zind ) * rt0_snow + zind * rt0_ice
205          !
206          !     2.2. Effective conductivity of snow and ice
207          !-----------------------------------------------
208
209          !---computation of the correction factor on the thermal conductivity
210          !-- (Morales Maqueda, 1995 ; Fichefet and Morales Maqueda, 1997)
211          zhe      =  ( rcdsn / ( rcdsn + rcdic ) ) * h_ice_1d(ji)   &
212             &     + ( rcdic / ( rcdsn + rcdic ) ) * h_snow_1d(ji) 
213          zihe     = MAX( zzero , SIGN( zone , 2.0 * zhe - thth ) )
214          zheshth  = zhe / thth
215          zghe     = ( 1.0 - zihe ) * zheshth * ( 2.0 - zheshth )   &
216             &     +         zihe   * 0.5 * ( 1.5 + LOG( 2.0 * zheshth ) )
217
218          !---effective conductivities
219          zksn(ji)  = zghe * rcdsn 
220          zkic(ji)  = zghe * rcdic
221
222          !
223          !     2.3. Computation of the conductive heat flux from the snow/ice
224          !          system interior toward the top surface
225          !------------------------------------------------------------------
226
227          !---Thermal conductivity at the mid-point of the first snow/ice system layer
228          zksndh(ji) =   ( ( 1.0 - zihsn ) * 2.0 * zksn(ji) + zihsn * 4.0 * zkic(ji) )   &
229             &         / ( ( 1.0 - zihsn ) *  h_snow_1d(ji)                              &
230             &           +        zihsn   *  ( ( 1.0 + 3.0 * zihic ) * h_ice_1d(ji)      &
231             &           + 4.0 * zkic(ji)/zksn(ji) * h_snow_1d(ji) ) )
232
233          !---internal temperature at the mid-point of the first snow/ice system layer
234          ztbif(ji)  = ( 1.0 - zihsn ) * tbif_1d(ji,1)                       &
235             &       +         zihsn   * ( ( 1.0 - zihic ) * tbif_1d(ji,2)   &
236             &       +         zihic   * tfu_1d(ji)   )
237          !---conductive heat flux
238          zfcsu(ji) = zksndh(ji) * ( ztbif(ji) - sist_1d(ji) )
239
240       END DO
241
242       !--------------------------------------------------------------------
243       !  3. Calculate :
244       !     - fstbif_1d, part of solar radiation absorbing inside the ice
245       !       assuming an exponential absorption (Grenfell and Maykut, 1977)
246       !     - zqmax,  maximum energy stored in brine pockets
247       !     - qstbif_1d, total energy stored in brine pockets (updating)
248       !-------------------------------------------------------------------
249
250       DO ji = kideb , kiut
251          zihsn  = MAX( zzero , SIGN (zone , -h_snow_1d(ji) ) )
252          zihic  = MAX( zzero , 1.0 - ( h_ice_1d(ji) / zhsu ) )     
253          zind   = MAX( zzero , SIGN (zone , hicdif - h_ice_1d(ji) ) )
254          !--Computation of the fraction of the net shortwave radiation which
255          !--penetrates inside the ice cover ( See Forcat)
256          zi0(ji)  = zihsn * ( fr1_i0_1d(ji) + zihic * fr2_i0_1d(ji) )
257          zexp     = MIN( zone , EXP( -1.5 * ( h_ice_1d(ji) - zhsu ) ) )
258          fstbif_1d(ji) = zi0(ji) * qsr_ice_1d(ji) * zexp
259          !--Computation of maximum energy stored in brine pockets zqmax and update
260          !--the total energy stored in brine pockets, if less than zqmax
261          zqmax(ji) = MAX( zzero , 0.5 * xlic * ( h_ice_1d(ji) - hicmin ) )
262          zfsab   = zi0(ji) * qsr_ice_1d(ji) * ( 1.0 - zexp )
263          zihq    = ( 1.0 - zind ) * MAX(zzero, SIGN( zone , qstbif_1d(ji) - zqmax(ji) ) ) &
264             &    +         zind   * zone
265          qstbif_1d(ji) = ( qstbif_1d(ji) + ( 1.0 - zihq ) * zfsab * rdt_ice ) * swiqst
266          !--fraction of shortwave radiation absorbed at surface
267          ziexp = zihq * zexp + ( 1.0 - zihq ) * ( swiqst + ( 1.0 - swiqst ) * zexp )
268          z1mi0(ji) = 1.0 - zi0(ji) * ziexp
269       END DO
270
271       !--------------------------------------------------------------------------------
272       !  4. Computation of the surface temperature : determined by considering the
273       !     budget of a thin layer of thick. zhsu at the top surface (H. Grenier, 1995)
274       !     and based on a surface energy balance :
275       !     hsu * rcp * dT/dt = Fsr + Fnsr(T) + Fcs(T),
276       !     where - Fsr is the net absorbed solar radiation,
277       !           - Fnsr is the total non solar radiation (incoming and outgoing long-wave,
278       !             sensible and latent heat fluxes)
279       !           - Fcs the conductive heat flux at the top of surface
280       !------------------------------------------------------------------------------
281
282       !     4.1. Computation of intermediate values
283       !---------------------------------------------
284       DO ji = kideb, kiut
285          zrcpdt(ji) = ( rcpsn * MIN( h_snow_1d(ji) , zhsu )    &
286             &       + rcpic * MAX( zhsu - h_snow_1d(ji) , zzero ) ) / rdt_ice
287          zts_old(ji) =  sist_1d(ji)
288       END DO
289
290       !     4.2. Computation of surface temperature by expanding the eq. of energy balance
291       !          with Ts = Tp + DT. One obtain , F(Tp) + DT * DF(Tp) = 0
292       !          where  - F(Tp) = Fsr + Fnsr(Tp) + Fcs(Tp)
293       !                 - DF(Tp)= (dFnsr(Tp)/dT) + (dFcs(Tp)/dT) - hsu*rcp/dt
294       !---------------------------------------------------------------------------------
295
296       DO ji = kideb, kiut
297          !---computation of the derivative of energy balance function
298          zdfts    =  zksndh(ji)   & ! contribution of the conductive heat flux
299             &      + zrcpdt(ji)   & ! contribution of hsu * rcp / dt
300             &      - dqns_ice_1d (ji)     ! contribution of the total non solar radiation
301          !---computation of the energy balance function
302          zfts    = - z1mi0 (ji) * qsr_ice_1d(ji)   & ! net absorbed solar radiation
303             &      - qns_ice_1d(ji)                & ! total non solar radiation
304             &      - zfcsu (ji)                      ! conductive heat flux from the surface
305          !---computation of surface temperature increment 
306          zdts    = -zfts / zdfts
307          !---computation of the new surface temperature
308          sist_1d(ji) = sist_1d(ji) + zdts
309       END DO
310
311       !----------------------------------------------------------------------------
312       !  5. Boundary condition at the top surface
313       !--    IF Tsb < Tmelt, Fnet = Fcs (the net heat flux equal the conductive heat flux)
314       !      Otherwise Tsb = Tmelt and Qnet(Tmelt) > 0
315       !      Fnet(Tmelt) is therefore the net surface flux needed for melting
316       !----------------------------------------------------------------------------
317       
318       
319       !     5.1.  Limitation of surface temperature and update total non solar fluxes,
320       !          latent heat flux and conductive flux at the top surface
321       !---------------------------------------------------------------------- 
322                     
323       IF ( .NOT. lk_cpl ) THEN   ! duplicate the loop for performances issues
324          DO ji = kideb, kiut
325             sist_1d(ji) = MIN( ztsmlt(ji) , sist_1d(ji) )
326             qns_ice_1d(ji) = qns_ice_1d(ji) + dqns_ice_1d(ji) * ( sist_1d(ji) - zts_old(ji) )
327             qla_ice_1d(ji) = qla_ice_1d(ji) + dqla_ice_1d(ji) * ( sist_1d(ji) - zts_old(ji) )
328             zfcsu(ji)  = zksndh(ji) * ( ztbif(ji) - sist_1d(ji) )
329          END DO
330       ELSE
331          DO ji = kideb, kiut
332             sist_1d(ji) = MIN( ztsmlt(ji) , sist_1d(ji) )
333             qla_ice_1d(ji) = -9999.   ! default definition, not used as parsub = 0. in this case
334             zfcsu(ji)  = zksndh(ji) * ( ztbif(ji) - sist_1d(ji) )
335          END DO
336       ENDIF
337
338       !     5.2. Calculate available heat for surface ablation.
339       !---------------------------------------------------------------------
340
341       DO ji = kideb, kiut
342          zfnet(ji) = qns_ice_1d(ji) + z1mi0(ji) * qsr_ice_1d(ji) + zfcsu(ji)         
343          zfnet(ji) = MAX( zzero , zfnet(ji) )
344          zfnet(ji) = zfnet(ji) * MAX( zzero , SIGN( zone , sist_1d(ji) - ztsmlt(ji) ) )
345       END DO
346
347       !-------------------------------------------------------------------------
348       !  6. Calculate changes in internal temperature due to vertical diffusion   
349       !     processes. The evolution of this temperature is governed by the one-
350       !     dimensionnal heat-diffusion equation.
351       !     Given the temperature tbif(1/2/3), at time m we solve a set
352       !     of finite difference equations to obtain new tempe. Each tempe is coupled
353       !     to the temp. immediatly above and below by heat conduction terms. Thus
354       !     we have a set of equations of the form A * T = B, where A is a tridiagonal
355       !     matrix, T a vector whose components are the unknown new temp.
356       !-------------------------------------------------------------------------
357       
358       !--parameter for the numerical methode use to solve the heat-diffusion equation
359       !- implicit, explicit or Crank-Nicholson
360       zumsb = 1.0 - sbeta 
361       DO ji = kideb, kiut
362          zidsn(ji)   = MAX ( zzero, SIGN( zone, hsndif - h_snow_1d(ji) ) ) 
363          z1midsn(ji) = 1.0 - zidsn(ji)
364          zihic       = MAX ( zzero, SIGN( zone, hicdif - h_ice_1d(ji) ) ) 
365          zidsnic(ji) = zidsn(ji) *  zihic 
366          zfcsudt(ji) = zfcsu(ji) * rdt_ice 
367       END DO
368   
369       DO ji = kideb, kiut
370
371          !     6.1 Calculate intermediate variables.
372          !----------------------------------------
373
374          !--conductivity at the snow surface
375          zkhsn = 2.0 * zksn(ji) * rdt_ice / rcpsn
376          !--conductivity at the ice surface
377          zkhic = 4.0 * zkic(ji) * rdt_ice / MAX( h_ice_1d(ji) * h_ice_1d(ji) * rcpic , epsi20 )
378          !--conductivity at the snow/ice interface
379          zkint = 4.0 * zksn(ji) * zkic(ji)  &
380             &        / ( zksn(ji) * h_ice_1d(ji) + 2.0 * zkic(ji) * h_snow_1d(ji) * z1midsn(ji)) 
381          zkhsnint = zkint * rdt_ice / rcpsn
382          zkhicint = zkint * 2.0 * rdt_ice / MAX( h_ice_1d(ji) * rcpic , epsi20 )
383         
384          !     6.2. Fulfill the linear system matrix.
385          !-----------------------------------------
386!$$$          zplediag(1) = 1 + sbeta * z1midsn(ji) * ( zkhsn + zkhsnint )       
387          zplediag(1) =   zidsn(ji) + z1midsn(ji) * h_snow_1d(ji)   &
388             &          + sbeta * z1midsn(ji) * zkhsnint 
389          zplediag(2) = 1 + sbeta * ( z1midsn(ji) * zkhicint + zkhic ) 
390          zplediag(3) = 1 + 3.0 * sbeta * zkhic   
391
392          zsubdiag(1) =  0.e0             
393          zsubdiag(2) = -1.e0 * z1midsn(ji) * sbeta * zkhicint
394          zsubdiag(3) = -1.e0 * sbeta * zkhic 
395
396          zsupdiag(1) = -1.e0 * z1midsn(ji) * sbeta * zkhsnint 
397          zsupdiag(2) = zsubdiag(3)
398          zsupdiag(3) =  0.e0
399         
400          !     6.3. Fulfill the idependent term vector.
401          !-------------------------------------------
402         
403!$$$          zsmbr(1) = zidsn(ji) * sist_1d(ji) + z1midsn(ji) *   &
404!$$$             &         ( tbif_1d(ji,1) + zkhsn * sist_1d(ji)
405!$$$             &         - zumsb * ( zkhsn * tbif_1d(ji,1)
406!$$$             &                   + zkhsnint * ( tbif_1d(ji,1) - tbif_1d(ji,2) ) ) )
407          zsmbr(1) = zidsn(ji) * sist_1d(ji) + z1midsn(ji) *    &
408             &       ( h_snow_1d(ji) * tbif_1d(ji,1) - ( zfcsudt(ji) / rcpsn )  &
409             &       - zumsb * zkhsnint * ( tbif_1d(ji,1) - tbif_1d(ji,2) ) )
410
411          zsmbr(2) =  tbif_1d(ji,2)  &
412             &      - zidsn(ji) * ( 1.0 - zidsnic(ji) ) &
413             &        * ( zfcsudt(ji) / MAX( h_ice_1d(ji) * rcpic , epsi20 ) ) &
414             &      + zumsb * ( zkhicint * ( tbif_1d(ji,1) - tbif_1d(ji,2) ) &
415             &                   - zkhic * ( tbif_1d(ji,2) - tbif_1d(ji,3) )  )
416
417          zsmbr(3) =  tbif_1d(ji,3)  &
418             &      + zkhic * ( 2.0 * tfu_1d(ji) &
419             &                + zumsb * ( tbif_1d(ji,2) - 3.0 * tbif_1d(ji,3) ) )
420         
421          !     6.4. Solve the system (Gauss elimination method).
422          !----------------------------------------------------
423         
424          zpiv1 = zsubdiag(2) / zplediag(1) 
425          zb2   = zplediag(2) - zpiv1 * zsupdiag(1)
426          zd2   = zsmbr(2) - zpiv1 * zsmbr(1)
427
428          zpiv2 = zsubdiag(3) / zb2
429          zb3   = zplediag(3) - zpiv2 * zsupdiag(2)
430          zd3   = zsmbr(3) - zpiv2 * zd2
431
432          tbif_1d(ji,3) = zd3 / zb3
433          tbif_1d(ji,2) = ( zd2 - zsupdiag(2) * tbif_1d(ji,3) ) / zb2
434          tbif_1d(ji,1) = ( zsmbr(1) - zsupdiag(1) * tbif_1d(ji,2) ) / zplediag(1)           
435
436          !--- taking into account the particular case of  zidsnic(ji) = 1
437          ztint =  (  zkic(ji) * h_snow_1d(ji) * tfu_1d (ji)    &
438             &      + zksn(ji) * h_ice_1d(ji) * sist_1d(ji) )   &
439             &   / ( zkic(ji) * h_snow_1d(ji) + zksn(ji) * h_ice_1d(ji) ) 
440
441          tbif_1d(ji,1) = ( 1.0 - zidsnic(ji) ) * tbif_1d(ji,1)   &
442             &                + zidsnic(ji)   * ( ztint + sist_1d(ji) ) / 2.0
443          tbif_1d(ji,2) = ( 1.0 - zidsnic(ji) ) * tbif_1d(ji,2)   &
444             &                + zidsnic(ji)   * ( 3.0 * ztint + tfu_1d(ji) ) / 4.0
445          tbif_1d(ji,3) = ( 1.0 - zidsnic(ji) ) * tbif_1d(ji,3)   &
446             &                + zidsnic(ji)   * ( ztint + 3.0 * tfu_1d(ji) ) / 4.0     
447       END DO
448 
449       !----------------------------------------------------------------------
450       !  9. Take into account surface ablation and bottom accretion-ablation.|
451       !----------------------------------------------------------------------
452       
453       !---Snow accumulation in one thermodynamic time step
454       zsprecip(kideb:kiut) = sprecip_1d(kideb:kiut) * rdt_ice / rhosn
455
456
457       DO ji = kideb, kiut
458         
459          !      9.1. Surface ablation and update of snow thickness and qstbif_1d
460          !--------------------------------------------------------------------
461         
462          !--------------------------------------------------------------------------
463          !--      Melting snow processes :
464          !--      Melt at the upper surface is computed from the difference between
465          !--      the net heat flux (including the conductive heat flux) at the upper
466          !--      surface and the pre-existing energy due to surface melting
467          !------------------------------------------------------------------------------
468         
469          !-- store the snow thickness
470          zhsnw_old(ji) =  h_snow_1d(ji)
471          !--computation of the energy needed to melt snow
472          zqsnw_mlt  = zfnet(ji) * rdt_ice - zqcmlts(ji)
473          !--change in snow thickness due to melt
474          zdhsmlt = - zqsnw_mlt / xlsn
475         
476          !-- compute new snow thickness, taking into account the part of snow accumulation
477          !   (as snow precipitation) and the part of snow lost due to melt
478          zhsn =  h_snow_1d(ji) + zsprecip(ji) + zdhsmlt
479          h_snow_1d(ji) = MAX( zzero , zhsn )
480          !-- compute the volume of snow lost after surface melting and the associated mass
481          dvsbq_1d(ji) =  ( 1.0 - frld_1d(ji) ) * ( h_snow_1d(ji) - zhsnw_old(ji) - zsprecip(ji) )
482          dvsbq_1d(ji) =  MIN( zzero , dvsbq_1d(ji) )
483          rdmsnif_1d(ji) =  rhosn * dvsbq_1d(ji)
484          !-- If the snow is completely melted the remaining heat is used to melt ice
485          zqsn_mlt_rem  = MAX( zzero , -zhsn ) * xlsn
486          zqice_top_mlt = zqsn_mlt_rem 
487          zqstbif_old   = qstbif_1d(ji)
488
489          !--------------------------------------------------------------------------
490          !--      Melting ice processes at the top surface :
491          !--      The energy used to melt ice, zqice_top_mlt, is taken from the energy
492          !--      stored in brine pockets qstbif_1d and the remaining energy coming
493          !--      from the melting snow process zqsn_mlt_rem.
494          !--      If qstbif_1d > zqsn_mlt_rem then, one uses only a zqsn_mlt_rem part
495          !--      of qstbif_1d to melt ice,
496          !--         zqice_top_mlt = zqice_top_mlt + zqsn_mlt_rem
497          !--         qstbif_1d = qstbif_1d - zqsn_mlt_rem
498          !--      Otherwise one uses all qstbif_1d to melt ice
499          !--         zqice_top_mlt = zqice_top_mlt + qstbif_1d
500          !--         qstbif_1d = 0
501          !------------------------------------------------------
502         
503          ziqf =  MAX ( zzero , SIGN( zone , qstbif_1d(ji) - zqsn_mlt_rem  ) )
504          zqice_top_mlt =         ziqf   * ( zqice_top_mlt + zqsn_mlt_rem )   &
505             &          + ( 1.0 - ziqf ) * ( zqice_top_mlt + qstbif_1d(ji)  )
506
507          qstbif_1d(ji) =         ziqf   * ( qstbif_1d(ji) - zqsn_mlt_rem )   &
508             &          + ( 1.0 - ziqf ) * ( qstbif_1d(ji) - qstbif_1d(ji)  )
509
510          !--    The contribution of the energy stored in brine pockets qstbif_1d to melt
511          !--    ice is taking into account only when qstbif_1d is less than zqmax.
512          !--    Otherwise, only the remaining energy coming from the melting snow
513          !--    process is used
514          zihq =  MAX ( zzero , SIGN( zone , qstbif_1d(ji) - zqmax(ji) ) )
515
516          zqice_top_mlt =         zihq   * zqice_top_mlt   &
517             &          + ( 1.0 - zihq ) * zqsn_mlt_rem
518
519          qstbif_1d(ji) =         zihq   * qstbif_1d(ji)   &
520             &          + ( 1.0 - zihq ) * zqstbif_old
521
522          !--change in ice thickness due to melt at the top surface
523          zdhictop(ji) = -zqice_top_mlt / xlic
524          !--compute the volume formed after surface melting
525          dvsbq_1d(ji) =  zdhictop(ji) * ( 1.0 - frld_1d(ji) )
526
527          !-------------------------------------------------------------------------
528          !--      A small variation at the surface also occurs because of sublimation
529          !--      associated with the latent flux. If qla_ice_1d is negative, snow condensates at
530          !        the surface. Otherwise, snow evaporates
531          !-----------------------------------------------------------------------
532          !----change in snow and ice thicknesses due to sublimation or evaporation
533          zdhssub  = parsub * ( qla_ice_1d(ji) / ( rhosn * xsn ) ) * rdt_ice 
534          zhsn     = h_snow_1d(ji) - zdhssub
535          zdhisub  = MAX( zzero , -zhsn ) * rhosn/rhoic
536          zdhictop(ji) =  zdhictop(ji) - zdhisub
537          h_snow_1d(ji)  =  MAX( zzero , zhsn )
538          !-------------------------------------------------
539          !--  Update Internal temperature and qstbif_1d.
540          !-------------------------------------------
541          zihsn  =  MAX( zzero , SIGN( zone, -h_snow_1d(ji) ) )
542          tbif_1d(ji,1) = ( 1.0 - zihsn ) * tbif_1d(ji,1) + zihsn   * tfu_1d(ji)
543          !--change in snow internal temperature if snow has increased
544          zihnf = MAX( zzero , SIGN( zone , h_snow_1d(ji) - zhsnw_old(ji) ) )
545          zdhsn = 1.0 - zhsnw_old(ji) / MAX( h_snow_1d(ji) , epsi20 )
546          zdtsn = zdhsn * ( sist_1d(ji) - tbif_1d(ji,1) )
547          tbif_1d(ji,1) = tbif_1d(ji,1) + z1midsn(ji) * zihnf * zdtsn
548          !--energy created due to ice melting in the first ice layer
549          zqnes  = ( rt0_ice - tbif_1d(ji,2) ) * rcpic * ( h_ice_1d(ji) / 2. )
550          !--change in first ice layer internal temperature
551          ziqr  = MAX( zzero , SIGN( zone , qstbif_1d(ji) - zqnes ) )
552          zdtic = qstbif_1d(ji) / ( rcpic * ( h_ice_1d(ji) / 2. ) )
553          tbif_1d(ji,2) =  ziqr * rt0_ice + ( 1 - ziqr ) * ( tbif_1d(ji,2) + zdtic )
554          !--update qstbif_1d
555          qstbif_1d(ji) = ziqr * ( qstbif_1d(ji) - zqnes ) * swiqst
556
557
558          !--      9.2. Calculate bottom accretion-ablation and update qstbif_1d.
559          !             Growth and melting at bottom ice surface are governed by 
560          !                 -xlic * Dh = (Fcb - Fbot ) * Dt
561          !             where Fbot is the net downward heat flux from ice to the ocean
562          !            and Fcb is the conductive heat flux at the bottom surface
563          !---------------------------------------------------------------------------
564          ztbot = ( 1.0 - zidsnic(ji) ) * tbif_1d(ji,3) + zidsnic(ji) * sist_1d(ji)
565          !---computes conductive heat flux at bottom surface
566          zfcbot =  4.0 * zkic(ji) * ( tfu_1d(ji) - ztbot )   &
567             &   / ( h_ice_1d(ji) + zidsnic(ji) * ( 3. * h_ice_1d(ji) &
568             &   + 4.0 * zkic(ji)/zksn(ji) * h_snow_1d(ji) ) )
569          !---computation of net energy needed for bottom melting/growing
570          zqice_bot = ( zfcbot - ( fbif_1d(ji) + qlbbq_1d(ji) ) ) * rdt_ice
571          zqstbif_bot = qstbif_1d(ji)
572          !---switch to know if bottom surface melts ( = 1 ) or grows ( = 0 )occurs
573          zibmlt = MAX( zzero , SIGN( zone , -zqice_bot ) )
574          !--particular case of melting (in the same way as the top surface)
575          zqice_bot_mlt = zqice_bot 
576          zqstbif_old = zqstbif_bot
577
578          ziqf =  MAX ( zzero , SIGN( zone , qstbif_1d(ji) + zqice_bot_mlt  ) )
579          zqice_bot_mlt =         ziqf   * ( zqice_bot_mlt + zqice_bot_mlt ) &
580             &          + ( 1.0 - ziqf ) * ( zqice_bot_mlt + qstbif_1d(ji)  )         
581          qstbif_1d(ji)   =         ziqf   * ( qstbif_1d(ji) + zqice_bot_mlt ) &
582             &          + ( 1.0 - ziqf ) * ( qstbif_1d(ji) - qstbif_1d(ji)  )
583          !--    The contribution of the energy stored in brine pockets qstbif_1d to melt
584          !--    ice is taking into account only when qstbif_1d is less than zqmax.
585          zihq =  MAX ( zzero , SIGN( zone , qstbif_1d(ji) - zqmax(ji) ) )
586          zqice_bot_mlt =         zihq   * zqice_bot_mlt   &
587             &          + ( 1.0 - zihq ) * zqice_bot
588          qstbif_1d(ji)   =         zihq   * qstbif_1d(ji)   &
589             &             + ( 1.0 - zihq ) * zqstbif_old
590
591          !---treatment of the case of melting/growing
592          zqice_bot   =         zibmlt   * ( zqice_bot_mlt - zqcmltb(ji) )   &
593             &        + ( 1.0 - zibmlt ) * ( zqice_bot - zqcmltb(ji)  )
594          qstbif_1d(ji) =         zibmlt   * qstbif_1d(ji)   &
595             &           + ( 1.0 - zibmlt ) * zqstbif_bot
596
597          !--computes change in ice thickness due to melt or growth
598          zdhicbot(ji) = zqice_bot / xlic
599          !--limitation of bottom melting if so : hmelt maximum melting at bottom
600          zdhicmlt  = MAX( hmelt , zdhicbot(ji) ) 
601          !-- output part due to bottom melting only
602          IF( zdhicmlt < 0.e0 ) rdvomif_1d(ji) = ( 1.0 - frld_1d(ji) ) * zdhicmlt
603          !--energy after bottom melting/growing
604          zqsup(ji) = ( 1.0 - frld_1d(ji) ) * xlic * ( zdhicmlt - zdhicbot(ji) )
605          !-- compute the new thickness and the newly formed volume after bottom melting/growing
606          zdhicbot(ji)  = zdhicmlt
607          dvbbq_1d(ji) = ( 1.0 - frld_1d(ji) ) * zdhicbot(ji)
608
609
610          !        9.3.  Updating ice thickness after top surface ablation
611          !              and bottom surface accretion/ablation
612          !---------------------------------------------------------------
613          zhicnew  = h_ice_1d(ji) + zdhictop(ji) + zdhicbot(ji)
614
615          !
616          !        9.4. Case of total ablation (ice is gone but snow may be left)
617          !-------------------------------------------------------------------
618          zhsn  = h_snow_1d(ji)
619          zihgnew = 1.0 - MAX( zzero , SIGN( zone , -zhicnew ) )
620          zihsn   = MAX( zzero , SIGN( zone , -zhsn ) )
621          !---convert
622          zdhicm  = ( 1.0 - zihgnew ) * ( zhicnew - qstbif_1d(ji) / xlic )
623          zdhsnm  = ( 1.0 - zihsn ) * zdhicm * rhoic / rhosn
624          !---updating new ice thickness and computing the newly formed ice mass
625          zhicnew   =  zihgnew * zhicnew
626          rdmicif_1d(ji) =  rdmicif_1d(ji) + ( 1.0 - frld_1d(ji) ) * ( zhicnew - h_ice_1d(ji) ) * rhoic
627          !---updating new snow thickness and computing the newly formed snow mass
628          zhsnfi   = zhsn + zdhsnm
629          h_snow_1d(ji) = MAX( zzero , zhsnfi )
630          rdmsnif_1d(ji) =  rdmsnif_1d(ji) + ( 1.0 - frld_1d(ji) ) * ( h_snow_1d(ji) - zhsn ) * rhosn
631          !--remaining energy in case of total ablation
632          zqocea(ji) = - ( zihsn * xlic * zdhicm + xlsn * ( zhsnfi - h_snow_1d(ji) ) ) * ( 1.0 - frld_1d(ji) )
633          qstbif_1d(ji) = zihgnew * qstbif_1d(ji)
634
635          !
636          !        9.5. Update internal temperature and ice thickness.
637          !-------------------------------------------------------
638          !
639          sist_1d(ji) = zihgnew * sist_1d(ji) + ( 1.0 - zihgnew ) * tfu_1d(ji)
640          zidhb  = MAX( zzero , SIGN( zone , - zdhicbot(ji) ) )
641          zc1    = - zhicnew * 0.5
642          zpc1   = MIN( 0.5 * zone , - h_ice_1d(ji) * 0.5 - zdhictop(ji) )
643          zc2    = - zhicnew
644          zpc2   =  zidhb * zc2 + ( 1.0 - zidhb ) * ( - h_ice_1d(ji) - zdhictop(ji) )
645          zp1    =  MAX( zpc1 , zc1 )
646          zp2    =  MAX( zpc2 , zc1 )
647          zep(ji) =  tbif_1d(ji,2)
648          ztb2  = 2.0 * (         - zp1   * tbif_1d(ji,2)  &
649             &  + ( zp1 - zp2 ) * tbif_1d(ji,3)  &
650             &  + ( zp2 - zc1 ) * tfu_1d(ji) ) / MAX( zhicnew , epsi20 ) 
651          tbif_1d(ji,2) = zihgnew * ztb2 + ( 1.0 - zihgnew ) * tfu_1d(ji)
652          !---
653          zp1  =  MIN( zpc1 , zc1 )
654          zp2  =  MIN( zpc2 , zc1 )
655          zp1  =  MAX( zc2  , zp1 )
656          ztb3 =  2.0 * (   ( 1.0 - zidhb ) * (  ( zc1 - zp2 ) * tbif_1d(ji,3)  &
657             &                                 + ( zp2 - zc2 ) * tfu_1d(ji) )   &
658             &               +      zidhb   * (  ( zc1 - zp1 ) * zep(ji)      &
659             &                                 + ( zp1 - zc2 ) * tbif_1d(ji,3))  ) / MAX( zhicnew , epsi20 )
660          tbif_1d(ji,3) =  zihgnew * ztb3 + ( 1.0 - zihgnew ) * tfu_1d(ji)
661          h_ice_1d(ji)  =  zhicnew
662       END DO
663
664
665       !----------------------------------------------------------------------------
666       !  10. Surface accretion.
667       !      The change of ice thickness after snow/ice formation is such that
668       !      the interface between snow and ice is located at the same height
669       !      as the ocean surface. It is given by (Fichefet and Morales Maqueda 1999)
670       !          D(h_ice) = (- D(hsn)/alph) =  [rhosn*hsn - (rau0 - rhoic)*hic]
671       !                                     / [alph*rhosn+rau0 - rhoic]
672       !----------------------------------------------------------------------------
673       !
674       DO ji = kideb , kiut
675
676          !--  Computation of the change of ice thickness after snow-ice formation
677          zdrmh =  ( rhosn * h_snow_1d(ji) + ( rhoic - rau0 ) * h_ice_1d(ji) )  &
678             &  / ( alphs * rhosn + rau0 - rhoic )
679          zdrmh = MAX( zzero , zdrmh )
680
681          !--New ice and snow thicknesses Fichefet and Morales Maqueda (1999)
682          zhicnew  = MAX( h_ice_1d(ji) , h_ice_1d(ji) + zdrmh )
683          zhsnnew  = MIN( h_snow_1d(ji) , h_snow_1d(ji) - alphs * zdrmh )
684          !---Compute new ice temperatures. snow temperature remains unchanged
685          !   Lepparanta (1983):
686          zihic = 1.0 - MAX( zzero , SIGN( zone , -zhicnew ) )
687          zquot  = ( 1.0 - zihic ) &
688             &   +         zihic * MIN( zone , h_ice_1d(ji) / MAX( zhicnew , epsi20 ) ) 
689          ztneq  =         alphs * cnscg * tbif_1d(ji,1)    &
690             &   + ( 1.0 - alphs * ( rhosn/rhoic ) ) * tfu_1d(ji)
691          zep(ji) = tbif_1d(ji,2)
692          tbif_1d(ji,2) = ztneq - zquot * zquot * ( ztneq - tbif_1d(ji,2) )
693          tbif_1d(ji,3) = 2.0 * ztneq &
694             &        + zquot * ( tbif_1d(ji,3) + zep(ji) - 2.0 * ztneq ) - tbif_1d(ji,2)
695
696          !---  Lepparanta (1983) (latent heat released during white ice formation
697          !     goes to the ocean -for lateral ablation-)
698          qldif_1d(ji)  = qldif_1d(ji) + zdrmh * ( 1.0 - alphs * ( rhosn/rhoic ) ) * xlic * ( 1.0 - frld_1d(ji) )
699          !--   Changes in ice volume and ice mass Lepparanta (1983):
700          dvnbq_1d(ji) = ( 1.0 - frld_1d(ji) ) * ( zhicnew - h_ice_1d(ji) )
701          dmgwi_1d(ji) = dmgwi_1d(ji) + ( 1.0 -frld_1d(ji) ) * ( h_snow_1d(ji) - zhsnnew ) * rhosn
702          !---  volume change of ice and snow (used for ocean-ice freshwater flux computation)
703          rdmicif_1d(ji) = rdmicif_1d(ji) + ( 1.0 - frld_1d(ji) )   * ( zhicnew - h_ice_1d (ji) ) * rhoic
704          rdmsnif_1d(ji) = rdmsnif_1d(ji) + ( 1.0 - frld_1d(ji) )   * ( zhsnnew - h_snow_1d(ji) ) * rhosn
705
706          !---  Actualize new snow and ice thickness.
707          h_snow_1d(ji)  = zhsnnew
708          h_ice_1d (ji)  = zhicnew
709
710       END DO
711
712       !----------------------------------------------------
713       !  11. Lateral ablation (Changes in sea/ice fraction)
714       !----------------------------------------------------
715       DO ji = kideb , kiut
716          zfrl_old(ji)  = frld_1d(ji)
717          zihic   = 1.0 - MAX( zzero , SIGN( zone , -h_ice_1d(ji) ) )
718          zihsn   = 1.0 - MAX( zzero , SIGN( zone , -h_snow_1d(ji) ) )
719          !--In the case of total ablation (all the ice ice has melted) frld = 1
720          frld_1d(ji)  = ( 1.0 - zihic ) + zihic * zfrl_old(ji)
721          !--Part of solar radiation absorbing inside the ice and going
722          !--through the ocean
723          fscbq_1d(ji) = ( 1.0 - zfrl_old(ji) ) * ( 1.0 - thcm_1d(ji) ) * fstbif_1d(ji)
724          !--Total remaining energy after bottom melting/growing
725          qfvbq_1d(ji) = zqsup(ji) + ( 1.0 - zihic ) * zqocea(ji)
726          !--Updating of total heat from the ocean
727          qldif_1d(ji)  = qldif_1d(ji) + qfvbq_1d(ji) + ( 1.0 - zihic ) * fscbq_1d(ji) * rdt_ice
728          !--Computation of total heat inside the snow/ice system
729          zqice  = h_snow_1d(ji) * xlsn + h_ice_1d(ji) * xlic
730          zqicetot  = ( 1.0 - frld_1d(ji) ) * zqice
731          !--The concentration of ice is reduced (frld increases) if the heat
732          !--exchange between ice and ocean is positive
733          ziqf = MAX( zzero , SIGN( zone ,  zqicetot - qldif_1d(ji) ) )
734          zdfrl = qldif_1d(ji) / MAX( epsi20 , zqice ) 
735          frld_1d(ji)  = ( 1.0 - ziqf )    &
736             &       +         ziqf * ( frld_1d(ji) + MAX( zzero , zdfrl ) ) 
737          fltbif_1d(ji) = ( ( 1.0 - zfrl_old(ji) ) * qstbif_1d(ji) - zqicetot  ) / rdt_ice
738          !--  Opening of leads: Hakkinen & Mellor, 1992.
739          zdfrl = - ( zdhictop(ji) + zdhicbot(ji) ) * hakspl * ( 1.0 - zfrl_old(ji) ) &
740             &  / MAX( epsi13 , h_ice_1d(ji) + h_snow_1d(ji) * rhosn/rhoic ) 
741          zfrld_1d(ji) =  frld_1d(ji) + MAX( zzero , zdfrl )
742          !--Limitation of sea-ice fraction <= 1
743          zfrld_1d(ji) = ziqf * MIN( 0.99 * zone , zfrld_1d(ji) ) + ( 1 - ziqf )
744          !---Update surface and internal temperature and snow/ice thicknesses.
745          sist_1d(ji)   = sist_1d(ji)   + ( 1.0 - ziqf ) * ( tfu_1d(ji) - sist_1d(ji)   )
746          tbif_1d(ji,1) = tbif_1d(ji,1) + ( 1.0 - ziqf ) * ( tfu_1d(ji) - tbif_1d(ji,1) )
747          tbif_1d(ji,2) = tbif_1d(ji,2) + ( 1.0 - ziqf ) * ( tfu_1d(ji) - tbif_1d(ji,2) )
748          tbif_1d(ji,3) = tbif_1d(ji,3) + ( 1.0 - ziqf ) * ( tfu_1d(ji) - tbif_1d(ji,3) )
749          !--variation of ice volume and ice mass
750          dvlbq_1d(ji)   = zihic * ( zfrl_old(ji) - frld_1d(ji) ) * h_ice_1d(ji)
751          rdmicif_1d(ji) = rdmicif_1d(ji) + dvlbq_1d(ji) * rhoic
752          !--variation of snow volume and snow mass
753          zdvsnvol    = zihsn * ( zfrl_old(ji) - frld_1d(ji) ) * h_snow_1d(ji)
754          rdmsnif_1d(ji) = rdmsnif_1d(ji) + zdvsnvol * rhosn
755          h_snow_1d(ji)  = ziqf * h_snow_1d(ji)
756
757          zdrfrl1 = ziqf * ( 1.0 -  frld_1d(ji) ) / MAX( epsi20 , 1.0 - zfrld_1d(ji) )
758          zdrfrl2 = ziqf * ( 1.0 - zfrl_old(ji) ) / MAX( epsi20 , 1.0 - zfrld_1d(ji) )
759
760          h_snow_1d (ji) = zdrfrl1 * h_snow_1d(ji)
761          h_ice_1d  (ji) = zdrfrl1 * h_ice_1d(ji)
762          qstbif_1d(ji) = zdrfrl2 * qstbif_1d(ji)
763          frld_1d(ji)    = zfrld_1d(ji)
764          !
765       END DO
766       !
767       CALL wrk_dealloc( jpij, ztsmlt, ztbif  , zksn    , zkic    , zksndh , zfcsu  , zfcsudt , zi0      , z1mi0   , zqmax    )
768       CALL wrk_dealloc( jpij, zrcpdt, zts_old, zidsn   , z1midsn , zidsnic, zfnet  , zsprecip, zhsnw_old, zdhictop, zdhicbot )
769       CALL wrk_dealloc( jpij, zqsup , zqocea , zfrl_old, zfrld_1d, zep    , zqcmlts, zqcmltb                                 )
770       !
771    END SUBROUTINE lim_thd_zdf_2
772
773#else
774   !!----------------------------------------------------------------------
775   !!   Default Option                                     NO sea-ice model
776   !!----------------------------------------------------------------------
777CONTAINS
778   SUBROUTINE lim_thd_zdf_2          ! Empty routine
779   END SUBROUTINE lim_thd_zdf_2
780#endif
781
782   !!======================================================================
783END MODULE limthd_zdf_2
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.