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.
Changeset 4688 for trunk/NEMOGCM/NEMO/LIM_SRC_3/limthd.F90 – NEMO

Ignore:
Timestamp:
2014-06-25T01:39:59+02:00 (10 years ago)
Author:
clem
Message:

new version of LIM3 with perfect conservation of heat, see ticket #1352

File:
1 edited

Legend:

Unmodified
Added
Removed
  • trunk/NEMOGCM/NEMO/LIM_SRC_3/limthd.F90

    r4624 r4688  
    88   !!            3.0  ! 2005-11 (M. Vancoppenolle)  LIM-3 : Multi-layer thermodynamics + salinity variations 
    99   !!             -   ! 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 rdm_snw 
     10   !!            3.2  ! 2009-07 (M. Vancoppenolle, Y. Aksenov, G. Madec) bug correction in wfx_snw 
    1111   !!            3.3  ! 2010-11 (G. Madec) corrected snow melting heat (due to factor betas) 
    1212   !!            4.0  ! 2011-02 (G. Madec) dynamical allocation 
     
    4343   USE lib_fortran    ! Fortran utilities (allows no signed zero when 'key_nosignedzero' defined)   
    4444   USE timing         ! Timing 
     45   USE cpl_oasis3, ONLY : lk_cpl 
     46   USE limcons        ! conservation tests 
    4547 
    4648   IMPLICIT NONE 
     
    5153 
    5254   REAL(wp) ::   epsi10 = 1.e-10_wp   ! 
    53    REAL(wp) ::   zzero  = 0._wp      ! 
    54    REAL(wp) ::   zone   = 1._wp      ! 
    5555 
    5656   !! * Substitutions 
     
    8484      INTEGER, INTENT(in) ::   kt    ! number of iteration 
    8585      !! 
    86       INTEGER  ::   ji, jj, jk, jl   ! dummy loop indices 
    87       INTEGER  ::   nbpb             ! nb of icy pts for thermo. cal. 
    88       REAL(wp) ::   zfric_umin = 5e-03_wp    ! lower bound for the friction velocity 
    89       REAL(wp) ::   zfric_umax = 2e-02_wp    ! upper bound for the friction velocity 
    90       REAL(wp) ::   zinda, zindb, zthsnice, zfric_u     ! local scalar 
    91       REAL(wp) ::   zfntlat, zpareff, zareamin, zcoef   !    -         - 
    92       REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:,:) ::   zqlbsbq   ! link with lead energy budget qldif 
    93       REAL(wp) :: zchk_v_i, zchk_smv, zchk_fs, zchk_fw, zchk_v_i_b, zchk_smv_b, zchk_fs_b, zchk_fw_b ! Check conservation (C Rousset) 
    94       REAL(wp) :: zchk_vmin, zchk_amin, zchk_amax ! Check errors (C Rousset) 
     86      INTEGER  :: ji, jj, jk, jl   ! dummy loop indices 
     87      INTEGER  :: nbpb             ! nb of icy pts for thermo. cal. 
     88      INTEGER  :: ii, ij           ! temporary dummy loop index 
     89      REAL(wp) :: zfric_umin = 0._wp        ! lower bound for the friction velocity (cice value=5.e-04) 
     90      REAL(wp) :: zch        = 0.0057_wp    ! heat transfer coefficient 
     91      REAL(wp) :: zinda, zindb, zareamin  
     92      REAL(wp) :: zfric_u, zqld, zqfr 
     93      ! 
     94      REAL(wp) :: zvi_b, zsmv_b, zei_b, zfs_b, zfw_b, zft_b  
    9595      !!------------------------------------------------------------------- 
    9696      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_start('limthd') 
    9797 
    98       CALL wrk_alloc( jpi, jpj, zqlbsbq ) 
    99     
    100       ! ------------------------------- 
    101       !- check conservation (C Rousset) 
    102       IF (ln_limdiahsb) THEN 
    103          zchk_v_i_b = glob_sum( SUM(   v_i(:,:,:), dim=3 ) * area(:,:) * tms(:,:) ) 
    104          zchk_smv_b = glob_sum( SUM( smv_i(:,:,:), dim=3 ) * area(:,:) * tms(:,:) ) 
    105          zchk_fw_b  = glob_sum( rdm_ice(:,:) * area(:,:) * tms(:,:) ) 
    106          zchk_fs_b  = glob_sum( ( sfx_bri(:,:) + sfx_thd(:,:) + sfx_res(:,:) + sfx_mec(:,:) ) * area(:,:) * tms(:,:) ) 
    107       ENDIF 
    108       !- check conservation (C Rousset) 
    109       ! ------------------------------- 
     98      ! conservation test 
     99      IF( ln_limdiahsb ) CALL lim_cons_hsm(0, 'limthd', zvi_b, zsmv_b, zei_b, zfw_b, zfs_b, zft_b) 
    110100 
    111101      !------------------------------------------------------------------------------! 
     
    121111            DO jj = 1, jpj 
    122112               DO ji = 1, jpi 
    123                   !Energy of melting q(S,T) [J.m-3] 
    124                   e_i(ji,jj,jk,jl) = e_i(ji,jj,jk,jl) / ( area(ji,jj) * MAX( v_i(ji,jj,jl) , epsi10 ) ) * REAL( nlay_i ) 
    125113                  !0 if no ice and 1 if yes 
    126114                  zindb = 1.0 - MAX(  0.0 , SIGN( 1.0 , - v_i(ji,jj,jl) + epsi10 )  ) 
    127                   !convert units ! very important that this line is here 
    128                   e_i(ji,jj,jk,jl) = e_i(ji,jj,jk,jl) * unit_fac * zindb  
     115                  !Energy of melting q(S,T) [J.m-3] 
     116                  e_i(ji,jj,jk,jl) = zindb * e_i(ji,jj,jk,jl) / ( area(ji,jj) * MAX( v_i(ji,jj,jl) , epsi10 ) ) * REAL( nlay_i ) 
     117                  !convert units ! very important that this line is here         
     118                  e_i(ji,jj,jk,jl) = e_i(ji,jj,jk,jl) * unit_fac  
    129119               END DO 
    130120            END DO 
     
    133123            DO jj = 1, jpj 
    134124               DO ji = 1, jpi 
    135                   !Energy of melting q(S,T) [J.m-3] 
    136                   e_s(ji,jj,jk,jl) = e_s(ji,jj,jk,jl) / ( area(ji,jj) * MAX( v_s(ji,jj,jl) , epsi10 ) ) * REAL( nlay_s ) 
    137125                  !0 if no ice and 1 if yes 
    138126                  zindb = 1.0 - MAX(  0.0 , SIGN( 1.0 , - v_s(ji,jj,jl) + epsi10 )  ) 
     127                  !Energy of melting q(S,T) [J.m-3] 
     128                  e_s(ji,jj,jk,jl) = zindb * e_s(ji,jj,jk,jl) / ( area(ji,jj) * MAX( v_s(ji,jj,jl) , epsi10 ) ) * REAL( nlay_s ) 
    139129                  !convert units ! very important that this line is here 
    140                   e_s(ji,jj,jk,jl) = e_s(ji,jj,jk,jl) * unit_fac * zindb  
     130                  e_s(ji,jj,jk,jl) = e_s(ji,jj,jk,jl) * unit_fac  
    141131               END DO 
    142132            END DO 
    143133         END DO 
    144134      END DO 
    145  
    146       !----------------------------------- 
    147       ! 1.4) Compute global heat content 
    148       !----------------------------------- 
    149       qt_i_in  (:,:) = 0.e0 
    150       qt_s_in  (:,:) = 0.e0 
    151       qt_i_fin (:,:) = 0.e0 
    152       qt_s_fin (:,:) = 0.e0 
    153       sum_fluxq(:,:) = 0.e0 
    154       fatm     (:,:) = 0.e0 
    155135 
    156136      ! 2) Partial computation of forcing for the thermodynamic sea ice model.      ! 
     
    161141!CDIR NOVERRCHK 
    162142         DO ji = 1, jpi 
    163             zinda          = tms(ji,jj) * ( 1.0 - MAX( zzero , SIGN( zone , - at_i(ji,jj) + epsi10 ) ) ) 
     143            zinda          = tms(ji,jj) * ( 1._wp - MAX( 0._wp , SIGN( 1._wp , - at_i(ji,jj) + epsi10 ) ) ) ! 0 if no ice 
    164144            ! 
    165145            !           !  solar irradiance transmission at the mixed layer bottom and used in the lead heat budget 
     
    168148            !           !  net downward heat flux from the ice to the ocean, expressed as a function of ocean  
    169149            !           !  temperature and turbulent mixing (McPhee, 1992) 
    170             ! friction velocity 
    171             zfric_u        = MAX ( MIN( SQRT( ust2s(ji,jj) ) , zfric_umax ) , zfric_umin )  
    172  
    173             ! here the drag will depend on ice thickness and type (0.006) 
    174             fdtcn(ji,jj)  = zinda * rau0 * rcp * 0.006  * zfric_u * ( ( sst_m(ji,jj) + rt0 ) - t_bo(ji,jj) )  
    175             ! also category dependent 
    176             !           !-- Energy from the turbulent oceanic heat flux heat flux coming in the lead  
    177             qdtcn(ji,jj)  = zinda * fdtcn(ji,jj) * ( 1.0 - at_i(ji,jj) ) * rdt_ice 
    178             !                        
    179             !           !-- Lead heat budget, qldif (part 1, next one is in limthd_dh)  
    180             !           !   caution: exponent betas used as more snow can fallinto leads 
    181             qldif(ji,jj) =  tms(ji,jj) * rdt_ice  * (                             & 
    182                &   pfrld(ji,jj)        * (  qsr(ji,jj) * oatte(ji,jj)             &   ! solar heat + clem modif 
    183                &                            + qns(ji,jj)                          &   ! non solar heat 
    184                &                            + fdtcn(ji,jj)                        &   ! turbulent ice-ocean heat 
    185                &                            + fsbbq(ji,jj) * ( 1.0 - zinda )  )   &   ! residual heat from previous step 
    186                & - pfrld(ji,jj)**betas * sprecip(ji,jj) * lfus                    )   ! latent heat of sprecip melting 
    187150            ! 
    188             ! Positive heat budget is used for bottom ablation 
    189             zfntlat        = 1.0 - MAX( zzero , SIGN( zone ,  - qldif(ji,jj) ) ) 
    190             != 1 if positive heat budget 
    191             zpareff        = 1.0 - zinda * zfntlat 
    192             != 0 if ice and positive heat budget and 1 if one of those two is false 
    193             zqlbsbq(ji,jj) = qldif(ji,jj) * ( 1.0 - zpareff ) / ( rdt_ice * MAX( at_i(ji,jj), epsi10 ) ) 
     151            ! --- Energy received in the lead, zqld is defined everywhere (J.m-2) --- ! 
     152            zqld =  tms(ji,jj) * rdt_ice *                                       & 
     153               &  ( pfrld(ji,jj)         * ( qsr(ji,jj) * oatte(ji,jj)           &   ! solar heat + clem modif 
     154               &                           + qns(ji,jj) )                        &   ! non solar heat 
     155               ! latent heat of precip (note that precip is included in qns but not in qns_ice) 
     156               &    + ( pfrld(ji,jj)**betas - pfrld(ji,jj) ) * sprecip(ji,jj) * ( cpic * ( MIN( tatm_ice(ji,jj), rt0_snow ) - rtt ) - lfus )  & 
     157               &    + ( 1._wp - pfrld(ji,jj) ) * ( tprecip(ji,jj) - sprecip(ji,jj) ) * rcp * ( tatm_ice(ji,jj) - rtt ) ) 
     158 
     159            !-- Energy needed to bring ocean surface layer until its freezing (<0, J.m-2) --- ! 
     160            zqfr = tms(ji,jj) * rau0 * rcp * fse3t_m(ji,jj) * ( t_bo(ji,jj) - ( sst_m(ji,jj) + rt0 ) ) 
     161 
     162            !-- Energy Budget of the leads (J.m-2). Must be < 0 to form ice 
     163            qlead(ji,jj) = MIN( 0._wp , zqld - zqfr )  
     164 
     165            ! If there is ice and leads are warming, then transfer energy from the lead budget and use it for bottom melting  
     166            IF( at_i(ji,jj) > epsi10 .AND. zqld > 0._wp ) THEN 
     167               fhld (ji,jj) = zqld * r1_rdtice / at_i(ji,jj) ! divided by at_i since this is (re)multiplied by a_i in limthd_dh.F90 
     168               qlead(ji,jj) = 0._wp 
     169            ENDIF 
    194170            ! 
    195             ! Heat budget of the lead, energy transferred from ice to ocean 
    196             qldif  (ji,jj) = zpareff * qldif(ji,jj) 
    197             qdtcn  (ji,jj) = zpareff * qdtcn(ji,jj) 
    198             ! 
    199             ! Energy needed to bring ocean surface layer until its freezing (qcmif, limflx) 
    200             qcmif  (ji,jj) =  rau0 * rcp * fse3t_m(ji,jj) * ( t_bo(ji,jj) - ( sst_m(ji,jj) + rt0 ) ) 
    201             ! 
    202             ! oceanic heat flux (limthd_dh) 
    203             fbif   (ji,jj) = zinda * (  fsbbq(ji,jj) / MAX( at_i(ji,jj) , epsi10 ) + fdtcn(ji,jj) ) 
    204             ! 
     171            !-- Energy from the turbulent oceanic heat flux --- ! 
     172            !clem zfric_u        = MAX ( MIN( SQRT( ust2s(ji,jj) ) , zfric_umax ) , zfric_umin ) 
     173            zfric_u      = MAX( SQRT( ust2s(ji,jj) ), zfric_umin )  
     174            fhtur(ji,jj) = MAX( 0._wp, zinda * rau0 * rcp * zch  * zfric_u * ( ( sst_m(ji,jj) + rt0 ) - t_bo(ji,jj) ) ) ! W.m-2  
     175            ! upper bound for fhtur: we do not want SST to drop below Tfreeze.  
     176            ! So we say that the heat retrieved from the ocean (fhtur+fhld) must be < to the heat necessary to reach Tfreeze (zqfr)    
     177            ! This is not a clean budget, so that should be corrected at some point 
     178            fhtur(ji,jj) = zinda * MIN( fhtur(ji,jj), - fhld(ji,jj) - zqfr * r1_rdtice / MAX( at_i(ji,jj), epsi10 ) ) 
     179 
     180            ! ----------------------------------------- 
     181            ! Net heat flux on top of ice-ocean [W.m-2] 
     182            ! ----------------------------------------- 
     183            !     First  step here      : heat flux at the ocean surface + precip 
     184            !     Second step below     : heat flux at the ice   surface (after limthd_dif)  
     185            hfx_in(ji,jj) = hfx_in(ji,jj)                                                                                         &  
     186               ! heat flux above the ocean 
     187               &    +             pfrld(ji,jj)   * ( qns(ji,jj) + qsr(ji,jj) )                                                    & 
     188               ! latent heat of precip (note that precip is included in qns but not in qns_ice) 
     189               &    +   ( 1._wp - pfrld(ji,jj) ) * sprecip(ji,jj) * ( cpic * ( MIN( tatm_ice(ji,jj), rt0_snow ) - rtt ) - lfus )  & 
     190               &    +   ( 1._wp - pfrld(ji,jj) ) * ( tprecip(ji,jj) - sprecip(ji,jj) ) * rcp * ( tatm_ice(ji,jj) - rtt ) 
     191 
     192            ! ----------------------------------------------------------------------------- 
     193            ! Net heat flux that is retroceded to the ocean or taken from the ocean [W.m-2] 
     194            ! ----------------------------------------------------------------------------- 
     195            !     First  step here              :  non solar + precip - qlead - qturb 
     196            !     Second step in limthd_dh      :  heat remaining if total melt (zq_rema)  
     197            !     Third  step in limsbc         :  heat from ice-ocean mass exchange (zf_mass) + solar 
     198            hfx_out(ji,jj) = hfx_out(ji,jj)                                                                                                        &  
     199               ! Non solar heat flux received by the ocean 
     200               &    +        pfrld(ji,jj) * qns(ji,jj)                                                                                             & 
     201               ! latent heat of precip (note that precip is included in qns but not in qns_ice) 
     202               &    +      ( pfrld(ji,jj)**betas - pfrld(ji,jj) ) * sprecip(ji,jj) * ( cpic * ( MIN( tatm_ice(ji,jj), rt0_snow ) - rtt ) - lfus )  & 
     203               &    +      ( 1._wp - pfrld(ji,jj) ) * ( tprecip(ji,jj) - sprecip(ji,jj) ) * rcp * ( tatm_ice(ji,jj) - rtt )                        & 
     204               ! heat flux taken from the ocean where there is open water ice formation 
     205               &    -      qlead(ji,jj) * r1_rdtice                                                                                                & 
     206               ! heat flux taken from the ocean during bottom growth/melt (fhld should be 0 while bott growth) 
     207               &    -      at_i(ji,jj) * fhtur(ji,jj)                                                                                              & 
     208               &    -      at_i(ji,jj) *  fhld(ji,jj) 
     209 
    205210         END DO 
    206211      END DO 
     
    234239               DO jj = mj0(jjindx), mj1(jjindx) 
    235240                  jiindex_1d = (jj - 1) * jpi + ji 
     241                  WRITE(numout,*) ' lim_thd : Category no : ', jl  
    236242               END DO 
    237243            END DO 
     
    271277            CALL tab_2d_1d( nbpb, fr1_i0_1d  (1:nbpb), fr1_i0          , jpi, jpj, npb(1:nbpb) ) 
    272278            CALL tab_2d_1d( nbpb, fr2_i0_1d  (1:nbpb), fr2_i0          , jpi, jpj, npb(1:nbpb) ) 
    273             CALL tab_2d_1d( nbpb, qnsr_ice_1d(1:nbpb), qns_ice(:,:,jl) , jpi, jpj, npb(1:nbpb) ) 
    274 #if ! defined key_coupled 
    275             CALL tab_2d_1d( nbpb, qla_ice_1d (1:nbpb), qla_ice(:,:,jl) , jpi, jpj, npb(1:nbpb) ) 
    276             CALL tab_2d_1d( nbpb, dqla_ice_1d(1:nbpb), dqla_ice(:,:,jl), jpi, jpj, npb(1:nbpb) ) 
    277 #endif 
     279            CALL tab_2d_1d( nbpb, qns_ice_1d (1:nbpb), qns_ice(:,:,jl) , jpi, jpj, npb(1:nbpb) ) 
     280            CALL tab_2d_1d( nbpb, ftr_ice_1d (1:nbpb), ftr_ice(:,:,jl) , jpi, jpj, npb(1:nbpb) ) 
     281            IF( .NOT. lk_cpl ) THEN 
     282               CALL tab_2d_1d( nbpb, qla_ice_1d (1:nbpb), qla_ice(:,:,jl) , jpi, jpj, npb(1:nbpb) ) 
     283               CALL tab_2d_1d( nbpb, dqla_ice_1d(1:nbpb), dqla_ice(:,:,jl), jpi, jpj, npb(1:nbpb) ) 
     284            ENDIF 
    278285            CALL tab_2d_1d( nbpb, dqns_ice_1d(1:nbpb), dqns_ice(:,:,jl), jpi, jpj, npb(1:nbpb) ) 
    279286            CALL tab_2d_1d( nbpb, t_bo_b     (1:nbpb), t_bo            , jpi, jpj, npb(1:nbpb) ) 
    280287            CALL tab_2d_1d( nbpb, sprecip_1d (1:nbpb), sprecip         , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )  
    281             CALL tab_2d_1d( nbpb, fbif_1d    (1:nbpb), fbif            , jpi, jpj, npb(1:nbpb) ) 
    282             CALL tab_2d_1d( nbpb, qldif_1d   (1:nbpb), qldif           , jpi, jpj, npb(1:nbpb) ) 
    283             CALL tab_2d_1d( nbpb, rdm_ice_1d (1:nbpb), rdm_ice         , jpi, jpj, npb(1:nbpb) ) 
    284             CALL tab_2d_1d( nbpb, rdm_snw_1d (1:nbpb), rdm_snw         , jpi, jpj, npb(1:nbpb) ) 
    285             CALL tab_2d_1d( nbpb, dmgwi_1d   (1:nbpb), dmgwi           , jpi, jpj, npb(1:nbpb) ) 
    286             CALL tab_2d_1d( nbpb, qlbbq_1d   (1:nbpb), zqlbsbq         , jpi, jpj, npb(1:nbpb) ) 
    287  
    288             CALL tab_2d_1d( nbpb, sfx_thd_1d (1:nbpb), sfx_thd         , jpi, jpj, npb(1:nbpb) ) 
     288            CALL tab_2d_1d( nbpb, fhtur_1d   (1:nbpb), fhtur           , jpi, jpj, npb(1:nbpb) ) 
     289            CALL tab_2d_1d( nbpb, qlead_1d   (1:nbpb), qlead           , jpi, jpj, npb(1:nbpb) ) 
     290            CALL tab_2d_1d( nbpb, fhld_1d    (1:nbpb), fhld            , jpi, jpj, npb(1:nbpb) ) 
     291 
     292            CALL tab_2d_1d( nbpb, wfx_snw_1d (1:nbpb), wfx_snw         , jpi, jpj, npb(1:nbpb) ) 
     293            CALL tab_2d_1d( nbpb, wfx_sub_1d (1:nbpb), wfx_sub         , jpi, jpj, npb(1:nbpb) ) 
     294 
     295            CALL tab_2d_1d( nbpb, wfx_bog_1d (1:nbpb), wfx_bog         , jpi, jpj, npb(1:nbpb) ) 
     296            CALL tab_2d_1d( nbpb, wfx_bom_1d (1:nbpb), wfx_bom         , jpi, jpj, npb(1:nbpb) ) 
     297            CALL tab_2d_1d( nbpb, wfx_sum_1d (1:nbpb), wfx_sum         , jpi, jpj, npb(1:nbpb) ) 
     298            CALL tab_2d_1d( nbpb, wfx_sni_1d (1:nbpb), wfx_sni         , jpi, jpj, npb(1:nbpb) ) 
     299            CALL tab_2d_1d( nbpb, wfx_res_1d (1:nbpb), wfx_res         , jpi, jpj, npb(1:nbpb) ) 
     300            CALL tab_2d_1d( nbpb, wfx_spr_1d (1:nbpb), wfx_spr         , jpi, jpj, npb(1:nbpb) ) 
     301 
     302            CALL tab_2d_1d( nbpb, sfx_bog_1d (1:nbpb), sfx_bog         , jpi, jpj, npb(1:nbpb) ) 
     303            CALL tab_2d_1d( nbpb, sfx_bom_1d (1:nbpb), sfx_bom         , jpi, jpj, npb(1:nbpb) ) 
     304            CALL tab_2d_1d( nbpb, sfx_sum_1d (1:nbpb), sfx_sum         , jpi, jpj, npb(1:nbpb) ) 
     305            CALL tab_2d_1d( nbpb, sfx_sni_1d (1:nbpb), sfx_sni         , jpi, jpj, npb(1:nbpb) ) 
    289306            CALL tab_2d_1d( nbpb, sfx_bri_1d (1:nbpb), sfx_bri         , jpi, jpj, npb(1:nbpb) ) 
    290             CALL tab_2d_1d( nbpb, fhbri_1d   (1:nbpb), fhbri           , jpi, jpj, npb(1:nbpb) ) 
    291             CALL tab_2d_1d( nbpb, fstbif_1d  (1:nbpb), fstric          , jpi, jpj, npb(1:nbpb) ) 
    292             CALL tab_2d_1d( nbpb, qfvbq_1d   (1:nbpb), qfvbq           , jpi, jpj, npb(1:nbpb) ) 
    293  
    294             CALL tab_2d_1d( nbpb, iatte_1d   (1:nbpb), iatte           , jpi, jpj, npb(1:nbpb) ) ! clem modif 
    295             CALL tab_2d_1d( nbpb, oatte_1d   (1:nbpb), oatte           , jpi, jpj, npb(1:nbpb) ) ! clem modif 
     307            CALL tab_2d_1d( nbpb, sfx_res_1d (1:nbpb), sfx_res         , jpi, jpj, npb(1:nbpb) ) 
     308 
     309            CALL tab_2d_1d( nbpb, iatte_1d   (1:nbpb), iatte           , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )  
     310            CALL tab_2d_1d( nbpb, oatte_1d   (1:nbpb), oatte           , jpi, jpj, npb(1:nbpb) )  
     311 
     312            CALL tab_2d_1d( nbpb, hfx_thd_1d (1:nbpb), hfx_thd         , jpi, jpj, npb(1:nbpb) ) 
     313            CALL tab_2d_1d( nbpb, hfx_spr_1d (1:nbpb), hfx_spr         , jpi, jpj, npb(1:nbpb) ) 
     314            CALL tab_2d_1d( nbpb, hfx_sum_1d (1:nbpb), hfx_sum         , jpi, jpj, npb(1:nbpb) ) 
     315            CALL tab_2d_1d( nbpb, hfx_bom_1d (1:nbpb), hfx_bom         , jpi, jpj, npb(1:nbpb) ) 
     316            CALL tab_2d_1d( nbpb, hfx_bog_1d (1:nbpb), hfx_bog         , jpi, jpj, npb(1:nbpb) ) 
     317            CALL tab_2d_1d( nbpb, hfx_dif_1d (1:nbpb), hfx_dif         , jpi, jpj, npb(1:nbpb) ) 
     318            CALL tab_2d_1d( nbpb, hfx_opw_1d (1:nbpb), hfx_opw         , jpi, jpj, npb(1:nbpb) ) 
     319            CALL tab_2d_1d( nbpb, hfx_snw_1d (1:nbpb), hfx_snw         , jpi, jpj, npb(1:nbpb) ) 
     320            CALL tab_2d_1d( nbpb, hfx_sub_1d (1:nbpb), hfx_sub         , jpi, jpj, npb(1:nbpb) ) 
     321            CALL tab_2d_1d( nbpb, hfx_err_1d (1:nbpb), hfx_err         , jpi, jpj, npb(1:nbpb) ) 
     322            CALL tab_2d_1d( nbpb, hfx_res_1d (1:nbpb), hfx_res         , jpi, jpj, npb(1:nbpb) ) 
     323            CALL tab_2d_1d( nbpb, hfx_err_rem_1d (1:nbpb), hfx_err_rem , jpi, jpj, npb(1:nbpb) ) 
     324 
    296325            !-------------------------------- 
    297326            ! 4.3) Thermodynamic processes 
    298327            !-------------------------------- 
    299328 
    300             IF( con_i .AND. jiindex_1d > 0 )   CALL lim_thd_enmelt( 1, nbpb )   ! computes sea ice energy of melting 
    301             IF( con_i .AND. jiindex_1d > 0 )   CALL lim_thd_glohec( qt_i_in, qt_s_in, q_i_layer_in, 1, nbpb, jl ) 
    302  
    303             !                                 !---------------------------------! 
    304             CALL lim_thd_dif( 1, nbpb, jl )   ! Ice/Snow Temperature profile    ! 
    305             !                                 !---------------------------------! 
    306  
    307             CALL lim_thd_enmelt( 1, nbpb )    ! computes sea ice energy of melting compulsory for limthd_dh 
    308  
    309             IF( con_i .AND. jiindex_1d > 0 )   CALL lim_thd_glohec ( qt_i_fin, qt_s_fin, q_i_layer_fin, 1, nbpb, jl )  
    310             IF( con_i .AND. jiindex_1d > 0 )   CALL lim_thd_con_dif( 1 , nbpb , jl ) 
    311  
    312             !                                 !---------------------------------! 
    313             CALL lim_thd_dh( 1, nbpb, jl )    ! Ice/Snow thickness              !  
    314             !                                 !---------------------------------! 
    315  
    316             !                                 !---------------------------------! 
    317             CALL lim_thd_ent( 1, nbpb, jl )   ! Ice/Snow enthalpy remapping     ! 
    318             !                                 !---------------------------------! 
    319  
    320             !                                 !---------------------------------! 
    321             CALL lim_thd_sal( 1, nbpb )       ! Ice salinity computation        ! 
    322             !                                 !---------------------------------! 
    323  
    324             !           CALL lim_thd_enmelt(1,nbpb)   ! computes sea ice energy of melting 
    325             IF( con_i .AND. jiindex_1d > 0 )   CALL lim_thd_glohec( qt_i_fin, qt_s_fin, q_i_layer_fin, 1, nbpb, jl )  
    326             IF( con_i .AND. jiindex_1d > 0 )   CALL lim_thd_con_dh ( 1 , nbpb , jl ) 
     329            !---------------------------------! 
     330            ! Ice/Snow Temperature profile    ! 
     331            !---------------------------------! 
     332            CALL lim_thd_dif( 1, nbpb ) 
     333 
     334            !---------------------------------! 
     335            ! Ice/Snow thicnkess              ! 
     336            !---------------------------------! 
     337            CALL lim_thd_dh( 1, nbpb )     
     338 
     339            ! --- Ice enthalpy remapping --- ! 
     340            CALL lim_thd_ent( 1, nbpb, q_i_b(1:nbpb,:) )  
     341                                             
     342            !---------------------------------! 
     343            ! --- Ice salinity --- ! 
     344            !---------------------------------! 
     345            CALL lim_thd_sal( 1, nbpb )     
     346 
     347            !---------------------------------! 
     348            ! --- temperature update --- ! 
     349            !---------------------------------! 
     350            CALL lim_thd_temp( 1, nbpb ) 
    327351 
    328352            !-------------------------------- 
     
    345369               CALL tab_1d_2d( nbpb, s_i(:,:,jk,jl), npb, s_i_b     (1:nbpb,jk), jpi, jpj) 
    346370            END DO 
    347                CALL tab_1d_2d( nbpb, fstric        , npb, fstbif_1d (1:nbpb)   , jpi, jpj ) 
    348                CALL tab_1d_2d( nbpb, qldif         , npb, qldif_1d  (1:nbpb)   , jpi, jpj ) 
    349                CALL tab_1d_2d( nbpb, qfvbq         , npb, qfvbq_1d  (1:nbpb)   , jpi, jpj ) 
    350                CALL tab_1d_2d( nbpb, rdm_ice       , npb, rdm_ice_1d(1:nbpb)   , jpi, jpj ) 
    351                CALL tab_1d_2d( nbpb, rdm_snw       , npb, rdm_snw_1d(1:nbpb)   , jpi, jpj ) 
    352                CALL tab_1d_2d( nbpb, dmgwi         , npb, dmgwi_1d  (1:nbpb)   , jpi, jpj ) 
    353                CALL tab_1d_2d( nbpb, rdvosif       , npb, dvsbq_1d  (1:nbpb)   , jpi, jpj ) 
    354                CALL tab_1d_2d( nbpb, rdvobif       , npb, dvbbq_1d  (1:nbpb)   , jpi, jpj ) 
    355                CALL tab_1d_2d( nbpb, fdvolif       , npb, dvlbq_1d  (1:nbpb)   , jpi, jpj ) 
    356                CALL tab_1d_2d( nbpb, rdvonif       , npb, dvnbq_1d  (1:nbpb)   , jpi, jpj )  
    357                CALL tab_1d_2d( nbpb, sfx_thd       , npb, sfx_thd_1d(1:nbpb)   , jpi, jpj ) 
     371               CALL tab_1d_2d( nbpb, qlead         , npb, qlead_1d  (1:nbpb)   , jpi, jpj ) 
     372 
     373               CALL tab_1d_2d( nbpb, wfx_snw       , npb, wfx_snw_1d(1:nbpb)   , jpi, jpj ) 
     374               CALL tab_1d_2d( nbpb, wfx_sub       , npb, wfx_sub_1d(1:nbpb)   , jpi, jpj ) 
     375 
     376               CALL tab_1d_2d( nbpb, wfx_bog       , npb, wfx_bog_1d(1:nbpb)   , jpi, jpj ) 
     377               CALL tab_1d_2d( nbpb, wfx_bom       , npb, wfx_bom_1d(1:nbpb)   , jpi, jpj ) 
     378               CALL tab_1d_2d( nbpb, wfx_sum       , npb, wfx_sum_1d(1:nbpb)   , jpi, jpj ) 
     379               CALL tab_1d_2d( nbpb, wfx_sni       , npb, wfx_sni_1d(1:nbpb)   , jpi, jpj ) 
     380               CALL tab_1d_2d( nbpb, wfx_res       , npb, wfx_res_1d(1:nbpb)   , jpi, jpj ) 
     381               CALL tab_1d_2d( nbpb, wfx_spr       , npb, wfx_spr_1d(1:nbpb)   , jpi, jpj ) 
     382 
     383               CALL tab_1d_2d( nbpb, sfx_bog       , npb, sfx_bog_1d(1:nbpb)   , jpi, jpj ) 
     384               CALL tab_1d_2d( nbpb, sfx_bom       , npb, sfx_bom_1d(1:nbpb)   , jpi, jpj ) 
     385               CALL tab_1d_2d( nbpb, sfx_sum       , npb, sfx_sum_1d(1:nbpb)   , jpi, jpj ) 
     386               CALL tab_1d_2d( nbpb, sfx_sni       , npb, sfx_sni_1d(1:nbpb)   , jpi, jpj ) 
     387               CALL tab_1d_2d( nbpb, sfx_res       , npb, sfx_res_1d(1:nbpb)   , jpi, jpj ) 
    358388            ! 
    359389            IF( num_sal == 2 ) THEN 
    360390               CALL tab_1d_2d( nbpb, sfx_bri       , npb, sfx_bri_1d(1:nbpb)   , jpi, jpj ) 
    361                CALL tab_1d_2d( nbpb, fhbri         , npb, fhbri_1d  (1:nbpb)   , jpi, jpj ) 
    362391            ENDIF 
     392 
     393              CALL tab_1d_2d( nbpb, hfx_thd       , npb, hfx_thd_1d(1:nbpb)   , jpi, jpj ) 
     394              CALL tab_1d_2d( nbpb, hfx_spr       , npb, hfx_spr_1d(1:nbpb)   , jpi, jpj ) 
     395              CALL tab_1d_2d( nbpb, hfx_sum       , npb, hfx_sum_1d(1:nbpb)   , jpi, jpj ) 
     396              CALL tab_1d_2d( nbpb, hfx_bom       , npb, hfx_bom_1d(1:nbpb)   , jpi, jpj ) 
     397              CALL tab_1d_2d( nbpb, hfx_bog       , npb, hfx_bog_1d(1:nbpb)   , jpi, jpj ) 
     398              CALL tab_1d_2d( nbpb, hfx_dif       , npb, hfx_dif_1d(1:nbpb)   , jpi, jpj ) 
     399              CALL tab_1d_2d( nbpb, hfx_opw       , npb, hfx_opw_1d(1:nbpb)   , jpi, jpj ) 
     400              CALL tab_1d_2d( nbpb, hfx_snw       , npb, hfx_snw_1d(1:nbpb)   , jpi, jpj ) 
     401              CALL tab_1d_2d( nbpb, hfx_sub       , npb, hfx_sub_1d(1:nbpb)   , jpi, jpj ) 
     402              CALL tab_1d_2d( nbpb, hfx_err       , npb, hfx_err_1d(1:nbpb)   , jpi, jpj ) 
     403              CALL tab_1d_2d( nbpb, hfx_res       , npb, hfx_res_1d(1:nbpb)   , jpi, jpj ) 
     404              CALL tab_1d_2d( nbpb, hfx_err_rem   , npb, hfx_err_rem_1d(1:nbpb)   , jpi, jpj ) 
    363405            ! 
    364406            !+++++       temporary stuff for a dummy version 
    365             CALL tab_1d_2d( nbpb, dh_i_surf2D, npb, dh_i_surf(1:nbpb)      , jpi, jpj ) 
    366             CALL tab_1d_2d( nbpb, dh_i_bott2D, npb, dh_i_bott(1:nbpb)      , jpi, jpj ) 
    367             CALL tab_1d_2d( nbpb, fsup2D     , npb, fsup     (1:nbpb)      , jpi, jpj ) 
    368             CALL tab_1d_2d( nbpb, focea2D    , npb, focea    (1:nbpb)      , jpi, jpj ) 
    369             CALL tab_1d_2d( nbpb, s_i_newice , npb, s_i_new  (1:nbpb)      , jpi, jpj ) 
    370             CALL tab_1d_2d( nbpb, izero(:,:,jl) , npb, i0    (1:nbpb)      , jpi, jpj ) 
    371             CALL tab_1d_2d( nbpb, qns_ice(:,:,jl), npb, qnsr_ice_1d(1:nbpb), jpi, jpj) 
     407              CALL tab_1d_2d( nbpb, dh_i_surf2D, npb, dh_i_surf(1:nbpb)      , jpi, jpj ) 
     408              CALL tab_1d_2d( nbpb, dh_i_bott2D, npb, dh_i_bott(1:nbpb)      , jpi, jpj ) 
     409              CALL tab_1d_2d( nbpb, s_i_newice , npb, s_i_new  (1:nbpb)      , jpi, jpj ) 
     410              CALL tab_1d_2d( nbpb, izero(:,:,jl) , npb, i0    (1:nbpb)      , jpi, jpj ) 
    372411            !+++++ 
     412              CALL tab_1d_2d( nbpb, qns_ice(:,:,jl), npb, qns_ice_1d(1:nbpb) , jpi, jpj) 
     413              CALL tab_1d_2d( nbpb, ftr_ice(:,:,jl), npb, ftr_ice_1d(1:nbpb) , jpi, jpj ) 
    373414            ! 
    374415            IF( lk_mpp )   CALL mpp_comm_free( ncomm_ice ) !RB necessary ?? 
     
    384425      ! 5.1) Ice heat content               
    385426      !------------------------ 
    386       ! Enthalpies are global variables we have to readjust the units (heat content in 10^9 Joules) 
    387       zcoef = 1._wp / ( unit_fac * REAL( nlay_i ) ) 
     427      ! Enthalpies are global variables we have to readjust the units (heat content in Joules) 
    388428      DO jl = 1, jpl 
    389429         DO jk = 1, nlay_i 
    390             e_i(:,:,jk,jl) = e_i(:,:,jk,jl) * area(:,:) * a_i(:,:,jl) * ht_i(:,:,jl) * zcoef 
     430            e_i(:,:,jk,jl) = e_i(:,:,jk,jl) * area(:,:) * a_i(:,:,jl) * ht_i(:,:,jl) / ( unit_fac * REAL( nlay_i ) ) 
    391431         END DO 
    392432      END DO 
     
    395435      ! 5.2) Snow heat content               
    396436      !------------------------ 
    397       ! Enthalpies are global variables we have to readjust the units (heat content in 10^9 Joules) 
    398       zcoef = 1._wp / ( unit_fac * REAL( nlay_s ) ) 
     437      ! Enthalpies are global variables we have to readjust the units (heat content in Joules) 
    399438      DO jl = 1, jpl 
    400439         DO jk = 1, nlay_s 
    401             e_s(:,:,jk,jl) = e_s(:,:,jk,jl) * area(:,:) * a_i(:,:,jl) * ht_s(:,:,jl) * zcoef 
     440            e_s(:,:,jk,jl) = e_s(:,:,jk,jl) * area(:,:) * a_i(:,:,jl) * ht_s(:,:,jl) / ( unit_fac * REAL( nlay_s ) ) 
    402441         END DO 
    403442      END DO 
     
    411450      ! 5.4) Diagnostic thermodynamic growth rates 
    412451      !-------------------------------------------- 
    413 !clem@useless      d_v_i_thd(:,:,:) = v_i      (:,:,:) - old_v_i(:,:,:)    ! ice volumes  
    414 !clem@mv-to-itd    dv_dt_thd(:,:,:) = d_v_i_thd(:,:,:) * r1_rdtice * rday 
    415  
    416       IF( con_i .AND. jiindex_1d > 0 )   fbif(:,:) = fbif(:,:) + zqlbsbq(:,:) 
    417  
    418452      IF(ln_ctl) THEN            ! Control print 
    419453         CALL prt_ctl_info(' ') 
     
    448482      ENDIF 
    449483      ! 
    450       ! ------------------------------- 
    451       !- check conservation (C Rousset) 
    452       IF (ln_limdiahsb) THEN 
    453          zchk_fs  = glob_sum( ( sfx_bri(:,:) + sfx_thd(:,:) + sfx_res(:,:) + sfx_mec(:,:) ) * area(:,:) * tms(:,:) ) - zchk_fs_b 
    454          zchk_fw  = glob_sum( rdm_ice(:,:) * area(:,:) * tms(:,:) ) - zchk_fw_b 
    455   
    456          zchk_v_i = ( glob_sum( SUM(   v_i(:,:,:), dim=3 ) * area(:,:) * tms(:,:) ) - zchk_v_i_b - ( zchk_fw / rhoic ) ) * r1_rdtice 
    457          zchk_smv = ( glob_sum( SUM( smv_i(:,:,:), dim=3 ) * area(:,:) * tms(:,:) ) - zchk_smv_b ) * r1_rdtice + ( zchk_fs / rhoic ) 
    458  
    459          zchk_vmin = glob_min(v_i) 
    460          zchk_amax = glob_max(SUM(a_i,dim=3)) 
    461          zchk_amin = glob_min(a_i) 
    462         
    463          IF(lwp) THEN 
    464             IF ( ABS( zchk_v_i   ) >  1.e-5 ) WRITE(numout,*) 'violation volume [m3/day]     (limthd) = ',(zchk_v_i * rday) 
    465             IF ( ABS( zchk_smv   ) >  1.e-4 ) WRITE(numout,*) 'violation saline [psu*m3/day] (limthd) = ',(zchk_smv * rday) 
    466             IF ( zchk_vmin <  0.            ) WRITE(numout,*) 'violation v_i<0  [mm]         (limthd) = ',(zchk_vmin * 1.e-3) 
    467             IF ( zchk_amax >  amax+epsi10   ) WRITE(numout,*) 'violation a_i>amax            (limthd) = ',zchk_amax 
    468             IF ( zchk_amin <  0.            ) WRITE(numout,*) 'violation a_i<0               (limthd) = ',zchk_amin 
    469          ENDIF 
    470       ENDIF 
    471       !- check conservation (C Rousset) 
    472       ! ------------------------------- 
    473       ! 
    474       CALL wrk_dealloc( jpi, jpj, zqlbsbq ) 
     484      ! conservation test 
     485      IF( ln_limdiahsb ) CALL lim_cons_hsm(1, 'limthd', zvi_b, zsmv_b, zei_b, zfw_b, zfs_b, zft_b) 
    475486      ! 
    476487      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_stop('limthd') 
    477    END SUBROUTINE lim_thd 
    478  
    479  
    480    SUBROUTINE lim_thd_glohec( eti, ets, etilayer, kideb, kiut, jl ) 
     488   END SUBROUTINE lim_thd  
     489 
     490   SUBROUTINE lim_thd_temp( kideb, kiut ) 
    481491      !!----------------------------------------------------------------------- 
    482       !!                   ***  ROUTINE lim_thd_glohec ***  
     492      !!                   ***  ROUTINE lim_thd_temp ***  
    483493      !!                  
    484       !! ** Purpose :  Compute total heat content for each category 
    485       !!               Works with 1d vectors only 
    486       !!----------------------------------------------------------------------- 
    487       INTEGER , INTENT(in   )                         ::   kideb, kiut   ! bounds for the spatial loop 
    488       INTEGER , INTENT(in   )                         ::   jl            ! category number 
    489       REAL(wp), INTENT(  out), DIMENSION (jpij,jpl  ) ::   eti, ets      ! vertically-summed heat content for ice & snow 
    490       REAL(wp), INTENT(  out), DIMENSION (jpij,jkmax) ::   etilayer      ! heat content for ice layers 
    491       !! 
    492       INTEGER  ::   ji,jk   ! loop indices 
    493       !!----------------------------------------------------------------------- 
    494       eti(:,:) = 0._wp 
    495       ets(:,:) = 0._wp 
    496       ! 
    497       DO jk = 1, nlay_i                ! total q over all layers, ice [J.m-2] 
    498          DO ji = kideb, kiut 
    499             etilayer(ji,jk) = q_i_b(ji,jk) * ht_i_b(ji) / REAL( nlay_i ) 
    500             eti     (ji,jl) = eti(ji,jl) + etilayer(ji,jk)  
    501          END DO 
    502       END DO 
    503       DO ji = kideb, kiut              ! total q over all layers, snow [J.m-2] 
    504          ets(ji,jl) = ets(ji,jl) + q_s_b(ji,1) * ht_s_b(ji) / REAL( nlay_s ) 
    505       END DO 
    506       ! 
    507       WRITE(numout,*) ' lim_thd_glohec ' 
    508       WRITE(numout,*) ' qt_i_in : ', eti(jiindex_1d,jl) * r1_rdtice 
    509       WRITE(numout,*) ' qt_s_in : ', ets(jiindex_1d,jl) * r1_rdtice 
    510       WRITE(numout,*) ' qt_in   : ', ( eti(jiindex_1d,jl) + ets(jiindex_1d,jl) ) * r1_rdtice 
    511       ! 
    512    END SUBROUTINE lim_thd_glohec 
    513  
    514  
    515    SUBROUTINE lim_thd_con_dif( kideb, kiut, jl ) 
    516       !!----------------------------------------------------------------------- 
    517       !!                   ***  ROUTINE lim_thd_con_dif ***  
    518       !!                  
    519       !! ** Purpose :   Test energy conservation after heat diffusion 
    520       !!------------------------------------------------------------------- 
    521       INTEGER , INTENT(in   ) ::   kideb, kiut   ! bounds for the spatial loop 
    522       INTEGER , INTENT(in   ) ::   jl            ! category number 
    523  
    524       INTEGER  ::   ji, jk         ! loop indices 
    525       INTEGER  ::   ii, ij 
    526       INTEGER  ::   numce          ! number of points for which conservation is violated 
    527       REAL(wp) ::   meance         ! mean conservation error 
    528       REAL(wp) ::   max_cons_err, max_surf_err 
    529       !!--------------------------------------------------------------------- 
    530  
    531       max_cons_err =  1.0_wp          ! maximum tolerated conservation error 
    532       max_surf_err =  0.001_wp        ! maximum tolerated surface error 
    533  
    534       !-------------------------- 
    535       ! Increment of energy 
    536       !-------------------------- 
    537       ! global 
    538       DO ji = kideb, kiut 
    539          dq_i(ji,jl) = qt_i_fin(ji,jl) - qt_i_in(ji,jl) + qt_s_fin(ji,jl) - qt_s_in(ji,jl) 
    540       END DO 
    541       ! layer by layer 
    542       dq_i_layer(:,:) = q_i_layer_fin(:,:) - q_i_layer_in(:,:) 
    543  
    544       !---------------------------------------- 
    545       ! Atmospheric heat flux, ice heat budget 
    546       !---------------------------------------- 
    547       DO ji = kideb, kiut 
    548          ii = MOD( npb(ji) - 1 , jpi ) + 1 
    549          ij =    ( npb(ji) - 1 ) / jpi + 1 
    550          fatm     (ji,jl) = qnsr_ice_1d(ji) + ( 1._wp - i0(ji) ) * qsr_ice_1d(ji) 
    551          sum_fluxq(ji,jl) = fc_su(ji) - fc_bo_i(ji) + qsr_ice_1d(ji) * i0(ji) - fstroc(ii,ij,jl) 
    552       END DO 
    553  
    554       !-------------------- 
    555       ! Conservation error 
    556       !-------------------- 
    557       DO ji = kideb, kiut 
    558          cons_error(ji,jl) = ABS( dq_i(ji,jl) * r1_rdtice + sum_fluxq(ji,jl) ) 
    559       END DO 
    560  
    561       numce  = 0 
    562       meance = 0._wp 
    563       DO ji = kideb, kiut 
    564          IF ( cons_error(ji,jl) .GT. max_cons_err ) THEN 
    565             numce = numce + 1 
    566             meance = meance + cons_error(ji,jl) 
    567          ENDIF 
    568       END DO 
    569       IF( numce > 0 )   meance = meance / numce 
    570  
    571       WRITE(numout,*) ' Maximum tolerated conservation error : ', max_cons_err 
    572       WRITE(numout,*) ' After lim_thd_dif, category : ', jl 
    573       WRITE(numout,*) ' Mean conservation error on big error points ', meance, numit 
    574       WRITE(numout,*) ' Number of points where there is a cons err gt than c.e. : ', numce, numit 
    575  
    576       !------------------------------------------------------- 
    577       ! Surface error due to imbalance between Fatm and Fcsu 
    578       !------------------------------------------------------- 
    579       numce  = 0 
    580       meance = 0._wp 
    581  
    582       DO ji = kideb, kiut 
    583          surf_error(ji,jl) = ABS ( fatm(ji,jl) - fc_su(ji) ) 
    584          IF( ( t_su_b(ji) .LT. rtt ) .AND. ( surf_error(ji,jl) .GT. max_surf_err ) ) THEN 
    585             numce = numce + 1  
    586             meance = meance + surf_error(ji,jl) 
    587          ENDIF 
    588       ENDDO 
    589       IF( numce > 0 )   meance = meance / numce 
    590  
    591       WRITE(numout,*) ' Maximum tolerated surface error : ', max_surf_err 
    592       WRITE(numout,*) ' After lim_thd_dif, category : ', jl 
    593       WRITE(numout,*) ' Mean surface error on big error points ', meance, numit 
    594       WRITE(numout,*) ' Number of points where there is a surf err gt than surf_err : ', numce, numit 
    595  
    596       WRITE(numout,*) ' fc_su      : ', fc_su(jiindex_1d) 
    597       WRITE(numout,*) ' fatm       : ', fatm(jiindex_1d,jl) 
    598       WRITE(numout,*) ' t_su       : ', t_su_b(jiindex_1d) 
    599  
    600       !--------------------------------------- 
    601       ! Write ice state in case of big errors 
    602       !--------------------------------------- 
    603       DO ji = kideb, kiut 
    604          IF ( ( ( t_su_b(ji) .LT. rtt ) .AND. ( surf_error(ji,jl) .GT. max_surf_err ) ) .OR. & 
    605             ( cons_error(ji,jl) .GT. max_cons_err  ) ) THEN 
    606             ii                 = MOD( npb(ji) - 1, jpi ) + 1 
    607             ij                 = ( npb(ji) - 1 ) / jpi + 1 
    608             ! 
    609             WRITE(numout,*) ' alerte 1     ' 
    610             WRITE(numout,*) ' Untolerated conservation / surface error after ' 
    611             WRITE(numout,*) ' heat diffusion in the ice ' 
    612             WRITE(numout,*) ' Category   : ', jl 
    613             WRITE(numout,*) ' ii , ij  : ', ii, ij 
    614             WRITE(numout,*) ' lat, lon   : ', gphit(ii,ij), glamt(ii,ij) 
    615             WRITE(numout,*) ' cons_error : ', cons_error(ji,jl) 
    616             WRITE(numout,*) ' surf_error : ', surf_error(ji,jl) 
    617             WRITE(numout,*) ' dq_i       : ', - dq_i(ji,jl) * r1_rdtice 
    618             WRITE(numout,*) ' Fdt        : ', sum_fluxq(ji,jl) 
    619             WRITE(numout,*) 
    620             !        WRITE(numout,*) ' qt_i_in   : ', qt_i_in(ji,jl) 
    621             !        WRITE(numout,*) ' qt_s_in   : ', qt_s_in(ji,jl) 
    622             !        WRITE(numout,*) ' qt_i_fin  : ', qt_i_fin(ji,jl) 
    623             !        WRITE(numout,*) ' qt_s_fin  : ', qt_s_fin(ji,jl) 
    624             !        WRITE(numout,*) ' qt        : ', qt_i_fin(ji,jl) + qt_s_fin(ji,jl) 
    625             WRITE(numout,*) ' ht_i       : ', ht_i_b(ji) 
    626             WRITE(numout,*) ' ht_s       : ', ht_s_b(ji) 
    627             WRITE(numout,*) ' t_su       : ', t_su_b(ji) 
    628             WRITE(numout,*) ' t_s        : ', t_s_b(ji,1) 
    629             WRITE(numout,*) ' t_i        : ', t_i_b(ji,1:nlay_i) 
    630             WRITE(numout,*) ' t_bo       : ', t_bo_b(ji) 
    631             WRITE(numout,*) ' q_i        : ', q_i_b(ji,1:nlay_i) 
    632             WRITE(numout,*) ' s_i        : ', s_i_b(ji,1:nlay_i) 
    633             WRITE(numout,*) ' tmelts     : ', rtt - tmut*s_i_b(ji,1:nlay_i) 
    634             WRITE(numout,*) 
    635             WRITE(numout,*) ' Fluxes ' 
    636             WRITE(numout,*) ' ~~~~~~ ' 
    637             WRITE(numout,*) ' fatm       : ', fatm(ji,jl) 
    638             WRITE(numout,*) ' fc_su      : ', fc_su    (ji) 
    639             WRITE(numout,*) ' fstr_inice : ', qsr_ice_1d(ji)*i0(ji) 
    640             WRITE(numout,*) ' fc_bo      : ', - fc_bo_i  (ji) 
    641             WRITE(numout,*) ' foc        : ', fbif_1d(ji) 
    642             WRITE(numout,*) ' fstroc     : ', fstroc   (ii,ij,jl) 
    643             WRITE(numout,*) ' i0         : ', i0(ji) 
    644             WRITE(numout,*) ' qsr_ice    : ', (1.0-i0(ji))*qsr_ice_1d(ji) 
    645             WRITE(numout,*) ' qns_ice    : ', qnsr_ice_1d(ji) 
    646             WRITE(numout,*) ' Conduction fluxes : ' 
    647             WRITE(numout,*) ' fc_s      : ', fc_s(ji,0:nlay_s) 
    648             WRITE(numout,*) ' fc_i      : ', fc_i(ji,0:nlay_i) 
    649             WRITE(numout,*) 
    650             WRITE(numout,*) ' Layer by layer ... ' 
    651             WRITE(numout,*) ' dq_snow : ', ( qt_s_fin(ji,jl) - qt_s_in(ji,jl) ) * r1_rdtice 
    652             WRITE(numout,*) ' dfc_snow  : ', fc_s(ji,1) - fc_s(ji,0) 
    653             DO jk = 1, nlay_i 
    654                WRITE(numout,*) ' layer  : ', jk 
    655                WRITE(numout,*) ' dq_ice : ', dq_i_layer(ji,jk) * r1_rdtice   
    656                WRITE(numout,*) ' radab  : ', radab(ji,jk) 
    657                WRITE(numout,*) ' dfc_i  : ', fc_i(ji,jk) - fc_i(ji,jk-1) 
    658                WRITE(numout,*) ' tot f  : ', fc_i(ji,jk) - fc_i(ji,jk-1) - radab(ji,jk) 
    659             END DO 
    660  
    661          ENDIF 
    662          ! 
    663       END DO 
    664       ! 
    665    END SUBROUTINE lim_thd_con_dif 
    666  
    667  
    668    SUBROUTINE lim_thd_con_dh( kideb, kiut, jl ) 
    669       !!----------------------------------------------------------------------- 
    670       !!                   ***  ROUTINE lim_thd_con_dh  ***  
    671       !!                  
    672       !! ** Purpose :   Test energy conservation after enthalpy redistr. 
    673       !!----------------------------------------------------------------------- 
    674       INTEGER, INTENT(in) ::   kideb, kiut   ! bounds for the spatial loop 
    675       INTEGER, INTENT(in) ::   jl            ! category number 
    676       ! 
    677       INTEGER  ::   ji                ! loop indices 
    678       INTEGER  ::   ii, ij, numce         ! local integers 
    679       REAL(wp) ::   meance, max_cons_err    !local scalar 
    680       !!--------------------------------------------------------------------- 
    681  
    682       max_cons_err = 1._wp 
    683  
    684       !-------------------------- 
    685       ! Increment of energy 
    686       !-------------------------- 
    687       DO ji = kideb, kiut 
    688          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 
    689       END DO 
    690       dq_i_layer(:,:)    = q_i_layer_fin(:,:) - q_i_layer_in(:,:)                            ! layer by layer 
    691  
    692       !---------------------------------------- 
    693       ! Atmospheric heat flux, ice heat budget 
    694       !---------------------------------------- 
    695       DO ji = kideb, kiut 
    696          ii = MOD( npb(ji) - 1 , jpi ) + 1 
    697          ij =    ( npb(ji) - 1 ) / jpi + 1 
    698  
    699          fatm      (ji,jl) = qnsr_ice_1d(ji) + qsr_ice_1d(ji)                       ! total heat flux 
    700          sum_fluxq (ji,jl) = fatm(ji,jl) + fbif_1d(ji) - ftotal_fin(ji) - fstroc(ii,ij,jl)  
    701          cons_error(ji,jl) = ABS( dq_i(ji,jl) * r1_rdtice + sum_fluxq(ji,jl) ) 
    702       END DO 
    703  
    704       !-------------------- 
    705       ! Conservation error 
    706       !-------------------- 
    707       DO ji = kideb, kiut 
    708          cons_error(ji,jl) = ABS( dq_i(ji,jl) * r1_rdtice + sum_fluxq(ji,jl) ) 
    709       END DO 
    710  
    711       numce = 0 
    712       meance = 0._wp 
    713       DO ji = kideb, kiut 
    714          IF( cons_error(ji,jl) .GT. max_cons_err ) THEN 
    715             numce = numce + 1 
    716             meance = meance + cons_error(ji,jl) 
    717          ENDIF 
    718       ENDDO 
    719       IF(numce > 0 ) meance = meance / numce 
    720  
    721       WRITE(numout,*) ' Error report - Category : ', jl 
    722       WRITE(numout,*) ' ~~~~~~~~~~~~ ' 
    723       WRITE(numout,*) ' Maximum tolerated conservation error : ', max_cons_err 
    724       WRITE(numout,*) ' After lim_thd_ent, category : ', jl 
    725       WRITE(numout,*) ' Mean conservation error on big error points ', meance, numit 
    726       WRITE(numout,*) ' Number of points where there is a cons err gt than 0.1 W/m2 : ', numce, numit 
    727  
    728       !--------------------------------------- 
    729       ! Write ice state in case of big errors 
    730       !--------------------------------------- 
    731       DO ji = kideb, kiut 
    732          IF ( cons_error(ji,jl) .GT. max_cons_err  ) THEN 
    733             ii = MOD( npb(ji) - 1, jpi ) + 1 
    734             ij =    ( npb(ji) - 1 ) / jpi + 1 
    735             ! 
    736             WRITE(numout,*) ' alerte 1 - category : ', jl 
    737             WRITE(numout,*) ' Untolerated conservation error after limthd_ent ' 
    738             WRITE(numout,*) ' ii , ij  : ', ii, ij 
    739             WRITE(numout,*) ' lat, lon   : ', gphit(ii,ij), glamt(ii,ij) 
    740             WRITE(numout,*) ' * ' 
    741             WRITE(numout,*) ' Ftotal     : ', sum_fluxq(ji,jl) 
    742             WRITE(numout,*) ' dq_t       : ', - dq_i(ji,jl) * r1_rdtice 
    743             WRITE(numout,*) ' dq_i       : ', - ( qt_i_fin(ji,jl) - qt_i_in(ji,jl) ) * r1_rdtice 
    744             WRITE(numout,*) ' dq_s       : ', - ( qt_s_fin(ji,jl) - qt_s_in(ji,jl) ) * r1_rdtice 
    745             WRITE(numout,*) ' cons_error : ', cons_error(ji,jl) 
    746             WRITE(numout,*) ' * ' 
    747             WRITE(numout,*) ' Fluxes        --- : ' 
    748             WRITE(numout,*) ' fatm       : ', fatm(ji,jl) 
    749             WRITE(numout,*) ' foce       : ', fbif_1d(ji) 
    750             WRITE(numout,*) ' fres       : ', ftotal_fin(ji) 
    751             WRITE(numout,*) ' fhbri      : ', fhbricat(ii,ij,jl) 
    752             WRITE(numout,*) ' * ' 
    753             WRITE(numout,*) ' Heat contents --- : ' 
    754             WRITE(numout,*) ' qt_s_in    : ', qt_s_in(ji,jl) * r1_rdtice 
    755             WRITE(numout,*) ' qt_i_in    : ', qt_i_in(ji,jl) * r1_rdtice 
    756             WRITE(numout,*) ' qt_in      : ', ( qt_i_in(ji,jl) + qt_s_in(ji,jl) ) * r1_rdtice 
    757             WRITE(numout,*) ' qt_s_fin   : ', qt_s_fin(ji,jl) * r1_rdtice 
    758             WRITE(numout,*) ' qt_i_fin   : ', qt_i_fin(ji,jl) * r1_rdtice 
    759             WRITE(numout,*) ' qt_fin     : ', ( qt_i_fin(ji,jl) + qt_s_fin(ji,jl) ) * r1_rdtice 
    760             WRITE(numout,*) ' * ' 
    761             WRITE(numout,*) ' Ice variables --- : ' 
    762             WRITE(numout,*) ' ht_i       : ', ht_i_b(ji) 
    763             WRITE(numout,*) ' ht_s       : ', ht_s_b(ji) 
    764             WRITE(numout,*) ' dh_s_tot  : ', dh_s_tot(ji) 
    765             WRITE(numout,*) ' dh_snowice: ', dh_snowice(ji) 
    766             WRITE(numout,*) ' dh_i_surf : ', dh_i_surf(ji) 
    767             WRITE(numout,*) ' dh_i_bott : ', dh_i_bott(ji) 
    768          ENDIF 
    769          ! 
    770       END DO 
    771       ! 
    772    END SUBROUTINE lim_thd_con_dh 
    773  
    774  
    775    SUBROUTINE lim_thd_enmelt( kideb, kiut ) 
    776       !!----------------------------------------------------------------------- 
    777       !!                   ***  ROUTINE lim_thd_enmelt ***  
    778       !!                  
    779       !! ** Purpose :   Computes sea ice energy of melting q_i (J.m-3) 
     494      !! ** Purpose :   Computes sea ice temperature (Kelvin) from enthalpy 
    780495      !! 
    781496      !! ** Method  :   Formula (Bitz and Lipscomb, 1999) 
     
    784499      !! 
    785500      INTEGER  ::   ji, jk   ! dummy loop indices 
    786       REAL(wp) ::   ztmelts  ! local scalar  
     501      REAL(wp) ::   ztmelts, zswitch, zaaa, zbbb, zccc, zdiscrim  ! local scalar  
    787502      !!------------------------------------------------------------------- 
    788       ! 
    789       DO jk = 1, nlay_i             ! Sea ice energy of melting 
     503      ! Recover ice temperature 
     504      DO jk = 1, nlay_i 
    790505         DO ji = kideb, kiut 
    791             ztmelts      =  - tmut  * s_i_b(ji,jk) + rtt  
    792             q_i_b(ji,jk) =    rhoic * ( cpic * ( ztmelts - t_i_b(ji,jk) )                                 & 
    793                &                      + lfus * ( 1.0 - (ztmelts-rtt) / MIN( t_i_b(ji,jk)-rtt, -epsi10 ) )   & 
    794                &                      - rcp  * ( ztmelts-rtt  )  )  
    795          END DO 
    796       END DO 
    797       DO jk = 1, nlay_s             ! Snow energy of melting 
    798          DO ji = kideb, kiut 
    799             q_s_b(ji,jk) = rhosn * ( cpic * ( rtt - t_s_b(ji,jk) ) + lfus ) 
    800          END DO 
    801       END DO 
    802       ! 
    803    END SUBROUTINE lim_thd_enmelt 
    804  
     506            ztmelts       =  -tmut * s_i_b(ji,jk) + rtt 
     507            ! Conversion q(S,T) -> T (second order equation) 
     508            zaaa          =  cpic 
     509            zbbb          =  ( rcp - cpic ) * ( ztmelts - rtt ) + q_i_b(ji,jk) / rhoic - lfus 
     510            zccc          =  lfus * ( ztmelts - rtt ) 
     511            zdiscrim      =  SQRT( MAX( zbbb * zbbb - 4._wp * zaaa * zccc, 0._wp ) ) 
     512            t_i_b(ji,jk)  =  rtt - ( zbbb + zdiscrim ) / ( 2._wp * zaaa ) 
     513             
     514            ! mask temperature 
     515            zswitch      =  1._wp - MAX( 0._wp , SIGN( 1._wp , - ht_i_b(ji) ) )  
     516            t_i_b(ji,jk) =  zswitch * t_i_b(ji,jk) + ( 1._wp - zswitch ) * rtt 
     517         END DO  
     518      END DO  
     519 
     520   END SUBROUTINE lim_thd_temp 
    805521 
    806522   SUBROUTINE lim_thd_init 
     
    818534      INTEGER  ::   ios                 ! Local integer output status for namelist read 
    819535      NAMELIST/namicethd/ hmelt , hiccrit, fraz_swi, maxfrazb, vfrazb, Cfrazb,   & 
    820          &                hicmin, hiclim,                                        & 
    821          &                sbeta  , parlat, hakspl, hibspl, exld,                 & 
    822          &                hakdif, hnzst  , thth  , parsub, alphs, betas,         &  
     536         &                hiclim, hnzst, parsub, betas,                          &  
    823537         &                kappa_i, nconv_i_thd, maxer_i_thd, thcon_i_swi 
    824538      !!------------------------------------------------------------------- 
     
    843557         WRITE(numout,*)'   Namelist of ice parameters for ice thermodynamic computation ' 
    844558         WRITE(numout,*)'      maximum melting at the bottom                           hmelt        = ', hmelt 
    845          WRITE(numout,*)'      ice thick. for lateral accretion in NH (SH)             hiccrit(1/2) = ', hiccrit 
     559         WRITE(numout,*)'      ice thick. for lateral accretion                        hiccrit      = ', hiccrit 
    846560         WRITE(numout,*)'      Frazil ice thickness as a function of wind or not       fraz_swi     = ', fraz_swi 
    847561         WRITE(numout,*)'      Maximum proportion of frazil ice collecting at bottom   maxfrazb     = ', maxfrazb 
    848562         WRITE(numout,*)'      Thresold relative drift speed for collection of frazil  vfrazb       = ', vfrazb 
    849563         WRITE(numout,*)'      Squeezing coefficient for collection of frazil          Cfrazb       = ', Cfrazb 
    850          WRITE(numout,*)'      ice thick. corr. to max. energy stored in brine pocket  hicmin       = ', hicmin   
    851564         WRITE(numout,*)'      minimum ice thickness                                   hiclim       = ', hiclim  
    852565         WRITE(numout,*)'      numerical carac. of the scheme for diffusion in ice ' 
    853          WRITE(numout,*)'      Cranck-Nicholson (=0.5), implicit (=1), explicit (=0)   sbeta        = ', sbeta 
    854          WRITE(numout,*)'      percentage of energy used for lateral ablation          parlat       = ', parlat 
    855          WRITE(numout,*)'      slope of distr. for Hakkinen-Mellor lateral melting     hakspl       = ', hakspl   
    856          WRITE(numout,*)'      slope of distribution for Hibler lateral melting        hibspl       = ', hibspl 
    857          WRITE(numout,*)'      exponent for leads-closure rate                         exld         = ', exld 
    858          WRITE(numout,*)'      coefficient for diffusions of ice and snow              hakdif       = ', hakdif 
    859          WRITE(numout,*)'      threshold thick. for comp. of eq. thermal conductivity  zhth         = ', thth  
    860566         WRITE(numout,*)'      thickness of the surf. layer in temp. computation       hnzst        = ', hnzst 
    861567         WRITE(numout,*)'      switch for snow sublimation  (=1) or not (=0)           parsub       = ', parsub   
    862          WRITE(numout,*)'      coefficient for snow density when snow ice formation    alphs        = ', alphs 
    863568         WRITE(numout,*)'      coefficient for ice-lead partition of snowfall          betas        = ', betas 
    864569         WRITE(numout,*)'      extinction radiation parameter in sea ice (1.0)         kappa_i      = ', kappa_i 
     
    866571         WRITE(numout,*)'      maximal err. on T for heat diffusion computation        maxer_i_thd  = ', maxer_i_thd 
    867572         WRITE(numout,*)'      switch for comp. of thermal conductivity in the ice     thcon_i_swi  = ', thcon_i_swi 
     573         WRITE(numout,*)'      check heat conservation in the ice/snow                 con_i        = ', con_i 
    868574      ENDIF 
    869       ! 
    870       rcdsn = hakdif * rcdsn  
    871       rcdic = hakdif * rcdic 
    872575      ! 
    873576   END SUBROUTINE lim_thd_init 
Note: See TracChangeset for help on using the changeset viewer.