Ignore:
Timestamp:
2015-07-15T17:46:12+02:00 (5 years ago)
Author:
andrewryan
Message:

merged in latest version of trunk alongside changes to SAO_SRC to be compatible with latest OBS

File:
1 edited

Legend:

Unmodified
Added
Removed
  • branches/2014/dev_r4650_UKMO14.12_STAND_ALONE_OBSOPER/NEMOGCM/NEMO/LIM_SRC_3/limistate.F90

    r5034 r5600  
    2222   USE eosbn2           ! equation of state 
    2323   USE ice              ! sea-ice variables 
    24    USE par_ice          ! ice parameters 
    2524   USE par_oce          ! ocean parameters 
    2625   USE dom_ice          ! sea-ice domain 
     
    3635 
    3736   !                          !!** init namelist (namiceini) ** 
    38    REAL(wp) ::   thres_sst   ! threshold water temperature for initial sea ice 
    39    REAL(wp) ::   hts_ini_n   ! initial snow thickness in the north 
    40    REAL(wp) ::   hts_ini_s   ! initial snow thickness in the south 
    41    REAL(wp) ::   hti_ini_n   ! initial ice thickness in the north 
    42    REAL(wp) ::   hti_ini_s   ! initial ice thickness in the south 
    43    REAL(wp) ::   ati_ini_n   ! initial leads area in the north 
    44    REAL(wp) ::   ati_ini_s   ! initial leads area in the south 
    45    REAL(wp) ::   smi_ini_n   ! initial salinity  
    46    REAL(wp) ::   smi_ini_s   ! initial salinity 
    47    REAL(wp) ::   tmi_ini_n   ! initial temperature 
    48    REAL(wp) ::   tmi_ini_s   ! initial temperature 
    49  
    50    LOGICAL  ::  ln_limini    ! initialization or not 
     37   REAL(wp) ::   rn_thres_sst   ! threshold water temperature for initial sea ice 
     38   REAL(wp) ::   rn_hts_ini_n   ! initial snow thickness in the north 
     39   REAL(wp) ::   rn_hts_ini_s   ! initial snow thickness in the south 
     40   REAL(wp) ::   rn_hti_ini_n   ! initial ice thickness in the north 
     41   REAL(wp) ::   rn_hti_ini_s   ! initial ice thickness in the south 
     42   REAL(wp) ::   rn_ati_ini_n   ! initial leads area in the north 
     43   REAL(wp) ::   rn_ati_ini_s   ! initial leads area in the south 
     44   REAL(wp) ::   rn_smi_ini_n   ! initial salinity  
     45   REAL(wp) ::   rn_smi_ini_s   ! initial salinity 
     46   REAL(wp) ::   rn_tmi_ini_n   ! initial temperature 
     47   REAL(wp) ::   rn_tmi_ini_s   ! initial temperature 
     48 
     49   LOGICAL  ::  ln_iceini    ! initialization or not 
    5150   !!---------------------------------------------------------------------- 
    5251   !!   LIM 3.0,  UCL-LOCEAN-IPSL (2008) 
     
    8786      !! * Local variables 
    8887      INTEGER    :: ji, jj, jk, jl             ! dummy loop indices 
    89       REAL(wp)   :: epsi20, ztmelts, zdh 
     88      REAL(wp)   :: ztmelts, zdh 
    9089      INTEGER    :: i_hemis, i_fill, jl0   
    9190      REAL(wp)   :: ztest_1, ztest_2, ztest_3, ztest_4, ztests, zsigma, zarg, zA, zV, zA_cons, zV_cons, zconv 
     
    101100      CALL wrk_alloc(   2,      zht_i_ini, zat_i_ini, zvt_i_ini, zht_s_ini, zsm_i_ini, ztm_i_ini ) 
    102101 
    103       epsi20   = 1.e-20_wp 
    104  
    105102      IF(lwp) WRITE(numout,*) 
    106103      IF(lwp) WRITE(numout,*) 'lim_istate : Ice initialization ' 
     
    115112      ! surface temperature 
    116113      DO jl = 1, jpl ! loop over categories 
    117          t_su  (:,:,jl) = rtt * tms(:,:) 
    118          tn_ice(:,:,jl) = rtt * tms(:,:) 
     114         t_su  (:,:,jl) = rt0 * tmask(:,:,1) 
     115         tn_ice(:,:,jl) = rt0 * tmask(:,:,1) 
    119116      END DO 
    120117 
    121118      ! basal temperature (considered at freezing point) 
    122       t_bo(:,:) = ( eos_fzp( tsn(:,:,1,jp_sal) ) + rt0 ) * tms(:,:)  
    123  
    124       IF( ln_limini ) THEN 
     119      CALL eos_fzp( sss_m(:,:), t_bo(:,:) ) 
     120      t_bo(:,:) = ( t_bo(:,:) + rt0 ) * tmask(:,:,1)  
     121 
     122      IF( ln_iceini ) THEN 
    125123 
    126124      !-------------------------------------------------------------------- 
     
    130128      DO jj = 1, jpj                                       ! ice if sst <= t-freez + ttest 
    131129         DO ji = 1, jpi 
    132             IF( ( tsn(ji,jj,1,jp_tem)  - ( t_bo(ji,jj) - rt0 ) ) * tms(ji,jj) >= thres_sst ) THEN  
    133                zswitch(ji,jj) = 0._wp * tms(ji,jj)    ! no ice 
     130            IF( ( sst_m(ji,jj)  - ( t_bo(ji,jj) - rt0 ) ) * tmask(ji,jj,1) >= rn_thres_sst ) THEN  
     131               zswitch(ji,jj) = 0._wp * tmask(ji,jj,1)    ! no ice 
    134132            ELSE                                                                                    
    135                zswitch(ji,jj) = 1._wp * tms(ji,jj)    !    ice 
     133               zswitch(ji,jj) = 1._wp * tmask(ji,jj,1)    !    ice 
    136134            ENDIF 
    137135         END DO 
     
    158156      !----------------------------- 
    159157      ! assign initial thickness, concentration, snow depth and salinity to an hemisphere-dependent array 
    160       zht_i_ini(1) = hti_ini_n ; zht_i_ini(2) = hti_ini_s  ! ice thickness 
    161       zht_s_ini(1) = hts_ini_n ; zht_s_ini(2) = hts_ini_s  ! snow depth 
    162       zat_i_ini(1) = ati_ini_n ; zat_i_ini(2) = ati_ini_s  ! ice concentration 
    163       zsm_i_ini(1) = smi_ini_n ; zsm_i_ini(2) = smi_ini_s  ! bulk ice salinity 
    164       ztm_i_ini(1) = tmi_ini_n ; ztm_i_ini(2) = tmi_ini_s  ! temperature (ice and snow) 
     158      zht_i_ini(1) = rn_hti_ini_n ; zht_i_ini(2) = rn_hti_ini_s  ! ice thickness 
     159      zht_s_ini(1) = rn_hts_ini_n ; zht_s_ini(2) = rn_hts_ini_s  ! snow depth 
     160      zat_i_ini(1) = rn_ati_ini_n ; zat_i_ini(2) = rn_ati_ini_s  ! ice concentration 
     161      zsm_i_ini(1) = rn_smi_ini_n ; zsm_i_ini(2) = rn_smi_ini_s  ! bulk ice salinity 
     162      ztm_i_ini(1) = rn_tmi_ini_n ; ztm_i_ini(2) = rn_tmi_ini_s  ! temperature (ice and snow) 
    165163 
    166164      zvt_i_ini(:) = zht_i_ini(:) * zat_i_ini(:)   ! ice volume 
     
    197195               !--- Ice thicknesses in the i_fill - 1 first categories 
    198196               DO jl = 1, i_fill - 1 
    199                   zh_i_ini(jl,i_hemis)    = 0.5 * ( hi_max(jl) + hi_max(jl-1) ) 
     197                  zh_i_ini(jl,i_hemis) = hi_mean(jl) 
    200198               END DO 
    201199                
    202200               !--- jl0: most likely index where cc will be maximum 
    203201               DO jl = 1, jpl 
    204                   IF ( ( zht_i_ini(i_hemis) .GT. hi_max(jl-1) ) .AND. & 
    205                      ( zht_i_ini(i_hemis) .LE. hi_max(jl)   ) ) THEN 
     202                  IF ( ( zht_i_ini(i_hemis) > hi_max(jl-1) ) .AND. & 
     203                     & ( zht_i_ini(i_hemis) <= hi_max(jl)   ) ) THEN 
    206204                     jl0 = jl 
    207205                  ENDIF 
     
    267265 
    268266            ! Test 3: thickness of the last category is in-bounds ? 
    269             IF ( zh_i_ini(i_fill, i_hemis) .GT. hi_max(i_fill-1) ) THEN 
     267            IF ( zh_i_ini(i_fill, i_hemis) > hi_max(i_fill-1) ) THEN 
    270268               ztest_3 = 1 
    271269            ELSE 
     
    317315            DO ji = 1, jpi 
    318316               a_i(ji,jj,jl)   = zswitch(ji,jj) * za_i_ini (jl,zhemis(ji,jj))  ! concentration 
    319                ht_i(ji,jj,jl)  = zswitch(ji,jj) * zh_i_ini(jl,zhemis(ji,jj))  ! ice thickness 
     317               ht_i(ji,jj,jl)  = zswitch(ji,jj) * zh_i_ini(jl,zhemis(ji,jj))   ! ice thickness 
    320318               ht_s(ji,jj,jl)  = ht_i(ji,jj,jl) * ( zht_s_ini( zhemis(ji,jj) ) / zht_i_ini( zhemis(ji,jj) ) )  ! snow depth 
    321                sm_i(ji,jj,jl)  = zswitch(ji,jj) * zsm_i_ini(zhemis(ji,jj)) !+ ( 1._wp - zswitch(ji,jj) ) * s_i_min ! salinity 
    322                o_i(ji,jj,jl)   = zswitch(ji,jj) * 1._wp + ( 1._wp - zswitch(ji,jj) ) ! age 
    323                t_su(ji,jj,jl)  = zswitch(ji,jj) * ztm_i_ini(zhemis(ji,jj)) + ( 1._wp - zswitch(ji,jj) ) * rtt ! surf temp 
     319               sm_i(ji,jj,jl)  = zswitch(ji,jj) * zsm_i_ini(zhemis(ji,jj))     ! salinity 
     320               o_i(ji,jj,jl)   = zswitch(ji,jj) * 1._wp                        ! age (1 day) 
     321               t_su(ji,jj,jl)  = zswitch(ji,jj) * ztm_i_ini(zhemis(ji,jj)) + ( 1._wp - zswitch(ji,jj) ) * rt0 ! surf temp 
    324322 
    325323               ! This case below should not be used if (ht_s/ht_i) is ok in namelist 
     
    329327               ! recompute ht_i, ht_s avoiding out of bounds values 
    330328               ht_i(ji,jj,jl) = MIN( hi_max(jl), ht_i(ji,jj,jl) + zdh ) 
    331                ht_s(ji,jj,jl) = MAX( 0._wp, ht_s(ji,jj,jl) - zdh * rhoic / rhosn ) 
     329               ht_s(ji,jj,jl) = MAX( 0._wp, ht_s(ji,jj,jl) - zdh * rhoic * r1_rhosn ) 
    332330 
    333331               ! ice volume, salt content, age content 
     
    336334               smv_i(ji,jj,jl) = MIN( sm_i(ji,jj,jl) , sss_m(ji,jj) ) * v_i(ji,jj,jl) ! salt content 
    337335               oa_i(ji,jj,jl)  = o_i(ji,jj,jl) * a_i(ji,jj,jl)               ! age content 
    338             END DO ! ji 
    339          END DO ! jj 
    340       END DO ! jl 
     336            END DO 
     337         END DO 
     338      END DO 
    341339 
    342340      ! Snow temperature and heat content 
     
    345343            DO jj = 1, jpj 
    346344               DO ji = 1, jpi 
    347                    t_s(ji,jj,jk,jl) = zswitch(ji,jj) * ztm_i_ini(zhemis(ji,jj)) + ( 1._wp - zswitch(ji,jj) ) * rtt 
     345                   t_s(ji,jj,jk,jl) = zswitch(ji,jj) * ztm_i_ini(zhemis(ji,jj)) + ( 1._wp - zswitch(ji,jj) ) * rt0 
    348346                   ! Snow energy of melting 
    349                    e_s(ji,jj,jk,jl) = zswitch(ji,jj) * rhosn * ( cpic * ( rtt - t_s(ji,jj,jk,jl) ) + lfus ) 
    350                    ! Change dimensions 
    351                    e_s(ji,jj,jk,jl) = e_s(ji,jj,jk,jl) / unit_fac 
    352                    ! Multiply by volume, so that heat content in Joules 
    353                    e_s(ji,jj,jk,jl) = e_s(ji,jj,jk,jl) * area(ji,jj) * v_s(ji,jj,jl) / nlay_s 
    354                END DO ! ji 
    355             END DO ! jj 
    356          END DO ! jl 
    357       END DO ! jk 
     347                   e_s(ji,jj,jk,jl) = zswitch(ji,jj) * rhosn * ( cpic * ( rt0 - t_s(ji,jj,jk,jl) ) + lfus ) 
     348 
     349                   ! Mutliply by volume, and divide by number of layers to get heat content in J/m2 
     350                   e_s(ji,jj,jk,jl) = e_s(ji,jj,jk,jl) * v_s(ji,jj,jl) * r1_nlay_s 
     351               END DO 
     352            END DO 
     353         END DO 
     354      END DO 
    358355 
    359356      ! Ice salinity, temperature and heat content 
     
    362359            DO jj = 1, jpj 
    363360               DO ji = 1, jpi 
    364                    t_i(ji,jj,jk,jl) = zswitch(ji,jj) * ztm_i_ini(zhemis(ji,jj)) + ( 1._wp - zswitch(ji,jj) ) * rtt  
    365                    s_i(ji,jj,jk,jl) = zswitch(ji,jj) * zsm_i_ini(zhemis(ji,jj)) !+ ( 1._wp - zswitch(ji,jj) ) * s_i_min 
    366                    ztmelts          = - tmut * s_i(ji,jj,jk,jl) + rtt !Melting temperature in K 
     361                   t_i(ji,jj,jk,jl) = zswitch(ji,jj) * ztm_i_ini(zhemis(ji,jj)) + ( 1._wp - zswitch(ji,jj) ) * rt0  
     362                   s_i(ji,jj,jk,jl) = zswitch(ji,jj) * zsm_i_ini(zhemis(ji,jj)) !+ ( 1._wp - zswitch(ji,jj) ) * rn_simin 
     363                   ztmelts          = - tmut * s_i(ji,jj,jk,jl) + rt0 !Melting temperature in K 
    367364 
    368365                   ! heat content per unit volume 
    369366                   e_i(ji,jj,jk,jl) = zswitch(ji,jj) * rhoic * (   cpic    * ( ztmelts - t_i(ji,jj,jk,jl) ) & 
    370                       +   lfus    * ( 1._wp - (ztmelts-rtt) / MIN((t_i(ji,jj,jk,jl)-rtt),-epsi20) ) & 
    371                       -   rcp     * ( ztmelts - rtt ) ) 
    372  
    373                    ! Correct dimensions to avoid big values 
    374                    e_i(ji,jj,jk,jl) = e_i(ji,jj,jk,jl) / unit_fac  
    375  
    376                    ! Mutliply by ice volume, and divide by number of layers to get heat content in J 
    377                    e_i(ji,jj,jk,jl) = e_i(ji,jj,jk,jl) * area(ji,jj) * v_i(ji,jj,jl) / nlay_i 
    378                END DO ! ji 
    379             END DO ! jj 
    380          END DO ! jl 
    381       END DO ! jk 
     367                      +   lfus    * ( 1._wp - (ztmelts-rt0) / MIN((t_i(ji,jj,jk,jl)-rt0),-epsi20) ) & 
     368                      -   rcp     * ( ztmelts - rt0 ) ) 
     369 
     370                   ! Mutliply by ice volume, and divide by number of layers to get heat content in J/m2 
     371                   e_i(ji,jj,jk,jl) = e_i(ji,jj,jk,jl) * v_i(ji,jj,jl) * r1_nlay_i 
     372               END DO 
     373            END DO 
     374         END DO 
     375      END DO 
    382376 
    383377      tn_ice (:,:,:) = t_su (:,:,:) 
    384378 
    385379      ELSE  
    386          ! if ln_limini=false 
     380         ! if ln_iceini=false 
    387381         a_i  (:,:,:) = 0._wp 
    388382         v_i  (:,:,:) = 0._wp 
     
    400394         DO jl = 1, jpl 
    401395            DO jk = 1, nlay_i 
    402                t_i(:,:,jk,jl) = rtt * tms(:,:) 
     396               t_i(:,:,jk,jl) = rt0 * tmask(:,:,1) 
    403397            END DO 
    404398            DO jk = 1, nlay_s 
    405                t_s(:,:,jk,jl) = rtt * tms(:,:) 
     399               t_s(:,:,jk,jl) = rt0 * tmask(:,:,1) 
    406400            END DO 
    407401         END DO 
    408402       
    409       ENDIF ! ln_limini 
     403      ENDIF ! ln_iceini 
    410404       
    411405      at_i (:,:) = 0.0_wp 
     
    481475      !!  8.5  ! 07-11 (M. Vancoppenolle) rewritten initialization 
    482476      !!----------------------------------------------------------------------------- 
    483       NAMELIST/namiceini/ ln_limini, thres_sst, hts_ini_n, hts_ini_s, hti_ini_n, hti_ini_s,  & 
    484          &                                      ati_ini_n, ati_ini_s, smi_ini_n, smi_ini_s, tmi_ini_n, tmi_ini_s 
     477      NAMELIST/namiceini/ ln_iceini, rn_thres_sst, rn_hts_ini_n, rn_hts_ini_s, rn_hti_ini_n, rn_hti_ini_s,  & 
     478         &                                      rn_ati_ini_n, rn_ati_ini_s, rn_smi_ini_n, rn_smi_ini_s, rn_tmi_ini_n, rn_tmi_ini_s 
    485479      INTEGER :: ios                 ! Local integer output status for namelist read 
    486480      !!----------------------------------------------------------------------------- 
     
    502496         WRITE(numout,*) 'lim_istate_init : ice parameters inititialisation ' 
    503497         WRITE(numout,*) '~~~~~~~~~~~~~~~' 
    504          WRITE(numout,*) '   initialization with ice (T) or not (F)       ln_limini   = ', ln_limini 
    505          WRITE(numout,*) '   threshold water temp. for initial sea-ice    thres_sst  = ', thres_sst 
    506          WRITE(numout,*) '   initial snow thickness in the north          hts_ini_n  = ', hts_ini_n 
    507          WRITE(numout,*) '   initial snow thickness in the south          hts_ini_s  = ', hts_ini_s  
    508          WRITE(numout,*) '   initial ice thickness  in the north          hti_ini_n  = ', hti_ini_n 
    509          WRITE(numout,*) '   initial ice thickness  in the south          hti_ini_s  = ', hti_ini_s 
    510          WRITE(numout,*) '   initial ice concentr.  in the north          ati_ini_n  = ', ati_ini_n 
    511          WRITE(numout,*) '   initial ice concentr.  in the north          ati_ini_s  = ', ati_ini_s 
    512          WRITE(numout,*) '   initial  ice salinity  in the north          smi_ini_n  = ', smi_ini_n 
    513          WRITE(numout,*) '   initial  ice salinity  in the south          smi_ini_s  = ', smi_ini_s 
    514          WRITE(numout,*) '   initial  ice/snw temp  in the north          tmi_ini_n  = ', tmi_ini_n 
    515          WRITE(numout,*) '   initial  ice/snw temp  in the south          tmi_ini_s  = ', tmi_ini_s 
     498         WRITE(numout,*) '   initialization with ice (T) or not (F)       ln_iceini     = ', ln_iceini 
     499         WRITE(numout,*) '   threshold water temp. for initial sea-ice    rn_thres_sst  = ', rn_thres_sst 
     500         WRITE(numout,*) '   initial snow thickness in the north          rn_hts_ini_n  = ', rn_hts_ini_n 
     501         WRITE(numout,*) '   initial snow thickness in the south          rn_hts_ini_s  = ', rn_hts_ini_s  
     502         WRITE(numout,*) '   initial ice thickness  in the north          rn_hti_ini_n  = ', rn_hti_ini_n 
     503         WRITE(numout,*) '   initial ice thickness  in the south          rn_hti_ini_s  = ', rn_hti_ini_s 
     504         WRITE(numout,*) '   initial ice concentr.  in the north          rn_ati_ini_n  = ', rn_ati_ini_n 
     505         WRITE(numout,*) '   initial ice concentr.  in the north          rn_ati_ini_s  = ', rn_ati_ini_s 
     506         WRITE(numout,*) '   initial  ice salinity  in the north          rn_smi_ini_n  = ', rn_smi_ini_n 
     507         WRITE(numout,*) '   initial  ice salinity  in the south          rn_smi_ini_s  = ', rn_smi_ini_s 
     508         WRITE(numout,*) '   initial  ice/snw temp  in the north          rn_tmi_ini_n  = ', rn_tmi_ini_n 
     509         WRITE(numout,*) '   initial  ice/snw temp  in the south          rn_tmi_ini_s  = ', rn_tmi_ini_s 
    516510      ENDIF 
    517511 
Note: See TracChangeset for help on using the changeset viewer.