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

source: trunk/NEMOGCM/NEMO/LIM_SRC_3/limtrp.F90 @ 5128

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LIM3: put debug (i,j) points in the namelist and change their names
  • Property svn:keywords set to Id
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Line 
1MODULE limtrp
2   !!======================================================================
3   !!                       ***  MODULE limtrp   ***
4   !! LIM transport ice model : sea-ice advection/diffusion
5   !!======================================================================
6   !! History : LIM-2 ! 2000-01 (M.A. Morales Maqueda, H. Goosse, and T. Fichefet)  Original code
7   !!            3.0  ! 2005-11 (M. Vancoppenolle)   Multi-layer sea ice, salinity variations
8   !!            4.0  ! 2011-02 (G. Madec) dynamical allocation
9   !!----------------------------------------------------------------------
10#if defined key_lim3
11   !!----------------------------------------------------------------------
12   !!   'key_lim3'                                      LIM3 sea-ice model
13   !!----------------------------------------------------------------------
14   !!   lim_trp      : advection/diffusion process of sea ice
15   !!----------------------------------------------------------------------
16   USE phycst         ! physical constant
17   USE dom_oce        ! ocean domain
18   USE sbc_oce        ! ocean surface boundary condition
19   USE dom_ice        ! ice domain
20   USE ice            ! ice variables
21   USE limadv         ! ice advection
22   USE limhdf         ! ice horizontal diffusion
23   USE limvar         !
24   !
25   USE in_out_manager ! I/O manager
26   USE lbclnk         ! lateral boundary conditions -- MPP exchanges
27   USE lib_mpp        ! MPP library
28   USE wrk_nemo       ! work arrays
29   USE prtctl         ! Print control
30   USE lib_fortran    ! Fortran utilities (allows no signed zero when 'key_nosignedzero' defined) 
31   USE timing         ! Timing
32   USE limcons        ! conservation tests
33   USE limctl         ! control prints
34
35   IMPLICIT NONE
36   PRIVATE
37
38   PUBLIC   lim_trp    ! called by sbcice_lim
39
40   INTEGER  ::   ncfl                 ! number of ice time step with CFL>1/2 
41
42   !! * Substitution
43#  include "vectopt_loop_substitute.h90"
44   !!----------------------------------------------------------------------
45   !! NEMO/LIM3 4.0 , UCL - NEMO Consortium (2011)
46   !! $Id$
47   !! Software governed by the CeCILL licence     (NEMOGCM/NEMO_CeCILL.txt)
48   !!----------------------------------------------------------------------
49CONTAINS
50
51   SUBROUTINE lim_trp( kt ) 
52      !!-------------------------------------------------------------------
53      !!                   ***  ROUTINE lim_trp ***
54      !!                   
55      !! ** purpose : advection/diffusion process of sea ice
56      !!
57      !! ** method  : variables included in the process are scalar,   
58      !!     other values are considered as second order.
59      !!     For advection, a second order Prather scheme is used. 
60      !!
61      !! ** action :
62      !!---------------------------------------------------------------------
63      INTEGER, INTENT(in) ::   kt           ! number of iteration
64      !
65      INTEGER  ::   ji, jj, jk, jl, jt      ! dummy loop indices
66      INTEGER  ::   initad                  ! number of sub-timestep for the advection
67      REAL(wp) ::   zcfl , zusnit           !   -      -
68      CHARACTER(len=80) ::   cltmp
69      !
70      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:,:)      ::   zsm, zs0at
71      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:,:,:)    ::   zs0ice, zs0sn, zs0a, zs0c0 , zs0sm , zs0oi, zzs0e
72      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:,:,:)    ::   zs0ow
73      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:,:,:,:)  ::   zs0e
74      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:,:,:)    ::   zviold, zvsold, zsmvold  ! old ice volume...
75      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:,:,:)    ::   zhimax                   ! old ice thickness
76      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:,:)      ::   zatold, zeiold, zesold   ! old concentration, enthalpies
77      REAL(wp) ::    zdv, zvi, zvs, zsmv, zes, zei
78      REAL(wp) ::    zvi_b, zsmv_b, zei_b, zfs_b, zfw_b, zft_b
79      !!---------------------------------------------------------------------
80      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_start('limtrp')
81
82      CALL wrk_alloc( jpi,jpj,           zsm, zs0at, zatold, zeiold, zesold )
83      CALL wrk_alloc( jpi,jpj,jpl,       zs0ice, zs0sn, zs0a, zs0c0 , zs0sm , zs0oi, zzs0e )
84      CALL wrk_alloc( jpi,jpj,1,         zs0ow )
85      CALL wrk_alloc( jpi,jpj,nlay_i+1,jpl, zs0e )
86      CALL wrk_alloc( jpi,jpj,jpl,       zhimax, zviold, zvsold, zsmvold )
87
88      IF( numit == nstart .AND. lwp ) THEN
89         WRITE(numout,*)
90         IF( ln_limdyn ) THEN   ;   WRITE(numout,*) 'lim_trp : Ice transport '
91         ELSE                   ;   WRITE(numout,*) 'lim_trp : No ice advection as ln_limdyn = ', ln_limdyn
92         ENDIF
93         WRITE(numout,*) '~~~~~~~~~~~~'
94         ncfl = 0                ! nb of time step with CFL > 1/2
95      ENDIF
96
97      zsm(:,:) = e12t(:,:)
98     
99      !                             !-------------------------------------!
100      IF( ln_limdyn ) THEN          !   Advection of sea ice properties   !
101         !                          !-------------------------------------!
102
103         ! conservation test
104         IF( ln_limdiahsb )   CALL lim_cons_hsm(0, 'limtrp', zvi_b, zsmv_b, zei_b, zfw_b, zfs_b, zft_b)
105
106         ! mass and salt flux init
107         zviold(:,:,:)  = v_i(:,:,:)
108         zvsold(:,:,:)  = v_s(:,:,:)
109         zsmvold(:,:,:) = smv_i(:,:,:)
110         zeiold(:,:)    = SUM( SUM( e_i(:,:,1:nlay_i,:), dim=4 ), dim=3 ) 
111         zesold(:,:)    = SUM( SUM( e_s(:,:,1:nlay_s,:), dim=4 ), dim=3 ) 
112
113         !--- Thickness correction init. -------------------------------
114         CALL lim_var_glo2eqv
115         zatold(:,:) = SUM( a_i(:,:,:), dim=3 )
116         !---------------------------------------------------------------------
117         ! Record max of the surrounding ice thicknesses for correction in limupdate
118         ! in case advection creates ice too thick.
119         !---------------------------------------------------------------------
120         zhimax(:,:,:) = ht_i(:,:,:)
121         DO jl = 1, jpl
122            DO jj = 2, jpjm1
123               DO ji = 2, jpim1
124                  zhimax(ji,jj,jl) = MAXVAL( ht_i(ji-1:ji+1,jj-1:jj+1,jl) )
125               END DO
126            END DO
127            CALL lbc_lnk(zhimax(:,:,jl),'T',1.)
128         END DO
129         
130         !=============================!
131         !==      Prather scheme     ==!
132         !=============================!
133
134         ! If ice drift field is too fast, use an appropriate time step for advection.         
135         zcfl  =            MAXVAL( ABS( u_ice(:,:) ) * rdt_ice * r1_e1u(:,:) )         ! CFL test for stability
136         zcfl  = MAX( zcfl, MAXVAL( ABS( v_ice(:,:) ) * rdt_ice * r1_e2v(:,:) ) )
137         IF(lk_mpp )   CALL mpp_max( zcfl )
138
139         IF( zcfl > 0.5 ) THEN   ;   initad = 2   ;   zusnit = 0.5_wp
140         ELSE                    ;   initad = 1   ;   zusnit = 1.0_wp
141         ENDIF
142
143         IF( zcfl > 0.5_wp .AND. lwp )   ncfl = ncfl + 1
144         IF( numit == nlast .AND. lwp ) THEN
145            IF( ncfl > 0 ) THEN   
146               WRITE(cltmp,'(i6.1)') ncfl
147               CALL ctl_stop('STOP',TRIM(cltmp) )
148               CALL ctl_warn( 'lim_trp: ', TRIM(cltmp), 'advective ice time-step using a split in sub-time-step ')
149            ELSE
150               WRITE(numout,*) 'lim_trp : CFL criteria for ice advection is always smaller than 1/2 '
151            ENDIF
152         ENDIF
153
154         !-------------------------
155         ! transported fields                                       
156         !-------------------------
157         zs0ow(:,:,1) = ato_i(:,:) * e12t(:,:)              ! Open water area
158         DO jl = 1, jpl
159            zs0sn (:,:,jl)   = v_s  (:,:,jl) * e12t(:,:)    ! Snow volume
160            zs0ice(:,:,jl)   = v_i  (:,:,jl) * e12t(:,:)    ! Ice  volume
161            zs0a  (:,:,jl)   = a_i  (:,:,jl) * e12t(:,:)    ! Ice area
162            zs0sm (:,:,jl)   = smv_i(:,:,jl) * e12t(:,:)    ! Salt content
163            zs0oi (:,:,jl)   = oa_i (:,:,jl) * e12t(:,:)    ! Age content
164            zs0c0 (:,:,jl)   = e_s  (:,:,1,jl) * e12t(:,:)  ! Snow heat content
165            DO jk = 1, nlay_i
166               zs0e  (:,:,jk,jl) = e_i  (:,:,jk,jl) * e12t(:,:) ! Ice  heat content
167            END DO
168         END DO
169
170
171         IF( MOD( ( kt - 1) / nn_fsbc , 2 ) == 0 ) THEN       !==  odd ice time step:  adv_x then adv_y  ==!
172            DO jt = 1, initad
173               CALL lim_adv_x( zusnit, u_ice, 1._wp, zsm, zs0ow (:,:,1), sxopw(:,:),   &             !--- ice open water area
174                  &                                       sxxopw(:,:)  , syopw(:,:), syyopw(:,:), sxyopw(:,:)  )
175               CALL lim_adv_y( zusnit, v_ice, 0._wp, zsm, zs0ow (:,:,1), sxopw(:,:),   &
176                  &                                       sxxopw(:,:)  , syopw(:,:), syyopw(:,:), sxyopw(:,:)  )
177               DO jl = 1, jpl
178                  CALL lim_adv_x( zusnit, u_ice, 1._wp, zsm, zs0ice(:,:,jl), sxice(:,:,jl),   &    !--- ice volume  ---
179                     &                                       sxxice(:,:,jl), syice(:,:,jl), syyice(:,:,jl), sxyice(:,:,jl)  )
180                  CALL lim_adv_y( zusnit, v_ice, 0._wp, zsm, zs0ice(:,:,jl), sxice(:,:,jl),   &
181                     &                                       sxxice(:,:,jl), syice(:,:,jl), syyice(:,:,jl), sxyice(:,:,jl)  )
182                  CALL lim_adv_x( zusnit, u_ice, 1._wp, zsm, zs0sn (:,:,jl), sxsn (:,:,jl),   &    !--- snow volume  ---
183                     &                                       sxxsn (:,:,jl), sysn (:,:,jl), syysn (:,:,jl), sxysn (:,:,jl)  )
184                  CALL lim_adv_y( zusnit, v_ice, 0._wp, zsm, zs0sn (:,:,jl), sxsn (:,:,jl),   &
185                     &                                       sxxsn (:,:,jl), sysn (:,:,jl), syysn (:,:,jl), sxysn (:,:,jl)  )
186                  CALL lim_adv_x( zusnit, u_ice, 1._wp, zsm, zs0sm (:,:,jl), sxsal(:,:,jl),   &    !--- ice salinity ---
187                     &                                       sxxsal(:,:,jl), sysal(:,:,jl), syysal(:,:,jl), sxysal(:,:,jl)  )
188                  CALL lim_adv_y( zusnit, v_ice, 0._wp, zsm, zs0sm (:,:,jl), sxsal(:,:,jl),   &
189                     &                                       sxxsal(:,:,jl), sysal(:,:,jl), syysal(:,:,jl), sxysal(:,:,jl)  )
190                  CALL lim_adv_x( zusnit, u_ice, 1._wp, zsm, zs0oi (:,:,jl), sxage(:,:,jl),   &    !--- ice age      ---     
191                     &                                       sxxage(:,:,jl), syage(:,:,jl), syyage(:,:,jl), sxyage(:,:,jl)  )
192                  CALL lim_adv_y( zusnit, v_ice, 0._wp, zsm, zs0oi (:,:,jl), sxage(:,:,jl),   &
193                     &                                       sxxage(:,:,jl), syage(:,:,jl), syyage(:,:,jl), sxyage(:,:,jl)  )
194                  CALL lim_adv_x( zusnit, u_ice, 1._wp, zsm, zs0a  (:,:,jl), sxa  (:,:,jl),   &    !--- ice concentrations ---
195                     &                                       sxxa  (:,:,jl), sya  (:,:,jl), syya  (:,:,jl), sxya  (:,:,jl)  )
196                  CALL lim_adv_y( zusnit, v_ice, 0._wp, zsm, zs0a  (:,:,jl), sxa  (:,:,jl),   & 
197                     &                                       sxxa  (:,:,jl), sya  (:,:,jl), syya  (:,:,jl), sxya  (:,:,jl)  )
198                  CALL lim_adv_x( zusnit, u_ice, 1._wp, zsm, zs0c0 (:,:,jl), sxc0 (:,:,jl),   &    !--- snow heat contents ---
199                     &                                       sxxc0 (:,:,jl), syc0 (:,:,jl), syyc0 (:,:,jl), sxyc0 (:,:,jl)  )
200                  CALL lim_adv_y( zusnit, v_ice, 0._wp, zsm, zs0c0 (:,:,jl), sxc0 (:,:,jl),   &
201                     &                                       sxxc0 (:,:,jl), syc0 (:,:,jl), syyc0 (:,:,jl), sxyc0 (:,:,jl)  )
202                  DO jk = 1, nlay_i                                                                !--- ice heat contents ---
203                     CALL lim_adv_x( zusnit, u_ice, 1._wp, zsm, zs0e(:,:,jk,jl), sxe (:,:,jk,jl),   & 
204                        &                                       sxxe(:,:,jk,jl), sye (:,:,jk,jl),   &
205                        &                                       syye(:,:,jk,jl), sxye(:,:,jk,jl) )
206                     CALL lim_adv_y( zusnit, v_ice, 0._wp, zsm, zs0e(:,:,jk,jl), sxe (:,:,jk,jl),   & 
207                        &                                       sxxe(:,:,jk,jl), sye (:,:,jk,jl),   &
208                        &                                       syye(:,:,jk,jl), sxye(:,:,jk,jl) )
209                  END DO
210               END DO
211            END DO
212         ELSE
213            DO jt = 1, initad
214               CALL lim_adv_y( zusnit, v_ice, 1._wp, zsm, zs0ow (:,:,1), sxopw(:,:),   &             !--- ice open water area
215                  &                                       sxxopw(:,:)  , syopw(:,:), syyopw(:,:), sxyopw(:,:)  )
216               CALL lim_adv_x( zusnit, u_ice, 0._wp, zsm, zs0ow (:,:,1), sxopw(:,:),   &
217                  &                                       sxxopw(:,:)  , syopw(:,:), syyopw(:,:), sxyopw(:,:)  )
218               DO jl = 1, jpl
219                  CALL lim_adv_y( zusnit, v_ice, 1._wp, zsm, zs0ice(:,:,jl), sxice(:,:,jl),   &    !--- ice volume  ---
220                     &                                       sxxice(:,:,jl), syice(:,:,jl), syyice(:,:,jl), sxyice(:,:,jl)  )
221                  CALL lim_adv_x( zusnit, u_ice, 0._wp, zsm, zs0ice(:,:,jl), sxice(:,:,jl),   &
222                     &                                       sxxice(:,:,jl), syice(:,:,jl), syyice(:,:,jl), sxyice(:,:,jl)  )
223                  CALL lim_adv_y( zusnit, v_ice, 1._wp, zsm, zs0sn (:,:,jl), sxsn (:,:,jl),   &    !--- snow volume  ---
224                     &                                       sxxsn (:,:,jl), sysn (:,:,jl), syysn (:,:,jl), sxysn (:,:,jl)  )
225                  CALL lim_adv_x( zusnit, u_ice, 0._wp, zsm, zs0sn (:,:,jl), sxsn (:,:,jl),   &
226                     &                                       sxxsn (:,:,jl), sysn (:,:,jl), syysn (:,:,jl), sxysn (:,:,jl)  )
227                  CALL lim_adv_y( zusnit, v_ice, 1._wp, zsm, zs0sm (:,:,jl), sxsal(:,:,jl),   &    !--- ice salinity ---
228                     &                                       sxxsal(:,:,jl), sysal(:,:,jl), syysal(:,:,jl), sxysal(:,:,jl)  )
229                  CALL lim_adv_x( zusnit, u_ice, 0._wp, zsm, zs0sm (:,:,jl), sxsal(:,:,jl),   &
230                     &                                       sxxsal(:,:,jl), sysal(:,:,jl), syysal(:,:,jl), sxysal(:,:,jl)  )
231
232                  CALL lim_adv_y( zusnit, v_ice, 1._wp, zsm, zs0oi (:,:,jl), sxage(:,:,jl),   &   !--- ice age      ---
233                     &                                       sxxage(:,:,jl), syage(:,:,jl), syyage(:,:,jl), sxyage(:,:,jl)  )
234                  CALL lim_adv_x( zusnit, u_ice, 0._wp, zsm, zs0oi (:,:,jl), sxage(:,:,jl),   &
235                     &                                       sxxage(:,:,jl), syage(:,:,jl), syyage(:,:,jl), sxyage(:,:,jl)  )
236                  CALL lim_adv_y( zusnit, v_ice, 1._wp, zsm, zs0a  (:,:,jl), sxa  (:,:,jl),   &   !--- ice concentrations ---
237                     &                                       sxxa  (:,:,jl), sya  (:,:,jl), syya  (:,:,jl), sxya  (:,:,jl)  )
238                  CALL lim_adv_x( zusnit, u_ice, 0._wp, zsm, zs0a  (:,:,jl), sxa  (:,:,jl),   &
239                     &                                       sxxa  (:,:,jl), sya  (:,:,jl), syya  (:,:,jl), sxya  (:,:,jl)  )
240                  CALL lim_adv_y( zusnit, v_ice, 1._wp, zsm, zs0c0 (:,:,jl), sxc0 (:,:,jl),   &  !--- snow heat contents ---
241                     &                                       sxxc0 (:,:,jl), syc0 (:,:,jl), syyc0 (:,:,jl), sxyc0 (:,:,jl)  )
242                  CALL lim_adv_x( zusnit, u_ice, 0._wp, zsm, zs0c0 (:,:,jl), sxc0 (:,:,jl),   &
243                     &                                       sxxc0 (:,:,jl), syc0 (:,:,jl), syyc0 (:,:,jl), sxyc0 (:,:,jl)  )
244                  DO jk = 1, nlay_i                                                           !--- ice heat contents ---
245                     CALL lim_adv_y( zusnit, v_ice, 1._wp, zsm, zs0e(:,:,jk,jl), sxe (:,:,jk,jl),   & 
246                        &                                       sxxe(:,:,jk,jl), sye (:,:,jk,jl),   &
247                        &                                       syye(:,:,jk,jl), sxye(:,:,jk,jl) )
248                     CALL lim_adv_x( zusnit, u_ice, 0._wp, zsm, zs0e(:,:,jk,jl), sxe (:,:,jk,jl),   & 
249                        &                                       sxxe(:,:,jk,jl), sye (:,:,jk,jl),   &
250                        &                                       syye(:,:,jk,jl), sxye(:,:,jk,jl) )
251                  END DO
252               END DO
253            END DO
254         ENDIF
255
256         !-------------------------------------------
257         ! Recover the properties from their contents
258         !-------------------------------------------
259         ato_i(:,:) = zs0ow(:,:,1) * r1_e12t(:,:)
260         DO jl = 1, jpl
261            v_i  (:,:,jl)   = zs0ice(:,:,jl) * r1_e12t(:,:)
262            v_s  (:,:,jl)   = zs0sn (:,:,jl) * r1_e12t(:,:)
263            smv_i(:,:,jl)   = zs0sm (:,:,jl) * r1_e12t(:,:)
264            oa_i (:,:,jl)   = zs0oi (:,:,jl) * r1_e12t(:,:)
265            a_i  (:,:,jl)   = zs0a  (:,:,jl) * r1_e12t(:,:)
266            e_s  (:,:,1,jl) = zs0c0 (:,:,jl) * r1_e12t(:,:)
267            DO jk = 1, nlay_i
268               e_i  (:,:,jk,jl) = zs0e  (:,:,jk,jl) * r1_e12t(:,:)
269            END DO
270         END DO
271
272         at_i(:,:) = a_i(:,:,1)      ! total ice fraction
273         DO jl = 2, jpl
274            at_i(:,:) = at_i(:,:) + a_i(:,:,jl)
275         END DO
276
277         !------------------------------------------------------------------------------!
278         ! Diffusion of Ice fields                 
279         !------------------------------------------------------------------------------!
280
281         !
282         !--------------------------------
283         !  diffusion of open water area
284         !--------------------------------
285         !                             ! Masked eddy diffusivity coefficient at ocean U- and V-points
286         DO jj = 1, jpjm1                    ! NB: has not to be defined on jpj line and jpi row
287            DO ji = 1 , fs_jpim1   ! vector opt.
288               pahu(ji,jj) = ( 1._wp - MAX( 0._wp, SIGN( 1._wp, -at_i(ji  ,jj) ) ) )   &
289                  &        * ( 1._wp - MAX( 0._wp, SIGN( 1._wp, -at_i(ji+1,jj) ) ) ) * ahiu(ji,jj)
290               pahv(ji,jj) = ( 1._wp - MAX( 0._wp, SIGN( 1._wp, -at_i(ji,jj  ) ) ) )   &
291                  &        * ( 1._wp - MAX( 0._wp, SIGN( 1._wp,- at_i(ji,jj+1) ) ) ) * ahiv(ji,jj)
292            END DO
293         END DO
294         !
295         CALL lim_hdf( ato_i (:,:) )   ! Diffusion
296
297         !------------------------------------
298         !  Diffusion of other ice variables
299         !------------------------------------
300         DO jl = 1, jpl
301         !                             ! Masked eddy diffusivity coefficient at ocean U- and V-points
302            DO jj = 1, jpjm1                 ! NB: has not to be defined on jpj line and jpi row
303               DO ji = 1 , fs_jpim1   ! vector opt.
304                  pahu(ji,jj) = ( 1._wp - MAX( 0._wp, SIGN( 1._wp, -a_i(ji  ,jj,jl) ) ) )   &
305                     &        * ( 1._wp - MAX( 0._wp, SIGN( 1._wp, -a_i(ji+1,jj,jl) ) ) ) * ahiu(ji,jj)
306                  pahv(ji,jj) = ( 1._wp - MAX( 0._wp, SIGN( 1._wp, -a_i(ji,jj  ,jl) ) ) )   &
307                     &        * ( 1._wp - MAX( 0._wp, SIGN( 1._wp,- a_i(ji,jj+1,jl) ) ) ) * ahiv(ji,jj)
308               END DO
309            END DO
310
311            CALL lim_hdf( v_i  (:,:,  jl) )
312            CALL lim_hdf( v_s  (:,:,  jl) )
313            CALL lim_hdf( smv_i(:,:,  jl) )
314            CALL lim_hdf( oa_i (:,:,  jl) )
315            CALL lim_hdf( a_i  (:,:,  jl) )
316            CALL lim_hdf( e_s  (:,:,1,jl) )
317            DO jk = 1, nlay_i
318               CALL lim_hdf( e_i(:,:,jk,jl) )
319            END DO
320         END DO
321
322         !------------------------------------------------------------------------------!
323         ! limit ice properties after transport                           
324         !------------------------------------------------------------------------------!
325!!gm & cr   :  MAX should not be active if adv scheme is positive !
326         DO jl = 1, jpl
327            DO jj = 1, jpj
328               DO ji = 1, jpi
329                  v_s  (ji,jj,jl)   = MAX( 0._wp, v_s  (ji,jj,jl) )
330                  v_i  (ji,jj,jl)   = MAX( 0._wp, v_i  (ji,jj,jl) )
331                  smv_i(ji,jj,jl)   = MAX( 0._wp, smv_i(ji,jj,jl) )
332                  oa_i (ji,jj,jl)   = MAX( 0._wp, oa_i (ji,jj,jl) )
333                  a_i  (ji,jj,jl)   = MAX( 0._wp, a_i  (ji,jj,jl) )
334                  e_s  (ji,jj,1,jl) = MAX( 0._wp, e_s  (ji,jj,1,jl) )
335               END DO
336            END DO
337
338            DO jk = 1, nlay_i
339               DO jj = 1, jpj
340                  DO ji = 1, jpi
341                     e_i(ji,jj,jk,jl) = MAX( 0._wp, e_i(ji,jj,jk,jl) )
342                  END DO
343               END DO
344            END DO
345         END DO
346!!gm & cr
347
348         ! zap small areas
349         CALL lim_var_zapsmall
350
351         !--- Thickness correction in case too high --------------------------------------------------------
352         CALL lim_var_glo2eqv
353         DO jl = 1, jpl
354            DO jj = 1, jpj
355               DO ji = 1, jpi
356
357                  IF ( v_i(ji,jj,jl) > 0._wp ) THEN
358                     zvi  = v_i  (ji,jj,jl)
359                     zvs  = v_s  (ji,jj,jl)
360                     zsmv = smv_i(ji,jj,jl)
361                     zes  = e_s  (ji,jj,1,jl)
362                     zei  = SUM( e_i(ji,jj,1:nlay_i,jl) )
363                     zdv  = v_i(ji,jj,jl) - zviold(ji,jj,jl)   
364                     
365                     rswitch = 1._wp
366                     IF ( ( zdv > 0.0 .AND. ht_i(ji,jj,jl) > zhimax(ji,jj,jl) .AND. zatold(ji,jj) < 0.80 ) .OR. &
367                        & ( zdv < 0.0 .AND. ht_i(ji,jj,jl) > zhimax(ji,jj,jl) ) ) THEN                                         
368                        ht_i(ji,jj,jl) = MIN( zhimax(ji,jj,jl), hi_max(jl) )
369                        rswitch        = MAX( 0._wp, SIGN( 1._wp, ht_i(ji,jj,jl) - epsi20 ) )
370                        a_i(ji,jj,jl)  = rswitch * v_i(ji,jj,jl) / MAX( ht_i(ji,jj,jl), epsi20 )
371                     ELSE
372                        ht_i(ji,jj,jl) = MAX( MIN( ht_i(ji,jj,jl), hi_max(jl) ), hi_max(jl-1) )
373                        rswitch        = MAX( 0._wp, SIGN( 1._wp, ht_i(ji,jj,jl) - epsi20 ) )
374                        a_i(ji,jj,jl)  = rswitch * v_i(ji,jj,jl) / MAX( ht_i(ji,jj,jl), epsi20 )
375                     ENDIF
376
377                     ! small correction due to *rswitch for a_i
378                     v_i  (ji,jj,jl) = rswitch * v_i  (ji,jj,jl)
379                     v_s  (ji,jj,jl) = rswitch * v_s  (ji,jj,jl)
380                     smv_i(ji,jj,jl) = rswitch * smv_i(ji,jj,jl)
381                     e_s(ji,jj,1,jl) = rswitch * e_s(ji,jj,1,jl)
382                     e_i(ji,jj,1:nlay_i,jl) = rswitch * e_i(ji,jj,1:nlay_i,jl)
383
384                     ! Update mass fluxes
385                     wfx_res(ji,jj) = wfx_res(ji,jj) - ( v_i(ji,jj,jl) - zvi ) * rhoic * r1_rdtice
386                     wfx_snw(ji,jj) = wfx_snw(ji,jj) - ( v_s(ji,jj,jl) - zvs ) * rhosn * r1_rdtice
387                     sfx_res(ji,jj) = sfx_res(ji,jj) - ( smv_i(ji,jj,jl) - zsmv ) * rhoic * r1_rdtice 
388                     hfx_res(ji,jj) = hfx_res(ji,jj) + ( e_s(ji,jj,1,jl) - zes ) * r1_rdtice ! W.m-2 <0
389                     hfx_res(ji,jj) = hfx_res(ji,jj) + ( SUM( e_i(ji,jj,1:nlay_i,jl) ) - zei ) * r1_rdtice ! W.m-2 <0
390                  ENDIF
391
392               END DO
393            END DO
394         END DO
395         ! -------------------------------------------------
396         
397         !--------------------------------------
398         ! Impose a_i < amax in mono-category
399         !--------------------------------------
400         !
401         IF ( ( nn_monocat == 2 ) .AND. ( jpl == 1 ) ) THEN ! simple conservative piling, comparable with LIM2
402            DO jj = 1, jpj
403               DO ji = 1, jpi
404                  a_i(ji,jj,1)  = MIN( a_i(ji,jj,1), rn_amax )
405               END DO
406            END DO
407         ENDIF
408
409         ! --- diags ---
410         DO jj = 1, jpj
411            DO ji = 1, jpi
412               diag_trp_ei(ji,jj) = ( SUM( e_i(ji,jj,1:nlay_i,:) ) - zeiold(ji,jj) ) * r1_rdtice
413               diag_trp_es(ji,jj) = ( SUM( e_s(ji,jj,1:nlay_s,:) ) - zesold(ji,jj) ) * r1_rdtice
414
415               diag_trp_vi (ji,jj) = SUM(   v_i(ji,jj,:) -  zviold(ji,jj,:) ) * r1_rdtice
416               diag_trp_vs (ji,jj) = SUM(   v_s(ji,jj,:) -  zvsold(ji,jj,:) ) * r1_rdtice
417               diag_trp_smv(ji,jj) = SUM( smv_i(ji,jj,:) - zsmvold(ji,jj,:) ) * r1_rdtice
418            END DO
419         END DO
420
421         ! --- agglomerate variables -----------------
422         vt_i (:,:) = 0._wp
423         vt_s (:,:) = 0._wp
424         at_i (:,:) = 0._wp
425         !
426         DO jl = 1, jpl
427            DO jj = 1, jpj
428               DO ji = 1, jpi
429                  !
430                  vt_i(ji,jj) = vt_i(ji,jj) + v_i(ji,jj,jl) ! ice volume
431                  vt_s(ji,jj) = vt_s(ji,jj) + v_s(ji,jj,jl) ! snow volume
432                  at_i(ji,jj) = at_i(ji,jj) + a_i(ji,jj,jl) ! ice concentration
433               END DO
434            END DO
435         END DO
436         ! -------------------------------------------------
437
438         ! open water
439         DO jj = 1, jpj
440            DO ji = 1, jpi
441               ! open water = 1 if at_i=0
442               rswitch      = MAX( 0._wp , SIGN( 1._wp, - at_i(ji,jj) ) )
443               ato_i(ji,jj) = rswitch + (1._wp - rswitch ) * ato_i(ji,jj)
444            END DO
445         END DO     
446
447         ! conservation test
448         IF( ln_limdiahsb ) CALL lim_cons_hsm(1, 'limtrp', zvi_b, zsmv_b, zei_b, zfw_b, zfs_b, zft_b)
449
450      ENDIF
451
452      CALL lim_var_glo2eqv            ! equivalent variables, requested for rafting
453
454      ! -------------------------------------------------
455      ! control prints
456      ! -------------------------------------------------
457      IF( ln_icectl )   CALL lim_prt( kt, iiceprt, jiceprt,-1, ' - ice dyn & trp - ' )
458      !
459      CALL wrk_dealloc( jpi,jpj,           zsm, zs0at, zatold, zeiold, zesold )
460      CALL wrk_dealloc( jpi,jpj,jpl,       zs0ice, zs0sn, zs0a, zs0c0 , zs0sm , zs0oi, zzs0e )
461      CALL wrk_dealloc( jpi,jpj,1,         zs0ow )
462      CALL wrk_dealloc( jpi,jpj,nlay_i+1,jpl, zs0e )
463      CALL wrk_dealloc( jpi,jpj,jpl,       zviold, zvsold, zhimax, zsmvold )
464      !
465      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_stop('limtrp')
466
467   END SUBROUTINE lim_trp
468
469#else
470   !!----------------------------------------------------------------------
471   !!   Default option         Empty Module                No sea-ice model
472   !!----------------------------------------------------------------------
473CONTAINS
474   SUBROUTINE lim_trp        ! Empty routine
475   END SUBROUTINE lim_trp
476#endif
477   !!======================================================================
478END MODULE limtrp
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.