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.F90 in trunk/NEMOGCM/NEMO/LIM_SRC_3 – NEMO

source: trunk/NEMOGCM/NEMO/LIM_SRC_3/limthd.F90 @ 2715

Last change on this file since 2715 was 2715, checked in by rblod, 13 years ago

First attempt to put dynamic allocation on the trunk
  • Property svn:keywords set to Id
File size: 44.0 KB
Line 
1MODULE limthd
2   !!======================================================================
3   !!                  ***  MODULE limthd   ***
4   !!  LIM-3 :   ice thermodynamic
5   !!======================================================================
6   !! History :  LIM  ! 2000-01 (M.A. Morales Maqueda, H. Goosse, T. Fichefet) LIM-1
7   !!            2.0  ! 2002-07 (C. Ethe, G. Madec)  LIM-2 (F90 rewriting)
8   !!            3.0  ! 2005-11 (M. Vancoppenolle)  LIM-3 : Multi-layer thermodynamics + salinity variations
9   !!             -   ! 2007-04 (M. Vancoppenolle) add lim_thd_glohec, lim_thd_con_dh and lim_thd_con_dif
10   !!            3.2  ! 2009-07 (M. Vancoppenolle, Y. Aksenov, G. Madec) bug correction in rdmsnif
11   !!            3.3  ! 2010-11 (G. Madec) corrected snow melting heat (due to factor betas)
12   !!            4.0  ! 2011-02 (G. Madec) dynamical allocation
13   !!----------------------------------------------------------------------
14#if defined key_lim3
15   !!----------------------------------------------------------------------
16   !!   'key_lim3'                                      LIM3 sea-ice model
17   !!----------------------------------------------------------------------
18   !!   lim_thd        : thermodynamic of sea ice
19   !!   lim_thd_init   : initialisation of sea-ice thermodynamic
20   !!----------------------------------------------------------------------
21   USE phycst          ! physical constants
22   USE dom_oce         ! ocean space and time domain variables
23   USE ice             ! LIM: sea-ice variables
24   USE par_ice         ! LIM: sea-ice parameters
25   USE sbc_oce         ! Surface boundary condition: ocean fields
26   USE sbc_ice         ! Surface boundary condition: ice fields
27   USE thd_ice         ! LIM thermodynamic sea-ice variables
28   USE dom_ice         ! LIM sea-ice domain
29   USE domvvl          ! domain: variable volume level
30   USE limthd_dif      ! LIM: thermodynamics, vertical diffusion
31   USE limthd_dh       ! LIM: thermodynamics, ice and snow thickness variation
32   USE limthd_sal      ! LIM: thermodynamics, ice salinity
33   USE limthd_ent      ! LIM: thermodynamics, ice enthalpy redistribution
34   USE limtab          ! LIM: 1D <==> 2D transformation
35   USE limvar          ! LIM: sea-ice variables
36   USE lbclnk          ! lateral boundary condition - MPP links
37   USE lib_mpp         ! MPP library
38   USE in_out_manager  ! I/O manager
39   USE prtctl          ! Print control
40
41   IMPLICIT NONE
42   PRIVATE
43
44   PUBLIC   lim_thd        ! called by limstp module
45   PUBLIC   lim_thd_init   ! called by iceini module
46
47   REAL(wp) ::   epsi20 = 1e-20_wp   ! constant values
48   REAL(wp) ::   epsi16 = 1e-16_wp   !
49   REAL(wp) ::   epsi10 = 1e-10_wp   !
50   REAL(wp) ::   epsi06 = 1e-06_wp   !
51   REAL(wp) ::   epsi04 = 1e-04_wp   !
52   REAL(wp) ::   zzero  = 0._wp      !
53   REAL(wp) ::   zone   = 1._wp      !
54
55   !! * Substitutions
56#  include "domzgr_substitute.h90"
57#  include "vectopt_loop_substitute.h90"
58   !!----------------------------------------------------------------------
59   !! NEMO/LIM3 3.3 , UCL - NEMO Consortium (2010)
60   !! $Id$
61   !! Software governed by the CeCILL licence     (NEMOGCM/NEMO_CeCILL.txt)
62   !!----------------------------------------------------------------------
63CONTAINS
64
65   SUBROUTINE lim_thd( kt )
66      !!-------------------------------------------------------------------
67      !!                ***  ROUTINE lim_thd  ***       
68      !! 
69      !! ** Purpose : This routine manages the ice thermodynamic.
70      !!         
71      !! ** Action : - Initialisation of some variables
72      !!             - Some preliminary computation (oceanic heat flux
73      !!               at the ice base, snow acc.,heat budget of the leads)
74      !!             - selection of the icy points and put them in an array
75      !!             - call lim_vert_ther for vert ice thermodynamic
76      !!             - back to the geographic grid
77      !!             - selection of points for lateral accretion
78      !!             - call lim_lat_acc  for the ice accretion
79      !!             - back to the geographic grid
80      !!     
81      !! ** References : H. Goosse et al. 1996, Bul. Soc. Roy. Sc. Liege, 65, 87-90
82      !!---------------------------------------------------------------------
83      USE wrk_nemo, ONLY:   wrk_in_use, wrk_not_released
84      USE wrk_nemo, ONLY:   zqlbsbq => wrk_2d_1   ! 2D workspace
85      !
86      INTEGER, INTENT(in) ::   kt    ! number of iteration
87      !!
88      INTEGER  ::   ji, jj, jk, jl   ! dummy loop indices
89      INTEGER  ::   nbpb             ! nb of icy pts for thermo. cal.
90      REAL(wp) ::   zfric_umin = 5e-03_wp    ! lower bound for the friction velocity
91      REAL(wp) ::   zfric_umax = 2e-02_wp    ! upper bound for the friction velocity
92      REAL(wp) ::   zinda, zindb, zthsnice, zfric_u     ! local scalar
93      REAL(wp) ::   zfntlat, zpareff, zareamin, zcoef   !    -         -
94      !!-------------------------------------------------------------------
95
96      IF( wrk_in_use(2, 1) ) THEN
97         CALL ctl_stop( 'lim_thd : requested workspace arrays unavailable' )   ;   RETURN
98      ENDIF
99   
100      !------------------------------------------------------------------------------!
101      ! 1) Initialization of diagnostic variables                                    !
102      !------------------------------------------------------------------------------!
103
104      !--------------------
105      ! 1.2) Heat content   
106      !--------------------
107      ! Change the units of heat content; from global units to J.m3
108      DO jl = 1, jpl
109         DO jk = 1, nlay_i
110            DO jj = 1, jpj
111               DO ji = 1, jpi
112                  !Energy of melting q(S,T) [J.m-3]
113                  e_i(ji,jj,jk,jl) = e_i(ji,jj,jk,jl) / ( area(ji,jj) * MAX( v_i(ji,jj,jl) , epsi06 ) ) * nlay_i
114                  !0 if no ice and 1 if yes
115                  zindb = 1.0 - MAX ( 0.0 , SIGN ( 1.0 , - ht_i(ji,jj,jl) ) ) 
116                  !convert units ! very important that this line is here
117                  e_i(ji,jj,jk,jl) = e_i(ji,jj,jk,jl) * unit_fac * zindb 
118               END DO
119            END DO
120         END DO
121         DO jk = 1, nlay_s
122            DO jj = 1, jpj
123               DO ji = 1, jpi
124                  !Energy of melting q(S,T) [J.m-3]
125                  e_s(ji,jj,jk,jl) = e_s(ji,jj,jk,jl) / ( area(ji,jj) * MAX( v_s(ji,jj,jl) , epsi06 ) ) * nlay_s
126                  !0 if no ice and 1 if yes
127                  zindb = 1.0 - MAX ( 0.0 , SIGN ( 1.0 , - ht_s(ji,jj,jl) ) ) 
128                  !convert units ! very important that this line is here
129                  e_s(ji,jj,jk,jl) = e_s(ji,jj,jk,jl) * unit_fac * zindb 
130               END DO
131            END DO
132         END DO
133      END DO
134
135      !-----------------------------
136      ! 1.3) Set some dummies to 0
137      !-----------------------------
138      rdvosif(:,:) = 0.e0   ! variation of ice volume at surface
139      rdvobif(:,:) = 0.e0   ! variation of ice volume at bottom
140      fdvolif(:,:) = 0.e0   ! total variation of ice volume
141      rdvonif(:,:) = 0.e0   ! lateral variation of ice volume
142      fstric (:,:) = 0.e0   ! part of solar radiation transmitted through the ice
143      ffltbif(:,:) = 0.e0   ! linked with fstric
144      qfvbq  (:,:) = 0.e0   ! linked with fstric
145      rdmsnif(:,:) = 0.e0   ! variation of snow mass per unit area
146      rdmicif(:,:) = 0.e0   ! variation of ice mass per unit area
147      hicifp (:,:) = 0.e0   ! daily thermodynamic ice production.
148      fsbri  (:,:) = 0.e0   ! brine flux contribution to salt flux to the ocean
149      fhbri  (:,:) = 0.e0   ! brine flux contribution to heat flux to the ocean
150      fseqv  (:,:) = 0.e0   ! equivalent salt flux to the ocean due to ice/growth decay
151
152      !-----------------------------------
153      ! 1.4) Compute global heat content
154      !-----------------------------------
155      qt_i_in  (:,:) = 0.e0
156      qt_s_in  (:,:) = 0.e0
157      qt_i_fin (:,:) = 0.e0
158      qt_s_fin (:,:) = 0.e0
159      sum_fluxq(:,:) = 0.e0
160      fatm     (:,:) = 0.e0
161
162      ! 2) Partial computation of forcing for the thermodynamic sea ice model.      !
163      !-----------------------------------------------------------------------------!
164
165!CDIR NOVERRCHK
166      DO jj = 1, jpj
167!CDIR NOVERRCHK
168         DO ji = 1, jpi
169            zthsnice       = SUM( ht_s(ji,jj,1:jpl) ) + SUM( ht_i(ji,jj,1:jpl) )
170            zindb          = tms(ji,jj) * ( 1.0 - MAX( zzero , SIGN( zone , - zthsnice ) ) ) 
171            phicif(ji,jj)  = vt_i(ji,jj)
172            pfrld(ji,jj)   = 1.0 - at_i(ji,jj)
173            zinda          = 1.0 - MAX( zzero , SIGN( zone , - ( 1.0 - pfrld(ji,jj) ) ) )
174            !
175            !           !  solar irradiance transmission at the mixed layer bottom and used in the lead heat budget
176            !           !  practically no "direct lateral ablation"
177            !           
178            !           !  net downward heat flux from the ice to the ocean, expressed as a function of ocean
179            !           !  temperature and turbulent mixing (McPhee, 1992)
180            ! friction velocity
181            zfric_u        = MAX ( MIN( SQRT( ust2s(ji,jj) ) , zfric_umax ) , zfric_umin ) 
182
183            ! here the drag will depend on ice thickness and type (0.006)
184            fdtcn(ji,jj)  = zindb * rau0 * rcp * 0.006  * zfric_u * ( (sst_m(ji,jj) + rt0) - t_bo(ji,jj) ) 
185            ! also category dependent
186            !           !-- Energy from the turbulent oceanic heat flux heat flux coming in the lead
187            qdtcn(ji,jj)  = zindb * fdtcn(ji,jj) * (1.0 - at_i(ji,jj)) * rdt_ice
188            !                       
189            !           !-- Lead heat budget, qldif (part 1, next one is in limthd_dh)
190            !           !   caution: exponent betas used as more snow can fallinto leads
191            qldif(ji,jj) =  tms(ji,jj) * rdt_ice  * (                             &
192               &   pfrld(ji,jj)        * (  qsr(ji,jj)                            &   ! solar heat
193               &                            + qns(ji,jj)                          &   ! non solar heat
194               &                            + fdtcn(ji,jj)                        &   ! turbulent ice-ocean heat
195               &                            + fsbbq(ji,jj) * ( 1.0 - zindb )  )   &   ! residual heat from previous step
196               & - pfrld(ji,jj)**betas * sprecip(ji,jj) * lfus                    )   ! latent heat of sprecip melting
197            !
198            ! Positive heat budget is used for bottom ablation
199            zfntlat        = 1.0 - MAX( zzero , SIGN( zone ,  - qldif(ji,jj) ) )
200            != 1 if positive heat budget
201            zpareff        = 1.0 - zinda * zfntlat
202            != 0 if ice and positive heat budget and 1 if one of those two is false
203            zqlbsbq(ji,jj) = qldif(ji,jj) * ( 1.0 - zpareff ) / MAX( at_i(ji,jj) * rdt_ice , epsi16 )
204            !
205            ! Heat budget of the lead, energy transferred from ice to ocean
206            qldif  (ji,jj) = zpareff * qldif(ji,jj)
207            qdtcn  (ji,jj) = zpareff * qdtcn(ji,jj)
208            !
209            ! Energy needed to bring ocean surface layer until its freezing (qcmif, limflx)
210            qcmif  (ji,jj) =  rau0 * rcp * fse3t(ji,jj,1) * ( t_bo(ji,jj) - (sst_m(ji,jj) + rt0) ) * ( 1. - zinda )
211            !
212            ! oceanic heat flux (limthd_dh)
213            fbif   (ji,jj) = zindb * (  fsbbq(ji,jj) / MAX( at_i(ji,jj) , epsi20 ) + fdtcn(ji,jj) )
214            !
215         END DO
216      END DO
217
218      !------------------------------------------------------------------------------!
219      ! 3) Select icy points and fulfill arrays for the vectorial grid.           
220      !------------------------------------------------------------------------------!
221
222      DO jl = 1, jpl      !loop over ice categories
223
224         IF( kt == nit000 .AND. lwp ) THEN
225            WRITE(numout,*) ' lim_thd : transfer to 1D vectors. Category no : ', jl 
226            WRITE(numout,*) ' ~~~~~~~~'
227         ENDIF
228
229         zareamin = 1.e-10
230         nbpb = 0
231         DO jj = 1, jpj
232            DO ji = 1, jpi
233               IF ( a_i(ji,jj,jl) .gt. zareamin ) THEN     
234                  nbpb      = nbpb  + 1
235                  npb(nbpb) = (jj - 1) * jpi + ji
236               ENDIF
237               ! debug point to follow
238               IF ( (ji.eq.jiindx).AND.(jj.eq.jjindx) ) THEN
239                  jiindex_1d = nbpb
240               ENDIF
241            END DO
242         END DO
243
244         !------------------------------------------------------------------------------!
245         ! 4) Thermodynamic computation
246         !------------------------------------------------------------------------------!
247
248         IF( lk_mpp )   CALL mpp_ini_ice( nbpb , numout )
249
250         IF( nbpb > 0 ) THEN  ! If there is no ice, do nothing.
251
252            !-------------------------
253            ! 4.1 Move to 1D arrays
254            !-------------------------
255
256            CALL tab_2d_1d( nbpb, at_i_b     (1:nbpb), at_i            , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
257            CALL tab_2d_1d( nbpb, a_i_b      (1:nbpb), a_i(:,:,jl)     , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
258            CALL tab_2d_1d( nbpb, ht_i_b     (1:nbpb), ht_i(:,:,jl)    , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
259            CALL tab_2d_1d( nbpb, ht_s_b     (1:nbpb), ht_s(:,:,jl)    , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
260
261            CALL tab_2d_1d( nbpb, t_su_b     (1:nbpb), t_su(:,:,jl)    , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
262            CALL tab_2d_1d( nbpb, sm_i_b     (1:nbpb), sm_i(:,:,jl)    , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
263            DO jk = 1, nlay_s
264               CALL tab_2d_1d( nbpb, t_s_b(1:nbpb,jk), t_s(:,:,jk,jl)  , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
265               CALL tab_2d_1d( nbpb, q_s_b(1:nbpb,jk), e_s(:,:,jk,jl)  , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
266            END DO
267            DO jk = 1, nlay_i
268               CALL tab_2d_1d( nbpb, t_i_b(1:nbpb,jk), t_i(:,:,jk,jl)  , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
269               CALL tab_2d_1d( nbpb, q_i_b(1:nbpb,jk), e_i(:,:,jk,jl)  , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
270               CALL tab_2d_1d( nbpb, s_i_b(1:nbpb,jk), s_i(:,:,jk,jl)  , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
271            END DO
272
273            CALL tab_2d_1d( nbpb, tatm_ice_1d(1:nbpb), tatm_ice(:,:)   , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
274            CALL tab_2d_1d( nbpb, qsr_ice_1d (1:nbpb), qsr_ice(:,:,jl) , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
275            CALL tab_2d_1d( nbpb, fr1_i0_1d  (1:nbpb), fr1_i0          , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
276            CALL tab_2d_1d( nbpb, fr2_i0_1d  (1:nbpb), fr2_i0          , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
277            CALL tab_2d_1d( nbpb, qnsr_ice_1d(1:nbpb), qns_ice(:,:,jl) , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
278
279#if ! defined key_coupled
280            CALL tab_2d_1d( nbpb, qla_ice_1d (1:nbpb), qla_ice(:,:,jl)    , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
281            CALL tab_2d_1d( nbpb, dqla_ice_1d(1:nbpb), dqla_ice(:,:,jl)   , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
282#endif
283
284            CALL tab_2d_1d( nbpb, dqns_ice_1d(1:nbpb), dqns_ice(:,:,jl)   , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
285            CALL tab_2d_1d( nbpb, t_bo_b     (1:nbpb), t_bo       , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
286            CALL tab_2d_1d( nbpb, sprecip_1d (1:nbpb), sprecip    , jpi, jpj, npb(1:nbpb) ) 
287            CALL tab_2d_1d( nbpb, fbif_1d    (1:nbpb), fbif       , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
288            CALL tab_2d_1d( nbpb, qldif_1d   (1:nbpb), qldif      , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
289            CALL tab_2d_1d( nbpb, rdmicif_1d (1:nbpb), rdmicif    , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
290            CALL tab_2d_1d( nbpb, rdmsnif_1d (1:nbpb), rdmsnif    , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
291            CALL tab_2d_1d( nbpb, dmgwi_1d   (1:nbpb), dmgwi      , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
292            CALL tab_2d_1d( nbpb, qlbbq_1d   (1:nbpb), zqlbsbq    , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
293
294            CALL tab_2d_1d( nbpb, fseqv_1d   (1:nbpb), fseqv      , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
295            CALL tab_2d_1d( nbpb, fsbri_1d   (1:nbpb), fsbri      , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
296            CALL tab_2d_1d( nbpb, fhbri_1d   (1:nbpb), fhbri      , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
297            CALL tab_2d_1d( nbpb, fstbif_1d  (1:nbpb), fstric     , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
298            CALL tab_2d_1d( nbpb, qfvbq_1d   (1:nbpb), qfvbq      , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )
299
300            !--------------------------------
301            ! 4.3) Thermodynamic processes
302            !--------------------------------
303
304            IF( con_i )   CALL lim_thd_enmelt( 1, nbpb )   ! computes sea ice energy of melting
305            IF( con_i )   CALL lim_thd_glohec( qt_i_in, qt_s_in, q_i_layer_in, 1, nbpb, jl )
306
307            !                                 !---------------------------------!
308            CALL lim_thd_dif( 1, nbpb, jl )   ! Ice/Snow Temperature profile    !
309            !                                 !---------------------------------!
310
311            CALL lim_thd_enmelt( 1, nbpb )    ! computes sea ice energy of melting compulsory for limthd_dh
312
313            IF( con_i )   CALL lim_thd_glohec ( qt_i_fin, qt_s_fin, q_i_layer_fin, 1, nbpb, jl ) 
314            IF( con_i )   CALL lim_thd_con_dif( 1 , nbpb , jl )
315
316            !                                 !---------------------------------!
317            CALL lim_thd_dh( 1, nbpb, jl )    ! Ice/Snow thickness              !
318            !                                 !---------------------------------!
319
320            !                                 !---------------------------------!
321            CALL lim_thd_ent( 1, nbpb, jl )   ! Ice/Snow enthalpy remapping     !
322            !                                 !---------------------------------!
323
324            !                                 !---------------------------------!
325            CALL lim_thd_sal( 1, nbpb )       ! Ice salinity computation        !
326            !                                 !---------------------------------!
327
328            !           CALL lim_thd_enmelt(1,nbpb)   ! computes sea ice energy of melting
329            IF( con_i )   CALL lim_thd_glohec( qt_i_fin, qt_s_fin, q_i_layer_fin, 1, nbpb, jl ) 
330            IF( con_i )   CALL lim_thd_con_dh ( 1 , nbpb , jl )
331
332            !--------------------------------
333            ! 4.4) Move 1D to 2D vectors
334            !--------------------------------
335
336            CALL tab_1d_2d( nbpb, at_i        , npb, at_i_b(1:nbpb), jpi, jpj )
337            CALL tab_1d_2d( nbpb, ht_i(:,:,jl), npb, ht_i_b(1:nbpb), jpi, jpj )
338            CALL tab_1d_2d( nbpb, ht_s(:,:,jl), npb, ht_s_b(1:nbpb), jpi, jpj )
339            CALL tab_1d_2d( nbpb, a_i (:,:,jl), npb, a_i_b(1:nbpb) , jpi, jpj )
340            CALL tab_1d_2d( nbpb, t_su(:,:,jl), npb, t_su_b(1:nbpb), jpi, jpj )
341            CALL tab_1d_2d( nbpb, sm_i(:,:,jl), npb, sm_i_b(1:nbpb), jpi, jpj )
342
343            DO jk = 1, nlay_s
344               CALL tab_1d_2d( nbpb, t_s(:,:,jk,jl), npb, t_s_b(1:nbpb,jk), jpi, jpj)
345               CALL tab_1d_2d( nbpb, e_s(:,:,jk,jl), npb, q_s_b(1:nbpb,jk), jpi, jpj)
346            END DO
347
348            DO jk = 1, nlay_i
349               CALL tab_1d_2d( nbpb, t_i(:,:,jk,jl), npb, t_i_b(1:nbpb,jk), jpi, jpj)
350               CALL tab_1d_2d( nbpb, e_i(:,:,jk,jl), npb, q_i_b(1:nbpb,jk), jpi, jpj)
351               CALL tab_1d_2d( nbpb, s_i(:,:,jk,jl), npb, s_i_b(1:nbpb,jk), jpi, jpj)
352            END DO
353
354            CALL tab_1d_2d( nbpb, fstric , npb, fstbif_1d (1:nbpb), jpi, jpj )
355            CALL tab_1d_2d( nbpb, qldif  , npb, qldif_1d  (1:nbpb), jpi, jpj )
356            CALL tab_1d_2d( nbpb, qfvbq  , npb, qfvbq_1d  (1:nbpb), jpi, jpj )
357            CALL tab_1d_2d( nbpb, rdmicif, npb, rdmicif_1d(1:nbpb), jpi, jpj )
358            CALL tab_1d_2d( nbpb, rdmsnif, npb, rdmsnif_1d(1:nbpb), jpi, jpj )
359            CALL tab_1d_2d( nbpb, dmgwi  , npb, dmgwi_1d  (1:nbpb), jpi, jpj )
360            CALL tab_1d_2d( nbpb, rdvosif, npb, dvsbq_1d  (1:nbpb), jpi, jpj )
361            CALL tab_1d_2d( nbpb, rdvobif, npb, dvbbq_1d  (1:nbpb), jpi, jpj )
362            CALL tab_1d_2d( nbpb, fdvolif, npb, dvlbq_1d  (1:nbpb), jpi, jpj )
363            CALL tab_1d_2d( nbpb, rdvonif, npb, dvnbq_1d  (1:nbpb), jpi, jpj ) 
364            CALL tab_1d_2d( nbpb, fseqv  , npb, fseqv_1d  (1:nbpb), jpi, jpj )
365            !
366            IF( num_sal == 2 ) THEN
367               CALL tab_1d_2d( nbpb, fsbri, npb, fsbri_1d(1:nbpb), jpi, jpj )
368               CALL tab_1d_2d( nbpb, fhbri, npb, fhbri_1d(1:nbpb), jpi, jpj )
369            ENDIF
370            !
371            !+++++
372            !temporary stuff for a dummy version
373            CALL tab_1d_2d( nbpb, dh_i_surf2D, npb, dh_i_surf(1:nbpb)      , jpi, jpj )
374            CALL tab_1d_2d( nbpb, dh_i_bott2D, npb, dh_i_bott(1:nbpb)      , jpi, jpj )
375            CALL tab_1d_2d( nbpb, fsup2D     , npb, fsup     (1:nbpb)      , jpi, jpj )
376            CALL tab_1d_2d( nbpb, focea2D    , npb, focea    (1:nbpb)      , jpi, jpj )
377            CALL tab_1d_2d( nbpb, s_i_newice , npb, s_i_new  (1:nbpb)      , jpi, jpj )
378            CALL tab_1d_2d( nbpb, izero(:,:,jl) , npb, i0    (1:nbpb)      , jpi, jpj )
379            CALL tab_1d_2d( nbpb, qns_ice(:,:,jl), npb, qnsr_ice_1d(1:nbpb), jpi, jpj)
380            !+++++
381            !
382            IF( lk_mpp )   CALL mpp_comm_free( ncomm_ice ) !RB necessary ??
383         ENDIF
384         !
385      END DO
386
387      !------------------------------------------------------------------------------!
388      ! 5) Global variables, diagnostics
389      !------------------------------------------------------------------------------!
390
391      !------------------------
392      ! 5.1) Ice heat content             
393      !------------------------
394      ! Enthalpies are global variables we have to readjust the units
395      zcoef = 1._wp / ( unit_fac * REAL( nlay_i ) )
396      DO jl = 1, jpl
397         DO jk = 1, nlay_i
398            ! Multiply by volume, divide by nlayers so that heat content in 10^9 Joules
399            e_i(:,:,jk,jl) = e_i(:,:,jk,jl) * area(:,:) * a_i(:,:,jl) * ht_i(:,:,jl) * zcoef
400         END DO
401      END DO
402
403      !------------------------
404      ! 5.2) Snow heat content             
405      !------------------------
406      ! Enthalpies are global variables we have to readjust the units
407      zcoef = 1._wp / ( unit_fac * REAL( nlay_s ) )
408      DO jl = 1, jpl
409         DO jk = 1, nlay_s
410            ! Multiply by volume, so that heat content in 10^9 Joules
411            e_s(:,:,jk,jl) = e_s(:,:,jk,jl) * area(:,:) * a_i(:,:,jl) * ht_s(:,:,jl) * zcoef
412         END DO
413      END DO
414
415      !----------------------------------
416      ! 5.3) Change thickness to volume
417      !----------------------------------
418      CALL lim_var_eqv2glo
419
420      !--------------------------------------------
421      ! 5.4) Diagnostic thermodynamic growth rates
422      !--------------------------------------------
423      d_v_i_thd(:,:,:) = v_i      (:,:,:) - old_v_i(:,:,:)    ! ice volumes
424      dv_dt_thd(:,:,:) = d_v_i_thd(:,:,:) / rdt_ice * 86400.0
425
426      IF( con_i )   fbif(:,:) = fbif(:,:) + zqlbsbq(:,:)
427
428      IF(ln_ctl) THEN            ! Control print
429         CALL prt_ctl_info(' ')
430         CALL prt_ctl_info(' - Cell values : ')
431         CALL prt_ctl_info('   ~~~~~~~~~~~~~ ')
432         CALL prt_ctl(tab2d_1=area , clinfo1=' lim_thd  : cell area :')
433         CALL prt_ctl(tab2d_1=at_i , clinfo1=' lim_thd  : at_i      :')
434         CALL prt_ctl(tab2d_1=vt_i , clinfo1=' lim_thd  : vt_i      :')
435         CALL prt_ctl(tab2d_1=vt_s , clinfo1=' lim_thd  : vt_s      :')
436         DO jl = 1, jpl
437            CALL prt_ctl_info(' ')
438            CALL prt_ctl_info(' - Category : ', ivar1=jl)
439            CALL prt_ctl_info('   ~~~~~~~~~~')
440            CALL prt_ctl(tab2d_1=a_i   (:,:,jl)   , clinfo1= ' lim_thd  : a_i      : ')
441            CALL prt_ctl(tab2d_1=ht_i  (:,:,jl)   , clinfo1= ' lim_thd  : ht_i     : ')
442            CALL prt_ctl(tab2d_1=ht_s  (:,:,jl)   , clinfo1= ' lim_thd  : ht_s     : ')
443            CALL prt_ctl(tab2d_1=v_i   (:,:,jl)   , clinfo1= ' lim_thd  : v_i      : ')
444            CALL prt_ctl(tab2d_1=v_s   (:,:,jl)   , clinfo1= ' lim_thd  : v_s      : ')
445            CALL prt_ctl(tab2d_1=e_s   (:,:,1,jl) , clinfo1= ' lim_thd  : e_s      : ')
446            CALL prt_ctl(tab2d_1=t_su  (:,:,jl)   , clinfo1= ' lim_thd  : t_su     : ')
447            CALL prt_ctl(tab2d_1=t_s   (:,:,1,jl) , clinfo1= ' lim_thd  : t_snow   : ')
448            CALL prt_ctl(tab2d_1=sm_i  (:,:,jl)   , clinfo1= ' lim_thd  : sm_i     : ')
449            CALL prt_ctl(tab2d_1=smv_i (:,:,jl)   , clinfo1= ' lim_thd  : smv_i    : ')
450            DO jk = 1, nlay_i
451               CALL prt_ctl_info(' ')
452               CALL prt_ctl_info(' - Layer : ', ivar1=jk)
453               CALL prt_ctl_info('   ~~~~~~~')
454               CALL prt_ctl(tab2d_1=t_i(:,:,jk,jl) , clinfo1= ' lim_thd  : t_i      : ')
455               CALL prt_ctl(tab2d_1=e_i(:,:,jk,jl) , clinfo1= ' lim_thd  : e_i      : ')
456            END DO
457         END DO
458      ENDIF
459      !
460      IF( wrk_not_released(2, 1) )   CALL ctl_stop( 'lim_thd: failed to release workspace arrays' )
461      !
462   END SUBROUTINE lim_thd
463
464
465   SUBROUTINE lim_thd_glohec( eti, ets, etilayer, kideb, kiut, jl )
466      !!-----------------------------------------------------------------------
467      !!                   ***  ROUTINE lim_thd_glohec ***
468      !!                 
469      !! ** Purpose :  Compute total heat content for each category
470      !!               Works with 1d vectors only
471      !!-----------------------------------------------------------------------
472      INTEGER , INTENT(in   )                         ::   kideb, kiut   ! bounds for the spatial loop
473      INTEGER , INTENT(in   )                         ::   jl            ! category number
474      REAL(wp), INTENT(  out), DIMENSION (jpij,jpl  ) ::   eti, ets      ! vertically-summed heat content for ice & snow
475      REAL(wp), INTENT(  out), DIMENSION (jpij,jkmax) ::   etilayer      ! heat content for ice layers
476      !!
477      INTEGER  ::   ji,jk   ! loop indices
478      !!-----------------------------------------------------------------------
479      eti(:,:) = 0._wp
480      ets(:,:) = 0._wp
481      !
482      DO jk = 1, nlay_i                ! total q over all layers, ice [J.m-2]
483         DO ji = kideb, kiut
484            etilayer(ji,jk) = q_i_b(ji,jk) * ht_i_b(ji) / nlay_i
485            eti     (ji,jl) = eti(ji,jl) + etilayer(ji,jk) 
486         END DO
487      END DO
488      DO ji = kideb, kiut              ! total q over all layers, snow [J.m-2]
489         ets(ji,jl) = ets(ji,jl) + q_s_b(ji,1) * ht_s_b(ji) / nlay_s
490      END DO
491      !
492      IF(lwp) WRITE(numout,*) ' lim_thd_glohec '
493      IF(lwp) WRITE(numout,*) ' qt_i_in : ', eti(jiindex_1d,jl) / rdt_ice
494      IF(lwp) WRITE(numout,*) ' qt_s_in : ', ets(jiindex_1d,jl) / rdt_ice
495      IF(lwp) WRITE(numout,*) ' qt_in   : ', ( eti(jiindex_1d,jl) + ets(jiindex_1d,jl) ) / rdt_ice
496      !
497   END SUBROUTINE lim_thd_glohec
498
499
500   SUBROUTINE lim_thd_con_dif( kideb, kiut, jl )
501      !!-----------------------------------------------------------------------
502      !!                   ***  ROUTINE lim_thd_con_dif ***
503      !!                 
504      !! ** Purpose :   Test energy conservation after heat diffusion
505      !!-------------------------------------------------------------------
506      INTEGER , INTENT(in   ) ::   kideb, kiut   ! bounds for the spatial loop
507      INTEGER , INTENT(in   ) ::   jl            ! category number
508
509      INTEGER  ::   ji, jk         ! loop indices
510      INTEGER  ::   zji, zjj
511      INTEGER  ::   numce          ! number of points for which conservation is violated
512      REAL(wp) ::   meance         ! mean conservation error
513      REAL(wp) ::   max_cons_err, max_surf_err
514      !!---------------------------------------------------------------------
515
516      max_cons_err =  1.0_wp          ! maximum tolerated conservation error
517      max_surf_err =  0.001_wp        ! maximum tolerated surface error
518
519      !--------------------------
520      ! Increment of energy
521      !--------------------------
522      ! global
523      DO ji = kideb, kiut
524         dq_i(ji,jl) = qt_i_fin(ji,jl) - qt_i_in(ji,jl) + qt_s_fin(ji,jl) - qt_s_in(ji,jl)
525      END DO
526      ! layer by layer
527      dq_i_layer(:,:) = q_i_layer_fin(:,:) - q_i_layer_in(:,:)
528
529      !----------------------------------------
530      ! Atmospheric heat flux, ice heat budget
531      !----------------------------------------
532      DO ji = kideb, kiut
533         zji = MOD( npb(ji) - 1 , jpi ) + 1
534         zjj =    ( npb(ji) - 1 ) / jpi + 1
535         fatm     (ji,jl) = qnsr_ice_1d(ji) + ( 1._wp - i0(ji) ) * qsr_ice_1d(ji)
536         sum_fluxq(ji,jl) = fc_su(ji) - fc_bo_i(ji) + qsr_ice_1d(ji) * i0(ji) - fstroc(zji,zjj,jl)
537      END DO
538
539      !--------------------
540      ! Conservation error
541      !--------------------
542      DO ji = kideb, kiut
543         cons_error(ji,jl) = ABS( dq_i(ji,jl) / rdt_ice + sum_fluxq(ji,jl) )
544      END DO
545
546      numce  = 0
547      meance = 0._wp
548      DO ji = kideb, kiut
549         IF ( cons_error(ji,jl) .GT. max_cons_err ) THEN
550            numce = numce + 1
551            meance = meance + cons_error(ji,jl)
552         ENDIF
553      END DO
554      IF( numce > 0 )   meance = meance / numce
555
556      WRITE(numout,*) ' Maximum tolerated conservation error : ', max_cons_err
557      WRITE(numout,*) ' After lim_thd_dif, category : ', jl
558      WRITE(numout,*) ' Mean conservation error on big error points ', meance, numit
559      WRITE(numout,*) ' Number of points where there is a cons err gt than c.e. : ', numce, numit
560
561      !-------------------------------------------------------
562      ! Surface error due to imbalance between Fatm and Fcsu
563      !-------------------------------------------------------
564      numce  = 0
565      meance = 0._wp
566
567      DO ji = kideb, kiut
568         surf_error(ji,jl) = ABS ( fatm(ji,jl) - fc_su(ji) )
569         IF( ( t_su_b(ji) .LT. rtt ) .AND. ( surf_error(ji,jl) .GT. max_surf_err ) ) THEN
570            numce = numce + 1 
571            meance = meance + surf_error(ji,jl)
572         ENDIF
573      ENDDO
574      IF( numce > 0 )   meance = meance / numce
575
576      WRITE(numout,*) ' Maximum tolerated surface error : ', max_surf_err
577      WRITE(numout,*) ' After lim_thd_dif, category : ', jl
578      WRITE(numout,*) ' Mean surface error on big error points ', meance, numit
579      WRITE(numout,*) ' Number of points where there is a surf err gt than surf_err : ', numce, numit
580
581      IF (jiindex_1D.GT.0) WRITE(numout,*) ' fc_su      : ', fc_su(jiindex_1d)
582      IF (jiindex_1D.GT.0) WRITE(numout,*) ' fatm       : ', fatm(jiindex_1d,jl)
583      IF (jiindex_1D.GT.0) WRITE(numout,*) ' t_su       : ', t_su_b(jiindex_1d)
584
585      !---------------------------------------
586      ! Write ice state in case of big errors
587      !---------------------------------------
588      DO ji = kideb, kiut
589         IF ( ( ( t_su_b(ji) .LT. rtt ) .AND. ( surf_error(ji,jl) .GT. max_surf_err ) ) .OR. &
590            ( cons_error(ji,jl) .GT. max_cons_err  ) ) THEN
591            zji                 = MOD( npb(ji) - 1, jpi ) + 1
592            zjj                 = ( npb(ji) - 1 ) / jpi + 1
593            !
594            WRITE(numout,*) ' alerte 1     '
595            WRITE(numout,*) ' Untolerated conservation / surface error after '
596            WRITE(numout,*) ' heat diffusion in the ice '
597            WRITE(numout,*) ' Category   : ', jl
598            WRITE(numout,*) ' zji , zjj  : ', zji, zjj
599            WRITE(numout,*) ' lat, lon   : ', gphit(zji,zjj), glamt(zji,zjj)
600            WRITE(numout,*) ' cons_error : ', cons_error(ji,jl)
601            WRITE(numout,*) ' surf_error : ', surf_error(ji,jl)
602            WRITE(numout,*) ' dq_i       : ', - dq_i(ji,jl) / rdt_ice
603            WRITE(numout,*) ' Fdt        : ', sum_fluxq(ji,jl)
604            WRITE(numout,*)
605            !        WRITE(numout,*) ' qt_i_in   : ', qt_i_in(ji,jl)
606            !        WRITE(numout,*) ' qt_s_in   : ', qt_s_in(ji,jl)
607            !        WRITE(numout,*) ' qt_i_fin  : ', qt_i_fin(ji,jl)
608            !        WRITE(numout,*) ' qt_s_fin  : ', qt_s_fin(ji,jl)
609            !        WRITE(numout,*) ' qt        : ', qt_i_fin(ji,jl) + qt_s_fin(ji,jl)
610            WRITE(numout,*) ' ht_i       : ', ht_i_b(ji)
611            WRITE(numout,*) ' ht_s       : ', ht_s_b(ji)
612            WRITE(numout,*) ' t_su       : ', t_su_b(ji)
613            WRITE(numout,*) ' t_s        : ', t_s_b(ji,1)
614            WRITE(numout,*) ' t_i        : ', t_i_b(ji,1:nlay_i)
615            WRITE(numout,*) ' t_bo       : ', t_bo_b(ji)
616            WRITE(numout,*) ' q_i        : ', q_i_b(ji,1:nlay_i)
617            WRITE(numout,*) ' s_i        : ', s_i_b(ji,1:nlay_i)
618            WRITE(numout,*) ' tmelts     : ', rtt - tmut*s_i_b(ji,1:nlay_i)
619            WRITE(numout,*)
620            WRITE(numout,*) ' Fluxes '
621            WRITE(numout,*) ' ~~~~~~ '
622            WRITE(numout,*) ' fatm       : ', fatm(ji,jl)
623            WRITE(numout,*) ' fc_su      : ', fc_su    (ji)
624            WRITE(numout,*) ' fstr_inice : ', qsr_ice_1d(ji)*i0(ji)
625            WRITE(numout,*) ' fc_bo      : ', - fc_bo_i  (ji)
626            WRITE(numout,*) ' foc        : ', fbif_1d(ji)
627            WRITE(numout,*) ' fstroc     : ', fstroc   (zji,zjj,jl)
628            WRITE(numout,*) ' i0         : ', i0(ji)
629            WRITE(numout,*) ' qsr_ice    : ', (1.0-i0(ji))*qsr_ice_1d(ji)
630            WRITE(numout,*) ' qns_ice    : ', qnsr_ice_1d(ji)
631            WRITE(numout,*) ' Conduction fluxes : '
632            WRITE(numout,*) ' fc_s      : ', fc_s(ji,0:nlay_s)
633            WRITE(numout,*) ' fc_i      : ', fc_i(ji,0:nlay_i)
634            WRITE(numout,*)
635            WRITE(numout,*) ' Layer by layer ... '
636            WRITE(numout,*) ' dq_snow : ', ( qt_s_fin(ji,jl) - qt_s_in(ji,jl) ) / rdt_ice
637            WRITE(numout,*) ' dfc_snow  : ', fc_s(ji,1) - fc_s(ji,0)
638            DO jk = 1, nlay_i
639               WRITE(numout,*) ' layer  : ', jk
640               WRITE(numout,*) ' dq_ice : ', dq_i_layer(ji,jk) / rdt_ice 
641               WRITE(numout,*) ' radab  : ', radab(ji,jk)
642               WRITE(numout,*) ' dfc_i  : ', fc_i(ji,jk) - fc_i(ji,jk-1)
643               WRITE(numout,*) ' tot f  : ', fc_i(ji,jk) - fc_i(ji,jk-1) - radab(ji,jk)
644            END DO
645
646         ENDIF
647         !
648      END DO
649      !
650   END SUBROUTINE lim_thd_con_dif
651
652
653   SUBROUTINE lim_thd_con_dh( kideb, kiut, jl )
654      !!-----------------------------------------------------------------------
655      !!                   ***  ROUTINE lim_thd_con_dh  ***
656      !!                 
657      !! ** Purpose :   Test energy conservation after enthalpy redistr.
658      !!-----------------------------------------------------------------------
659      INTEGER, INTENT(in) ::   kideb, kiut   ! bounds for the spatial loop
660      INTEGER, INTENT(in) ::   jl            ! category number
661      !
662      INTEGER  ::   ji                ! loop indices
663      INTEGER  ::   zji, zjj, numce         ! local integers
664      REAL(wp) ::   meance, max_cons_err    !local scalar
665      !!---------------------------------------------------------------------
666
667      max_cons_err = 1._wp
668
669      !--------------------------
670      ! Increment of energy
671      !--------------------------
672      DO ji = kideb, kiut
673         dq_i(ji,jl) = qt_i_fin(ji,jl) - qt_i_in(ji,jl) + qt_s_fin(ji,jl) - qt_s_in(ji,jl)   ! global
674      END DO
675      dq_i_layer(:,:)    = q_i_layer_fin(:,:) - q_i_layer_in(:,:)                            ! layer by layer
676
677      !----------------------------------------
678      ! Atmospheric heat flux, ice heat budget
679      !----------------------------------------
680      DO ji = kideb, kiut
681         zji = MOD( npb(ji) - 1 , jpi ) + 1
682         zjj =    ( npb(ji) - 1 ) / jpi + 1
683
684         fatm      (ji,jl) = qnsr_ice_1d(ji) + qsr_ice_1d(ji)                       ! total heat flux
685         sum_fluxq (ji,jl) = fatm(ji,jl) + fbif_1d(ji) - ftotal_fin(ji) - fstroc(zji,zjj,jl) 
686         cons_error(ji,jl) = ABS( dq_i(ji,jl) / rdt_ice + sum_fluxq(ji,jl) )
687      END DO
688
689      !--------------------
690      ! Conservation error
691      !--------------------
692      DO ji = kideb, kiut
693         cons_error(ji,jl) = ABS( dq_i(ji,jl) / rdt_ice + sum_fluxq(ji,jl) )
694      END DO
695
696      numce = 0
697      meance = 0._wp
698      DO ji = kideb, kiut
699         IF( cons_error(ji,jl) .GT. max_cons_err ) THEN
700            numce = numce + 1
701            meance = meance + cons_error(ji,jl)
702         ENDIF
703      ENDDO
704      IF(numce > 0 ) meance = meance / numce
705
706      WRITE(numout,*) ' Error report - Category : ', jl
707      WRITE(numout,*) ' ~~~~~~~~~~~~ '
708      WRITE(numout,*) ' Maximum tolerated conservation error : ', max_cons_err
709      WRITE(numout,*) ' After lim_thd_ent, category : ', jl
710      WRITE(numout,*) ' Mean conservation error on big error points ', meance, numit
711      WRITE(numout,*) ' Number of points where there is a cons err gt than 0.1 W/m2 : ', numce, numit
712
713      !---------------------------------------
714      ! Write ice state in case of big errors
715      !---------------------------------------
716      DO ji = kideb, kiut
717         IF ( cons_error(ji,jl) .GT. max_cons_err  ) THEN
718            zji = MOD( npb(ji) - 1, jpi ) + 1
719            zjj =    ( npb(ji) - 1 ) / jpi + 1
720            !
721            WRITE(numout,*) ' alerte 1 - category : ', jl
722            WRITE(numout,*) ' Untolerated conservation error after limthd_ent '
723            WRITE(numout,*) ' zji , zjj  : ', zji, zjj
724            WRITE(numout,*) ' lat, lon   : ', gphit(zji,zjj), glamt(zji,zjj)
725            WRITE(numout,*) ' * '
726            WRITE(numout,*) ' Ftotal     : ', sum_fluxq(ji,jl)
727            WRITE(numout,*) ' dq_t       : ', - dq_i(ji,jl) / rdt_ice
728            WRITE(numout,*) ' dq_i       : ', - ( qt_i_fin(ji,jl) - qt_i_in(ji,jl) ) / rdt_ice
729            WRITE(numout,*) ' dq_s       : ', - ( qt_s_fin(ji,jl) - qt_s_in(ji,jl) ) / rdt_ice
730            WRITE(numout,*) ' cons_error : ', cons_error(ji,jl)
731            WRITE(numout,*) ' * '
732            WRITE(numout,*) ' Fluxes        --- : '
733            WRITE(numout,*) ' fatm       : ', fatm(ji,jl)
734            WRITE(numout,*) ' foce       : ', fbif_1d(ji)
735            WRITE(numout,*) ' fres       : ', ftotal_fin(ji)
736            WRITE(numout,*) ' fhbri      : ', fhbricat(zji,zjj,jl)
737            WRITE(numout,*) ' * '
738            WRITE(numout,*) ' Heat contents --- : '
739            WRITE(numout,*) ' qt_s_in    : ', qt_s_in(ji,jl) / rdt_ice
740            WRITE(numout,*) ' qt_i_in    : ', qt_i_in(ji,jl) / rdt_ice
741            WRITE(numout,*) ' qt_in      : ', ( qt_i_in(ji,jl) + qt_s_in(ji,jl) ) / rdt_ice
742            WRITE(numout,*) ' qt_s_fin   : ', qt_s_fin(ji,jl) / rdt_ice
743            WRITE(numout,*) ' qt_i_fin   : ', qt_i_fin(ji,jl) / rdt_ice
744            WRITE(numout,*) ' qt_fin     : ', ( qt_i_fin(ji,jl) + qt_s_fin(ji,jl) ) / rdt_ice
745            WRITE(numout,*) ' * '
746            WRITE(numout,*) ' Ice variables --- : '
747            WRITE(numout,*) ' ht_i       : ', ht_i_b(ji)
748            WRITE(numout,*) ' ht_s       : ', ht_s_b(ji)
749            WRITE(numout,*) ' dh_s_tot  : ', dh_s_tot(ji)
750            WRITE(numout,*) ' dh_snowice: ', dh_snowice(ji)
751            WRITE(numout,*) ' dh_i_surf : ', dh_i_surf(ji)
752            WRITE(numout,*) ' dh_i_bott : ', dh_i_bott(ji)
753         ENDIF
754         !
755      END DO
756      !
757   END SUBROUTINE lim_thd_con_dh
758
759
760   SUBROUTINE lim_thd_enmelt( kideb, kiut )
761      !!-----------------------------------------------------------------------
762      !!                   ***  ROUTINE lim_thd_enmelt ***
763      !!                 
764      !! ** Purpose :   Computes sea ice energy of melting q_i (J.m-3)
765      !!
766      !! ** Method  :   Formula (Bitz and Lipscomb, 1999)
767      !!-------------------------------------------------------------------
768      INTEGER, INTENT(in) ::   kideb, kiut   ! bounds for the spatial loop
769      !!
770      INTEGER  ::   ji, jk   ! dummy loop indices
771      REAL(wp) ::   ztmelts  ! local scalar
772      !!-------------------------------------------------------------------
773      !
774      DO jk = 1, nlay_i             ! Sea ice energy of melting
775         DO ji = kideb, kiut
776            ztmelts      =  - tmut  * s_i_b(ji,jk) + rtt 
777            q_i_b(ji,jk) =    rhoic * ( cpic * ( ztmelts - t_i_b(ji,jk) )                                 &
778               &                      + lfus * ( 1.0 - (ztmelts-rtt) / MIN( t_i_b(ji,jk)-rtt, -epsi10 ) )   &
779               &                      - rcp  * ( ztmelts-rtt  )  ) 
780         END DO
781      END DO
782      DO jk = 1, nlay_s             ! Snow energy of melting
783         DO ji = kideb, kiut
784            q_s_b(ji,jk) = rhosn * ( cpic * ( rtt - t_s_b(ji,jk) ) + lfus )
785         END DO
786      END DO
787      !
788   END SUBROUTINE lim_thd_enmelt
789
790
791   SUBROUTINE lim_thd_init
792      !!-----------------------------------------------------------------------
793      !!                   ***  ROUTINE lim_thd_init ***
794      !!                 
795      !! ** Purpose :   Physical constants and parameters linked to the ice
796      !!              thermodynamics
797      !!
798      !! ** Method  :   Read the namicethd namelist and check the ice-thermo
799      !!              parameter values called at the first timestep (nit000)
800      !!
801      !! ** input   :   Namelist namicether
802      !!-------------------------------------------------------------------
803      NAMELIST/namicethd/ hmelt , hiccrit, fraz_swi, maxfrazb, vfrazb, Cfrazb,   &
804         &                hicmin, hiclim, amax  ,                                &
805         &                sbeta  , parlat, hakspl, hibspl, exld,                 &
806         &                hakdif, hnzst  , thth  , parsub, alphs, betas,         & 
807         &                kappa_i, nconv_i_thd, maxer_i_thd, thcon_i_swi
808      !!-------------------------------------------------------------------
809      !
810      IF(lwp) THEN
811         WRITE(numout,*)
812         WRITE(numout,*) 'lim_thd : Ice Thermodynamics'
813         WRITE(numout,*) '~~~~~~~'
814      ENDIF
815      !
816      REWIND( numnam_ice )                  ! read Namelist numnam_ice
817      READ  ( numnam_ice , namicethd )
818      !
819      IF(lwp) THEN                          ! control print
820         WRITE(numout,*)
821         WRITE(numout,*)'   Namelist of ice parameters for ice thermodynamic computation '
822         WRITE(numout,*)'      maximum melting at the bottom                           hmelt        = ', hmelt
823         WRITE(numout,*)'      ice thick. for lateral accretion in NH (SH)             hiccrit(1/2) = ', hiccrit
824         WRITE(numout,*)'      Frazil ice thickness as a function of wind or not       fraz_swi     = ', fraz_swi
825         WRITE(numout,*)'      Maximum proportion of frazil ice collecting at bottom   maxfrazb     = ', maxfrazb
826         WRITE(numout,*)'      Thresold relative drift speed for collection of frazil  vfrazb       = ', vfrazb
827         WRITE(numout,*)'      Squeezing coefficient for collection of frazil          Cfrazb       = ', Cfrazb
828         WRITE(numout,*)'      ice thick. corr. to max. energy stored in brine pocket  hicmin       = ', hicmin 
829         WRITE(numout,*)'      minimum ice thickness                                   hiclim       = ', hiclim 
830         WRITE(numout,*)'      maximum lead fraction                                   amax         = ', amax
831         WRITE(numout,*)'      numerical carac. of the scheme for diffusion in ice '
832         WRITE(numout,*)'      Cranck-Nicholson (=0.5), implicit (=1), explicit (=0)   sbeta        = ', sbeta
833         WRITE(numout,*)'      percentage of energy used for lateral ablation          parlat       = ', parlat
834         WRITE(numout,*)'      slope of distr. for Hakkinen-Mellor lateral melting     hakspl       = ', hakspl 
835         WRITE(numout,*)'      slope of distribution for Hibler lateral melting        hibspl       = ', hibspl
836         WRITE(numout,*)'      exponent for leads-closure rate                         exld         = ', exld
837         WRITE(numout,*)'      coefficient for diffusions of ice and snow              hakdif       = ', hakdif
838         WRITE(numout,*)'      threshold thick. for comp. of eq. thermal conductivity  zhth         = ', thth 
839         WRITE(numout,*)'      thickness of the surf. layer in temp. computation       hnzst        = ', hnzst
840         WRITE(numout,*)'      switch for snow sublimation  (=1) or not (=0)           parsub       = ', parsub 
841         WRITE(numout,*)'      coefficient for snow density when snow ice formation    alphs        = ', alphs
842         WRITE(numout,*)'      coefficient for ice-lead partition of snowfall          betas        = ', betas
843         WRITE(numout,*)'      extinction radiation parameter in sea ice (1.0)         kappa_i      = ', kappa_i
844         WRITE(numout,*)'      maximal n. of iter. for heat diffusion computation      nconv_i_thd  = ', nconv_i_thd
845         WRITE(numout,*)'      maximal err. on T for heat diffusion computation        maxer_i_thd  = ', maxer_i_thd
846         WRITE(numout,*)'      switch for comp. of thermal conductivity in the ice     thcon_i_swi  = ', thcon_i_swi
847      ENDIF
848      !
849      rcdsn = hakdif * rcdsn 
850      rcdic = hakdif * rcdic
851      !
852   END SUBROUTINE lim_thd_init
853
854#else
855   !!----------------------------------------------------------------------
856   !!   Default option         Dummy module          NO  LIM3 sea-ice model
857   !!----------------------------------------------------------------------
858#endif
859
860   !!======================================================================
861END MODULE limthd
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.