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 9987 for branches/UKMO/dev_r5518_obs_oper_update_icethick/NEMOGCM/NEMO/LIM_SRC_3/limthd_lac.F90 – NEMO

Ignore:
Timestamp:
2018-07-23T11:33:03+02:00 (6 years ago)
Author:
emmafiedler
Message:

Merge with GO6 FOAMv14 package branch r9288

File:
1 edited

Legend:

Unmodified
Added
Removed
  • branches/UKMO/dev_r5518_obs_oper_update_icethick/NEMOGCM/NEMO/LIM_SRC_3/limthd_lac.F90

    r7960 r9987  
    7575      INTEGER ::   ii, ij, iter     !   -       - 
    7676      REAL(wp)  ::   ztmelts, zdv, zfrazb, zweight, zde                         ! local scalars 
    77       REAL(wp) ::   zgamafr, zvfrx, zvgx, ztaux, ztwogp, zf , zhicol_new        !   -      - 
     77      REAL(wp) ::   zgamafr, zvfrx, zvgx, ztaux, ztwogp, zf                     !   -      - 
    7878      REAL(wp) ::   ztenagm, zvfry, zvgy, ztauy, zvrel2, zfp, zsqcd , zhicrit   !   -      - 
    79       LOGICAL  ::   iterate_frazil   ! iterate frazil ice collection thickness 
    8079      CHARACTER (len = 15) :: fieldid 
    8180 
     
    108107      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:,:) ::   zsmv_i_1d ! 1-D version of smv_i 
    109108 
    110       REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:,:,:) ::   ze_i_1d   !: 1-D version of e_i 
    111  
    112       REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:,:) ::   zvrel                   ! relative ice / frazil velocity 
    113  
    114       REAL(wp) :: zcai = 1.4e-3_wp 
     109      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:,:,:) ::   ze_i_1d !: 1-D version of e_i 
     110 
     111      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:,:) ::   zvrel     ! relative ice / frazil velocity 
     112 
     113      REAL(wp) :: zcai = 1.4e-3_wp                     ! ice-air drag (clem: should be dependent on coupling/forcing used) 
    115114      !!-----------------------------------------------------------------------! 
    116115 
     
    143142      !------------------------------------------------------------------------------!     
    144143      ! hicol is the thickness of new ice formed in open water 
    145       ! hicol can be either prescribed (frazswi = 0) 
    146       ! or computed (frazswi = 1) 
     144      ! hicol can be either prescribed (frazswi = 0) or computed (frazswi = 1) 
    147145      ! Frazil ice forms in open water, is transported by wind 
    148146      ! accumulates at the edge of the consolidated ice edge 
     
    155153      zvrel(:,:) = 0._wp 
    156154 
    157       ! Default new ice thickness  
    158       hicol(:,:) = rn_hnewice 
     155      ! Default new ice thickness 
     156      WHERE( qlead(:,:) < 0._wp ) ; hicol = rn_hnewice 
     157      ELSEWHERE                   ; hicol = 0._wp 
     158      END WHERE 
    159159 
    160160      IF( ln_frazil ) THEN 
     
    182182                     &          +   vtau_ice(ji  ,jj  ) * vmask(ji  ,jj  ,1) ) * 0.5_wp 
    183183                  ! Square root of wind stress 
    184                   ztenagm       =  SQRT( SQRT( ztaux**2 + ztauy**2 ) ) 
     184                  ztenagm       =  SQRT( SQRT( ztaux * ztaux + ztauy * ztauy ) ) 
    185185 
    186186                  !--------------------- 
     
    205205                  zvrel2 = MAX(  ( zvfrx - zvgx ) * ( zvfrx - zvgx )   & 
    206206                     &         + ( zvfry - zvgy ) * ( zvfry - zvgy ) , 0.15 * 0.15 ) 
    207                   zvrel(ji,jj)  = SQRT( zvrel2 ) 
     207                  zvrel(ji,jj) = SQRT( zvrel2 ) 
    208208 
    209209                  !--------------------- 
    210210                  ! Iterative procedure 
    211211                  !--------------------- 
    212                   hicol(ji,jj) = zhicrit + 0.1  
    213                   hicol(ji,jj) = zhicrit +   hicol(ji,jj)    & 
    214                      &                   / ( hicol(ji,jj) * hicol(ji,jj) -  zhicrit * zhicrit ) * ztwogp * zvrel2 
    215  
    216 !!gm better coding: above: hicol(ji,jj) * hicol(ji,jj) = (zhicrit + 0.1)*(zhicrit + 0.1) 
    217 !!gm                                                   = zhicrit**2 + 0.2*zhicrit +0.01 
    218 !!gm                therefore the 2 lines with hicol can be replaced by 1 line: 
    219 !!gm              hicol(ji,jj) = zhicrit + (zhicrit + 0.1) / ( 0.2 * zhicrit + 0.01 ) * ztwogp * zvrel2 
    220 !!gm further more (zhicrit + 0.1)/(0.2 * zhicrit + 0.01 )*ztwogp can be computed one for all outside the DO loop 
     212                  hicol(ji,jj) = zhicrit +   ( zhicrit + 0.1 )    & 
     213                     &                   / ( ( zhicrit + 0.1 ) * ( zhicrit + 0.1 ) -  zhicrit * zhicrit ) * ztwogp * zvrel2 
    221214 
    222215                  iter = 1 
    223                   iterate_frazil = .true. 
    224  
    225                   DO WHILE ( iter < 100 .AND. iterate_frazil )  
    226                      zf = ( hicol(ji,jj) - zhicrit ) * ( hicol(ji,jj)**2 - zhicrit**2 ) & 
    227                         - hicol(ji,jj) * zhicrit * ztwogp * zvrel2 
    228                      zfp = ( hicol(ji,jj) - zhicrit ) * ( 3.0*hicol(ji,jj) + zhicrit ) & 
    229                         - zhicrit * ztwogp * zvrel2 
    230                      zhicol_new = hicol(ji,jj) - zf/zfp 
    231                      hicol(ji,jj)   = zhicol_new 
    232  
     216                  DO WHILE ( iter < 20 )  
     217                     zf  = ( hicol(ji,jj) - zhicrit ) * ( hicol(ji,jj) * hicol(ji,jj) - zhicrit * zhicrit ) -   & 
     218                        &    hicol(ji,jj) * zhicrit * ztwogp * zvrel2 
     219                     zfp = ( hicol(ji,jj) - zhicrit ) * ( 3.0 * hicol(ji,jj) + zhicrit ) - zhicrit * ztwogp * zvrel2 
     220 
     221                     hicol(ji,jj) = hicol(ji,jj) - zf/zfp 
    233222                     iter = iter + 1 
    234  
    235                   END DO ! do while 
     223                  END DO 
    236224 
    237225               ENDIF ! end of selection of pixels where ice forms 
    238226 
    239             END DO ! loop on ji ends 
    240          END DO ! loop on jj ends 
    241       !  
    242       CALL lbc_lnk( zvrel(:,:), 'T', 1. ) 
    243       CALL lbc_lnk( hicol(:,:), 'T', 1. ) 
     227            END DO  
     228         END DO  
     229         !  
     230         CALL lbc_lnk( zvrel(:,:), 'T', 1. ) 
     231         CALL lbc_lnk( hicol(:,:), 'T', 1. ) 
    244232 
    245233      ENDIF ! End of computation of frazil ice collection thickness 
     
    282270      ! Move from 2-D to 1-D vectors 
    283271      !------------------------------ 
    284       ! If ocean gains heat do nothing  
    285       ! 0therwise compute new ice formation 
     272      ! If ocean gains heat do nothing. Otherwise compute new ice formation 
    286273 
    287274      IF ( nbpac > 0 ) THEN 
     
    297284         END DO 
    298285 
    299          CALL tab_2d_1d( nbpac, qlead_1d  (1:nbpac)     , qlead  , jpi, jpj, npac(1:nbpac) ) 
    300          CALL tab_2d_1d( nbpac, t_bo_1d   (1:nbpac)     , t_bo   , jpi, jpj, npac(1:nbpac) ) 
    301          CALL tab_2d_1d( nbpac, sfx_opw_1d(1:nbpac)     , sfx_opw, jpi, jpj, npac(1:nbpac) ) 
    302          CALL tab_2d_1d( nbpac, wfx_opw_1d(1:nbpac)     , wfx_opw, jpi, jpj, npac(1:nbpac) ) 
    303          CALL tab_2d_1d( nbpac, hicol_1d  (1:nbpac)     , hicol  , jpi, jpj, npac(1:nbpac) ) 
    304          CALL tab_2d_1d( nbpac, zvrel_1d  (1:nbpac)     , zvrel  , jpi, jpj, npac(1:nbpac) ) 
    305  
    306          CALL tab_2d_1d( nbpac, hfx_thd_1d(1:nbpac)     , hfx_thd, jpi, jpj, npac(1:nbpac) ) 
    307          CALL tab_2d_1d( nbpac, hfx_opw_1d(1:nbpac)     , hfx_opw, jpi, jpj, npac(1:nbpac) ) 
     286         CALL tab_2d_1d( nbpac, qlead_1d  (1:nbpac)     , qlead     , jpi, jpj, npac(1:nbpac) ) 
     287         CALL tab_2d_1d( nbpac, t_bo_1d   (1:nbpac)     , t_bo      , jpi, jpj, npac(1:nbpac) ) 
     288         CALL tab_2d_1d( nbpac, sfx_opw_1d(1:nbpac)     , sfx_opw   , jpi, jpj, npac(1:nbpac) ) 
     289         CALL tab_2d_1d( nbpac, wfx_opw_1d(1:nbpac)     , wfx_opw   , jpi, jpj, npac(1:nbpac) ) 
     290         CALL tab_2d_1d( nbpac, hicol_1d  (1:nbpac)     , hicol     , jpi, jpj, npac(1:nbpac) ) 
     291         CALL tab_2d_1d( nbpac, zvrel_1d  (1:nbpac)     , zvrel     , jpi, jpj, npac(1:nbpac) ) 
     292 
     293         CALL tab_2d_1d( nbpac, hfx_thd_1d(1:nbpac)     , hfx_thd   , jpi, jpj, npac(1:nbpac) ) 
     294         CALL tab_2d_1d( nbpac, hfx_opw_1d(1:nbpac)     , hfx_opw   , jpi, jpj, npac(1:nbpac) ) 
     295         CALL tab_2d_1d( nbpac, rn_amax_1d(1:nbpac)     , rn_amax_2d, jpi, jpj, npac(1:nbpac) ) 
    308296 
    309297         !------------------------------------------------------------------------------! 
     
    316304         zv_b(1:nbpac,:) = zv_i_1d(1:nbpac,:)  
    317305         za_b(1:nbpac,:) = za_i_1d(1:nbpac,:) 
     306 
    318307         !---------------------- 
    319308         ! Thickness of new ice 
    320309         !---------------------- 
    321          DO ji = 1, nbpac 
    322             zh_newice(ji) = rn_hnewice 
    323          END DO 
    324          IF( ln_frazil ) zh_newice(1:nbpac) = hicol_1d(1:nbpac) 
     310         zh_newice(1:nbpac) = hicol_1d(1:nbpac) 
    325311 
    326312         !---------------------- 
     
    384370            ! salt flux 
    385371            sfx_opw_1d(ji) = sfx_opw_1d(ji) - zv_newice(ji) * rhoic * zs_newice(ji) * r1_rdtice 
    386  
     372         END DO 
     373          
     374         zv_frazb(:) = 0._wp 
     375         IF( ln_frazil ) THEN 
    387376            ! A fraction zfrazb of frazil ice is accreted at the ice bottom 
    388             rswitch       = 1._wp - MAX( 0._wp, SIGN( 1._wp , - zat_i_1d(ji) ) ) 
    389             zfrazb        = rswitch * ( TANH ( rn_Cfrazb * ( zvrel_1d(ji) - rn_vfrazb ) ) + 1.0 ) * 0.5 * rn_maxfrazb 
    390             zv_frazb(ji)  =         zfrazb   * zv_newice(ji) 
    391             zv_newice(ji) = ( 1.0 - zfrazb ) * zv_newice(ji) 
    392          END DO 
    393  
     377            DO ji = 1, nbpac 
     378               rswitch       = 1._wp - MAX( 0._wp, SIGN( 1._wp , - zat_i_1d(ji) ) ) 
     379               zfrazb        = rswitch * ( TANH( rn_Cfrazb * ( zvrel_1d(ji) - rn_vfrazb ) ) + 1.0 ) * 0.5 * rn_maxfrazb 
     380               zv_frazb(ji)  =         zfrazb   * zv_newice(ji) 
     381               zv_newice(ji) = ( 1.0 - zfrazb ) * zv_newice(ji) 
     382            END DO 
     383         END IF 
     384          
    394385         !----------------- 
    395386         ! Area of new ice 
     
    409400         ! we keep the excessive volume in memory and attribute it later to bottom accretion 
    410401         DO ji = 1, nbpac 
    411             IF ( za_newice(ji) >  ( rn_amax - zat_i_1d(ji) ) ) THEN 
    412                zda_res(ji)   = za_newice(ji) - ( rn_amax - zat_i_1d(ji) ) 
     402            IF ( za_newice(ji) >  ( rn_amax_1d(ji) - zat_i_1d(ji) ) ) THEN 
     403               zda_res(ji)   = za_newice(ji) - ( rn_amax_1d(ji) - zat_i_1d(ji) ) 
    413404               zdv_res(ji)   = zda_res  (ji) * zh_newice(ji)  
    414405               za_newice(ji) = za_newice(ji) - zda_res  (ji) 
     
    443434               jl = jcat(ji) 
    444435               rswitch = MAX( 0._wp, SIGN( 1._wp , zv_i_1d(ji,jl) - epsi20 ) ) 
    445                ze_i_1d(ji,jk,jl) = zswinew(ji)   *   ze_newice(ji) +                                                      & 
     436               ze_i_1d(ji,jk,jl) = zswinew(ji)   *   ze_newice(ji) +                                                    & 
    446437                  &        ( 1.0 - zswinew(ji) ) * ( ze_newice(ji) * zv_newice(ji) + ze_i_1d(ji,jk,jl) * zv_b(ji,jl) )  & 
    447438                  &        * rswitch / MAX( zv_i_1d(ji,jl), epsi20 ) 
Note: See TracChangeset for help on using the changeset viewer.