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2008-04-29T14:40:00+02:00 (13 years ago)
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ctlod
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Manage wind stress at the sea-ice (LIM 3.0)/ocean interface in a proper way, see ticket: #128

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trunk/NEMO/LIM_SRC_3
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  • trunk/NEMO/LIM_SRC_3/limdyn.F90

    r904 r913  
    1818   USE ice 
    1919   USE par_ice 
     20   USE sbc_oce         ! Surface boundary condition: ocean fields 
    2021   USE sbc_ice         ! Surface boundary condition: ice fields 
    2122   USE ice_oce 
     
    6667      !!------------------------------------------------------------------------------------ 
    6768      !! * Local variables 
    68       INTEGER ::   ji, jj, jl, ja    ! dummy loop indices 
    69       INTEGER :: i_j1, i_jpj         ! Starting/ending j-indices for rheology 
    70  
    71       REAL(wp) ::   & 
    72          ztairx, ztairy,          &  ! tempory scalars 
    73          zsang , zmod,            & 
    74          ztglx , ztgly ,          & 
    75          zt11, zt12, zt21, zt22 , & 
    76          zustm,                   & 
    77          zsfrldmx2, zsfrldmy2,    & 
    78          zu_ice, zv_ice, ztair2 
    79  
    80       REAL(wp),DIMENSION(jpj) ::   & 
    81            zind,                     &  ! i-averaged indicator of sea-ice 
    82            zmsk                         ! i-averaged of tmask 
     69      INTEGER  ::   ji, jj, jl, ja    ! dummy loop indices 
     70      INTEGER  ::   i_j1, i_jpj       ! Starting/ending j-indices for rheology 
     71      REAL(wp) ::   zcoef             ! temporary scalar 
     72      REAL(wp), DIMENSION(jpj)     ::   zind           ! i-averaged indicator of sea-ice 
     73      REAL(wp), DIMENSION(jpj)     ::   zmsk           ! i-averaged of tmask 
     74      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj) ::   zu_io, zv_io   ! ice-ocean velocity 
    8375      !!--------------------------------------------------------------------- 
    8476 
     
    159151 
    160152         ! computation of friction velocity 
     153         ! -------------------------------- 
     154         ! ice-ocean velocity at U & V-points (u_ice vi_ice at U- & V-points ; ssu_m, ssv_m at U- & V-points) 
     155         zu_io(:,:) = u_ice(:,:) - ssu_m(:,:) 
     156         zv_io(:,:) = v_ice(:,:) - ssv_m(:,:) 
     157         ! frictional velocity at T-point 
     158         DO jj = 2, jpjm1  
     159            DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt. 
     160               ust2s(ji,jj) = 0.5 * cw                                                          & 
     161                  &         * (  zu_io(ji,jj) * zu_io(ji,jj) + zu_io(ji-1,jj) * zu_io(ji-1,jj)   & 
     162                  &            + zv_io(ji,jj) * zv_io(ji,jj) + zv_io(ji,jj-1) * zv_io(ji,jj-1)   ) * tms(ji,jj) 
     163            END DO 
     164         END DO 
     165         ! 
     166      ELSE      ! no ice dynamics : transmit directly the atmospheric stress to the ocean 
     167         ! 
     168         zcoef = SQRT( 0.5 ) / rau0 
    161169         DO jj = 2, jpjm1 
    162             DO ji = fs_2, fs_jpim1 
    163  
    164                zu_ice   = u_ice(ji,jj) - u_oce(ji,jj) 
    165                zt11  = rhoco * zu_ice * zu_ice 
    166  
    167                zu_ice   = u_ice(ji-1,jj) - u_oce(ji-1,jj) 
    168                zt12  = rhoco * zu_ice * zu_ice 
    169  
    170                zv_ice   = v_ice(ji,jj) - v_oce(ji,jj) 
    171                zt21  = rhoco * zv_ice * zv_ice 
    172  
    173                zv_ice   = v_ice(ji,jj-1) - v_oce(ji,jj-1) 
    174                zt22  = rhoco * zv_ice * zv_ice 
    175                ztair2 = ( ( utaui_ice(ji,jj) + utaui_ice(ji-1,jj) ) / 2. )**2 + & 
    176                         ( ( vtaui_ice(ji,jj) + vtaui_ice(ji,jj-1) ) / 2. )**2 
    177  
    178                ! should not be weighted 
    179                zustm =  ( at_i(ji,jj)       ) * 0.5 * ( zt11 + zt12 + zt21 + zt22 )        & 
    180                   &  +  ( 1.0 - at_i(ji,jj) ) * SQRT( ztair2 ) 
    181  
    182                ust2s(ji,jj) = ( zustm / rau0 ) * tms(ji,jj) 
    183  
     170            DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt. 
     171               ust2s(ji,jj) = zcoef * tms(ji,jj) * SQRT(  utau(ji,jj) * utau(ji,jj) + utau(ji-1,jj) * utau(ji-1,jj)   & 
     172                  &                                     + vtau(ji,jj) * vtau(ji,jj) + vtau(ji,jj-1) * vtau(ji,jj-1) ) 
    184173            END DO 
    185174         END DO 
    186  
    187        ELSE      ! If no ice dynamics   
    188                      
    189                ! virer ca (key_lim_cp1) 
    190           DO jj = 2, jpjm1 
    191              DO ji = fs_2, fs_jpim1 
    192                 ztair2 = ( ( utaui_ice(ji,jj) + utaui_ice(ji-1,jj) ) / 2. )**2 + & 
    193                          ( ( vtaui_ice(ji,jj) + vtaui_ice(ji,jj-1) ) / 2. )**2 
    194                 zustm        = SQRT( ztair2  ) 
    195  
    196                 ust2s(ji,jj) = ( zustm / rau0 ) * tms(ji,jj) 
    197             END DO 
    198          END DO 
    199  
     175         ! 
    200176      ENDIF 
    201177 
  • trunk/NEMO/LIM_SRC_3/limsbc.F90

    r888 r913  
    7777      INTEGER  ::   ifvt, i1mfr, idfr               ! some switches 
    7878      INTEGER  ::   iflt, ial, iadv, ifral, ifrdv 
    79       REAL(wp) ::   zqsr  , zqns     ! solar & non solar heat flux 
    8079      REAL(wp) ::   zinda            ! switch for testing the values of ice concentration 
    8180      REAL(wp) ::   zfons            ! salt exchanges at the ice/ocean interface 
    8281      REAL(wp) ::   zpme             ! freshwater exchanges at the ice/ocean interface 
    8382      REAL(wp) ::   zfrldu, zfrldv   ! lead fraction at U- & V-points 
    84       REAL(wp) ::   zutau , zvtau    ! lead fraction at U- & V-points 
    8583      REAL(wp) ::   zu_io , zv_io    ! 2 components of the ice-ocean velocity 
    86       REAL(wp) ::   ztairx, ztairy    
    87       REAL(wp) ::   zsfrldmx2, zsfrldmy2 
    88       REAL(wp) ::   zu_ice, zv_ice 
    89       REAL(wp) ::   ztglx , ztgly 
    90       REAL(wp) ::   ztaux , ztauy 
    9184       
    9285#if defined key_coupled     
     
    9487      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpl) ::   zalbp    ! albedo of ice under clear sky 
    9588#endif 
    96       REAL(wp) ::   zsang, zmod, zfm 
     89      REAL(wp) ::   zsang, zmod 
    9790      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj) ::   ztio_u, ztio_v   ! ocean stress below sea-ice 
    9891      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj) ::   zfcm1 , zfcm2    ! solar/non solar heat fluxes 
     
    277270 
    278271         ! ... ice stress over ocean with a ice-ocean rotation angle 
    279          DO jj = 2, jpjm1 
    280             zsang  = SIGN(1.e0, gphif(1,jj-1) ) * sangvg 
    281  
    282             DO ji = fs_2, fs_jpim1 
    283                ! computation of wind stress over ocean in X and Y direction 
    284                ztairx =  ( 2.0 - at_i(ji,jj) - at_i(ji+1,jj) ) * utau(ji,jj) 
    285                ztairy =  ( 2.0 - at_i(ji,jj) - at_i(ji,jj+1) ) * vtau(ji,jj) 
    286  
    287                zsfrldmx2 = at_i(ji,jj) + at_i(ji+1,jj) 
    288                zsfrldmy2 = at_i(ji,jj) + at_i(ji,jj+1) 
    289  
    290                zu_ice   = u_ice(ji,jj) - u_oce(ji,jj) 
    291                zv_ice   = v_ice(ji,jj) - v_oce(ji,jj) 
    292                zmod     = SQRT( zu_ice * zu_ice + zv_ice * zv_ice )  
    293  
     272         DO jj = 1, jpj 
     273            ! ... change the sinus angle sign in the south hemisphere 
     274            zsang  = SIGN(1.e0, gphif(1,jj) ) * sangvg 
     275            DO ji = 1, jpi 
     276               ! ... ice velocity relative to the ocean 
     277               zu_io = u_ice(ji,jj) - u_oce(ji,jj) 
     278               zv_io = v_ice(ji,jj) - v_oce(ji,jj) 
     279               zmod  = SQRT( zu_io * zu_io + zv_io * zv_io )  
    294280               ! quadratic drag formulation 
    295                ztglx   = zsfrldmx2 * rhoco * zmod * ( cangvg * zu_ice - zsang * zv_ice )  
    296                ztgly   = zsfrldmy2 * rhoco * zmod * ( cangvg * zv_ice + zsang * zu_ice )  
    297 ! 
    298 !              ! IMPORTANT 
    299 !              ! these lines are bound to prevent numerical oscillations 
    300 !              ! in the ice-ocean stress 
    301 !              ! They are physically ill-based. There is a cleaner solution 
    302 !              ! to try (remember discussion in Paris Gurvan) 
    303 ! 
    304                ztglx   = ztglx * exp( - zmod / 0.5 ) 
    305                ztgly   = ztglx * exp( - zmod / 0.5 ) 
    306  
    307                tio_u(ji,jj) = ( ztairx + 1.0 * ztglx ) / 2. 
    308                tio_v(ji,jj) = ( ztairy + 1.0 * ztgly ) / 2. 
     281               ztio_u(ji,jj) = rhoco * zmod * ( cangvg * zu_io - zsang * zv_io )  
     282               ztio_v(ji,jj) = rhoco * zmod * ( cangvg * zv_io + zsang * zu_io )  
     283               ! 
    309284            END DO 
    310285         END DO 
    311286 
    312          DO jj = 1, jpjm1 
    313             DO ji = 1, fs_jpim1   ! vertor opt. 
    314                zfrldu = MAX( freezn(ji,jj), freezn(ji,jj+1) )   ! ice/ocean indicator at U- and V-points 
    315                zfrldv = MAX( freezn(ji,jj), freezn(ji+1,jj) ) 
    316                ztaux = tio_u(ji,jj) 
    317                ztauy = tio_v(ji,jj) 
    318                utau(ji,jj) = (1.-zfrldu) * utau(ji,jj) + zfrldu * ztaux    ! stress at the ocean surface 
    319                vtau(ji,jj) = (1.-zfrldv) * vtau(ji,jj) + zfrldv * ztauy 
     287         DO jj = 2, jpjm1 
     288            DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vertor opt. 
     289               ! ... open-ocean (lead) fraction at U- & V-points (from T-point values) 
     290               zfrldu = 0.5 * ( ato_i(ji,jj) + ato_i(ji+1,jj  ) ) 
     291               zfrldv = 0.5 * ( ato_i(ji,jj) + ato_i(ji  ,jj+1) ) 
     292               ! update surface ocean stress 
     293               utau(ji,jj) = zfrldu * utau(ji,jj) + ( 1. - zfrldu ) * ztio_u(ji,jj) 
     294               vtau(ji,jj) = zfrldv * vtau(ji,jj) + ( 1. - zfrldv ) * ztio_v(ji,jj) 
     295               ! 
    320296            END DO 
    321297         END DO 
    322  
    323 !new fashion         DO jj = 2, jpjm1 
    324 !new fashion            DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vertor opt. 
    325 !new fashion               ! ... ice-cover wheighted ice-ocean stress at U and V-points  (from I-point values) 
    326 !new fashion               zutau  = 0.5 * ( ztio_u(ji+1,jj) + ztio_u(ji+1,jj+1) ) 
    327 !new fashion               zvtau  = 0.5 * ( ztio_v(ji,jj+1) + ztio_v(ji+1,jj+1) ) 
    328 !new fashion               ! ... open-ocean (lead) fraction at U- & V-points (from T-point values) 
    329 !new fashion               zfrldu = 0.5 * ( frld (ji,jj) + frld (ji+1,jj  ) ) 
    330 !new fashion               zfrldv = 0.5 * ( frld (ji,jj) + frld (ji  ,jj+1) ) 
    331 !new fashion               ! update surface ocean stress 
    332 !new fashion               utau(ji,jj) = zfrldu * utau(ji,jj) + ( 1. - zfrldu ) * zutau 
    333 !new fashion               vtau(ji,jj) = zfrldv * vtau(ji,jj) + ( 1. - zfrldv ) * zvtau 
    334 !new fashion               ! 
    335 !new fashion            END DO 
    336 !new fashion         END DO 
    337298 
    338299         ! boundary condition on the stress (utau,vtau) 
Note: See TracChangeset for help on using the changeset viewer.