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.
icethd.F90 in NEMO/trunk/src/ICE – NEMO

source: NEMO/trunk/src/ICE/icethd.F90 @ 15388

Last change on this file since 15388 was 15388, checked in by clem, 7 months ago

slightly rearrange ice thermo. No change in sette

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 28.0 KB
Line 
1MODULE icethd
2   !!======================================================================
3   !!                  ***  MODULE icethd   ***
4   !!   sea-ice : master routine for thermodynamics
5   !!======================================================================
6   !! History :  1.0  !  2000-01  (M.A. Morales Maqueda, H. Goosse, T. Fichefet) original code 1D
7   !!            4.0  !  2018     (many people)       SI3 [aka Sea Ice cube]
8   !!----------------------------------------------------------------------
9#if defined key_si3
10   !!----------------------------------------------------------------------
11   !!   'key_si3'                                       SI3 sea-ice model
12   !!----------------------------------------------------------------------
13   !!   ice_thd       : thermodynamics of sea ice
14   !!   ice_thd_init  : initialisation of sea-ice thermodynamics
15   !!----------------------------------------------------------------------
16   USE phycst         ! physical constants
17   USE dom_oce        ! ocean space and time domain variables
18   USE ice            ! sea-ice: variables
19!!gm list trop longue ==>>> why not passage en argument d'appel ?
20   USE sbc_oce , ONLY : sss_m, sst_m, e3t_m, utau, vtau, ssu_m, ssv_m, frq_m, sprecip, ln_cpl
21   USE sbc_ice , ONLY : qsr_oce, qns_oce, qemp_oce, qsr_ice, qns_ice, dqns_ice, evap_ice, qprec_ice, qevap_ice, &
22      &                 qml_ice, qcn_ice, qtr_ice_top
23   USE ice1D          ! sea-ice: thermodynamics variables
24   USE icethd_zdf     ! sea-ice: vertical heat diffusion
25   USE icethd_dh      ! sea-ice: ice-snow growth and melt
26   USE icethd_da      ! sea-ice: lateral melting
27   USE icethd_sal     ! sea-ice: salinity
28   USE icethd_ent     ! sea-ice: enthalpy redistribution
29   USE icethd_do      ! sea-ice: growth in open water
30   USE icethd_pnd     ! sea-ice: melt ponds
31   USE iceitd         ! sea-ice: remapping thickness distribution
32   USE icecor         ! sea-ice: corrections
33   USE icetab         ! sea-ice: 1D <==> 2D transformation
34   USE icevar         ! sea-ice: operations
35   USE icectl         ! sea-ice: control print
36   !
37   USE in_out_manager ! I/O manager
38   USE iom            ! I/O manager library
39   USE lib_mpp        ! MPP library
40   USE lib_fortran    ! fortran utilities (glob_sum + no signed zero)
41   USE lbclnk         ! lateral boundary conditions (or mpp links)
42   USE timing         ! Timing
43
44   IMPLICIT NONE
45   PRIVATE
46
47   PUBLIC   ice_thd         ! called by limstp module
48   PUBLIC   ice_thd_init    ! called by ice_init
49
50   !! for convergence tests
51   REAL(wp), ALLOCATABLE, DIMENSION(:,:,:) ::   ztice_cvgerr, ztice_cvgstp
52
53   !! * Substitutions
54#  include "do_loop_substitute.h90"
55   !!----------------------------------------------------------------------
56   !! NEMO/ICE 4.0 , NEMO Consortium (2018)
57   !! $Id$
58   !! Software governed by the CeCILL license (see ./LICENSE)
59   !!----------------------------------------------------------------------
60CONTAINS
61
62   SUBROUTINE ice_thd( kt )
63      !!-------------------------------------------------------------------
64      !!                ***  ROUTINE ice_thd  ***
65      !!
66      !! ** Purpose : This routine manages ice thermodynamics
67      !!
68      !! ** Action : - computation of oceanic sensible heat flux at the ice base
69      !!                              energy budget in the leads
70      !!                              net fluxes on top of ice and of ocean
71      !!             - selection of grid cells with ice
72      !!                - call ice_thd_zdf  for vertical heat diffusion
73      !!                - call ice_thd_dh   for vertical ice growth and melt
74      !!                - call ice_thd_pnd  for melt ponds
75      !!                - call ice_thd_ent  for enthalpy remapping
76      !!                - call ice_thd_sal  for ice desalination
77      !!                - call ice_thd_temp to  retrieve temperature from ice enthalpy
78      !!                - call ice_thd_mono for extra lateral ice melt if active virtual thickness distribution
79      !!                - call ice_thd_da   for lateral ice melt
80      !!             - back to the geographic grid
81      !!                - call ice_thd_rem  for remapping thickness distribution
82      !!                - call ice_thd_do   for ice growth in leads
83      !!-------------------------------------------------------------------
84      INTEGER, INTENT(in) :: kt    ! number of iteration
85      !
86      INTEGER  :: ji, jj, jk, jl   ! dummy loop indices
87      !!-------------------------------------------------------------------
88      ! controls
89      IF( ln_timing    )   CALL timing_start('icethd')                                                             ! timing
90      IF( ln_icediachk )   CALL ice_cons_hsm(0, 'icethd', rdiag_v, rdiag_s, rdiag_t, rdiag_fv, rdiag_fs, rdiag_ft) ! conservation
91      IF( ln_icediachk )   CALL ice_cons2D  (0, 'icethd',  diag_v,  diag_s,  diag_t,  diag_fv,  diag_fs,  diag_ft) ! conservation
92
93      IF( kt == nit000 .AND. lwp ) THEN
94         WRITE(numout,*)
95         WRITE(numout,*) 'ice_thd: sea-ice thermodynamics'
96         WRITE(numout,*) '~~~~~~~'
97      ENDIF
98
99      ! convergence tests
100      IF( ln_zdf_chkcvg ) THEN
101         ALLOCATE( ztice_cvgerr(jpi,jpj,jpl) , ztice_cvgstp(jpi,jpj,jpl) )
102         ztice_cvgerr = 0._wp ; ztice_cvgstp = 0._wp
103      ENDIF
104      !
105      CALL ice_thd_frazil             !--- frazil ice: collection thickness (ht_i_new) & fraction of frazil (fraz_frac)
106      !
107      !-------------------------------------------------------------------------------------------!
108      ! Thermodynamic computation (only on grid points covered by ice) => loop over ice categories
109      !-------------------------------------------------------------------------------------------!
110      DO jl = 1, jpl
111
112         ! select ice covered grid points
113         npti = 0 ; nptidx(:) = 0
114         DO_2D( nn_hls, nn_hls, nn_hls, nn_hls )
115            IF ( a_i(ji,jj,jl) > epsi10 ) THEN
116               npti         = npti  + 1
117               nptidx(npti) = (jj - 1) * jpi + ji
118            ENDIF
119         END_2D
120
121         IF( npti > 0 ) THEN  ! If there is no ice, do nothing.
122            !
123                              CALL ice_thd_1d2d( jl, 1 )            ! --- Move to 1D arrays --- !
124            !                                                       ! --- & Change units of e_i, e_s from J/m2 to J/m3 --- !
125            !
126            s_i_new   (1:npti) = 0._wp ; dh_s_tot(1:npti) = 0._wp   ! --- some init --- !  (important to have them here)
127            dh_i_sum  (1:npti) = 0._wp ; dh_i_bom(1:npti) = 0._wp ; dh_i_itm  (1:npti) = 0._wp
128            dh_i_sub  (1:npti) = 0._wp ; dh_i_bog(1:npti) = 0._wp
129            dh_snowice(1:npti) = 0._wp ; dh_s_mlt(1:npti) = 0._wp
130            !
131                              CALL ice_thd_zdf                      ! --- Ice-Snow temperature --- !
132            !
133            IF( ln_icedH ) THEN                                     ! --- Growing/Melting --- !
134                              CALL ice_thd_dh                           ! Ice-Snow thickness
135                              CALL ice_thd_ent( e_i_1d(1:npti,:) )      ! Ice enthalpy remapping
136            ENDIF
137                              CALL ice_thd_sal( ln_icedS )          ! --- Ice salinity --- !
138            !
139                              CALL ice_thd_temp                     ! --- Temperature update --- !
140            !
141            IF( ln_icedH .AND. ln_virtual_itd ) &
142               &              CALL ice_thd_mono                     ! --- Extra lateral melting if virtual_itd --- !
143            !
144            IF( ln_icedA )    CALL ice_thd_da                       ! --- Lateral melting --- !
145            !
146                              CALL ice_thd_1d2d( jl, 2 )            ! --- Change units of e_i, e_s from J/m3 to J/m2 --- !
147            !                                                       ! --- & Move to 2D arrays --- !
148         ENDIF
149         !
150      END DO
151      !
152      IF( ln_icediachk )   CALL ice_cons_hsm(1, 'icethd', rdiag_v, rdiag_s, rdiag_t, rdiag_fv, rdiag_fs, rdiag_ft)
153      IF( ln_icediachk )   CALL ice_cons2D  (1, 'icethd',  diag_v,  diag_s,  diag_t,  diag_fv,  diag_fs,  diag_ft)
154      !
155      IF ( ln_pnd .AND. ln_icedH ) &
156         &                    CALL ice_thd_pnd                      ! --- Melt ponds --- !
157      !
158      IF( jpl > 1  )          CALL ice_itd_rem( kt )                ! --- Transport ice between thickness categories --- !
159      !
160      IF( ln_icedO )          CALL ice_thd_do                       ! --- Frazil ice growth in leads --- !
161      !
162                              CALL ice_cor( kt , 2 )                ! --- Corrections --- !
163      !
164      oa_i(:,:,:) = oa_i(:,:,:) + a_i(:,:,:) * rDt_ice              ! --- Ice natural aging incrementation
165      !
166      DO_2D( 0, 0, 0, 0 )                                           ! --- Ice velocity corrections
167         IF( at_i(ji,jj) == 0._wp ) THEN   ! if ice has melted
168            IF( at_i(ji+1,jj) == 0._wp )   u_ice(ji  ,jj) = 0._wp   ! right side
169            IF( at_i(ji-1,jj) == 0._wp )   u_ice(ji-1,jj) = 0._wp   ! left side
170            IF( at_i(ji,jj+1) == 0._wp )   v_ice(ji,jj  ) = 0._wp   ! upper side
171            IF( at_i(ji,jj-1) == 0._wp )   v_ice(ji,jj-1) = 0._wp   ! bottom side
172         ENDIF
173      END_2D
174      CALL lbc_lnk( 'icethd', u_ice, 'U', -1.0_wp, v_ice, 'V', -1.0_wp )
175      !
176      ! convergence tests
177      IF( ln_zdf_chkcvg ) THEN
178         CALL iom_put( 'tice_cvgerr', ztice_cvgerr ) ; DEALLOCATE( ztice_cvgerr )
179         CALL iom_put( 'tice_cvgstp', ztice_cvgstp ) ; DEALLOCATE( ztice_cvgstp )
180      ENDIF
181      !
182      ! controls
183      IF( ln_icectl )   CALL ice_prt    (kt, iiceprt, jiceprt, 1, ' - ice thermodyn. - ') ! prints
184      IF( sn_cfctl%l_prtctl )   &
185        &               CALL ice_prt3D  ('icethd')                                        ! prints
186      IF( ln_timing )   CALL timing_stop('icethd')                                        ! timing
187      !
188   END SUBROUTINE ice_thd
189
190
191   SUBROUTINE ice_thd_temp
192      !!-----------------------------------------------------------------------
193      !!                   ***  ROUTINE ice_thd_temp ***
194      !!
195      !! ** Purpose :   Computes sea ice temperature (Kelvin) from enthalpy
196      !!
197      !! ** Method  :   Formula (Bitz and Lipscomb, 1999)
198      !!-------------------------------------------------------------------
199      INTEGER  ::   ji, jk   ! dummy loop indices
200      REAL(wp) ::   ztmelts, zbbb, zccc  ! local scalar
201      !!-------------------------------------------------------------------
202      ! Recover ice temperature
203      DO jk = 1, nlay_i
204         DO ji = 1, npti
205            ztmelts       = -rTmlt * sz_i_1d(ji,jk)
206            ! Conversion q(S,T) -> T (second order equation)
207            zbbb          = ( rcp - rcpi ) * ztmelts + e_i_1d(ji,jk) * r1_rhoi - rLfus
208            zccc          = SQRT( MAX( zbbb * zbbb - 4._wp * rcpi * rLfus * ztmelts, 0._wp ) )
209            t_i_1d(ji,jk) = rt0 - ( zbbb + zccc ) * 0.5_wp * r1_rcpi
210
211            ! mask temperature
212            rswitch       = 1._wp - MAX( 0._wp , SIGN( 1._wp , - h_i_1d(ji) ) )
213            t_i_1d(ji,jk) = rswitch * t_i_1d(ji,jk) + ( 1._wp - rswitch ) * rt0
214         END DO
215      END DO
216      !
217   END SUBROUTINE ice_thd_temp
218
219
220   SUBROUTINE ice_thd_mono
221      !!-----------------------------------------------------------------------
222      !!                   ***  ROUTINE ice_thd_mono ***
223      !!
224      !! ** Purpose :   Lateral melting in case virtual_itd
225      !!                          ( dA = A/2h dh )
226      !!-----------------------------------------------------------------------
227      INTEGER  ::   ji                 ! dummy loop indices
228      REAL(wp) ::   zhi_bef            ! ice thickness before thermo
229      REAL(wp) ::   zdh_mel, zda_mel   ! net melting
230      REAL(wp) ::   zvi, zvs           ! ice/snow volumes
231      !!-----------------------------------------------------------------------
232      !
233      DO ji = 1, npti
234         zdh_mel = MIN( 0._wp, dh_i_itm(ji) + dh_i_sum(ji) + dh_i_bom(ji) + dh_snowice(ji) + dh_i_sub(ji) )
235         IF( zdh_mel < 0._wp .AND. a_i_1d(ji) > 0._wp )  THEN
236            zvi          = a_i_1d(ji) * h_i_1d(ji)
237            zvs          = a_i_1d(ji) * h_s_1d(ji)
238            ! lateral melting = concentration change
239            zhi_bef     = h_i_1d(ji) - zdh_mel
240            rswitch     = MAX( 0._wp , SIGN( 1._wp , zhi_bef - epsi20 ) )
241            zda_mel     = rswitch * a_i_1d(ji) * zdh_mel / ( 2._wp * MAX( zhi_bef, epsi20 ) )
242            a_i_1d(ji)  = MAX( epsi20, a_i_1d(ji) + zda_mel )
243            ! adjust thickness
244            h_i_1d(ji) = zvi / a_i_1d(ji)
245            h_s_1d(ji) = zvs / a_i_1d(ji)
246            ! retrieve total concentration
247            at_i_1d(ji) = a_i_1d(ji)
248         END IF
249      END DO
250      !
251   END SUBROUTINE ice_thd_mono
252
253   SUBROUTINE ice_thd_1d2d( kl, kn )
254      !!-----------------------------------------------------------------------
255      !!                   ***  ROUTINE ice_thd_1d2d ***
256      !!
257      !! ** Purpose :   move arrays from 1d to 2d and the reverse
258      !!-----------------------------------------------------------------------
259      INTEGER, INTENT(in) ::   kl   ! index of the ice category
260      INTEGER, INTENT(in) ::   kn   ! 1= from 2D to 1D   ;   2= from 1D to 2D
261      !
262      INTEGER ::   jk   ! dummy loop indices
263      !!-----------------------------------------------------------------------
264      !
265      SELECT CASE( kn )
266      !                    !---------------------!
267      CASE( 1 )            !==  from 2D to 1D  ==!
268         !                 !---------------------!
269         CALL tab_2d_1d( npti, nptidx(1:npti), at_i_1d(1:npti), at_i             )
270         CALL tab_2d_1d( npti, nptidx(1:npti), a_i_1d (1:npti), a_i (:,:,kl)     )
271         CALL tab_2d_1d( npti, nptidx(1:npti), h_i_1d (1:npti), h_i (:,:,kl)     )
272         CALL tab_2d_1d( npti, nptidx(1:npti), h_s_1d (1:npti), h_s (:,:,kl)     )
273         CALL tab_2d_1d( npti, nptidx(1:npti), t_su_1d(1:npti), t_su(:,:,kl)     )
274         CALL tab_2d_1d( npti, nptidx(1:npti), s_i_1d (1:npti), s_i (:,:,kl)     )
275         DO jk = 1, nlay_s
276            CALL tab_2d_1d( npti, nptidx(1:npti), t_s_1d(1:npti,jk), t_s(:,:,jk,kl)    )
277            CALL tab_2d_1d( npti, nptidx(1:npti), e_s_1d(1:npti,jk), e_s(:,:,jk,kl)    )
278         END DO
279         DO jk = 1, nlay_i
280            CALL tab_2d_1d( npti, nptidx(1:npti), t_i_1d (1:npti,jk), t_i (:,:,jk,kl)  )
281            CALL tab_2d_1d( npti, nptidx(1:npti), e_i_1d (1:npti,jk), e_i (:,:,jk,kl)  )
282            CALL tab_2d_1d( npti, nptidx(1:npti), sz_i_1d(1:npti,jk), sz_i(:,:,jk,kl)  )
283         END DO
284         !
285         CALL tab_2d_1d( npti, nptidx(1:npti), qprec_ice_1d  (1:npti), qprec_ice            )
286         CALL tab_2d_1d( npti, nptidx(1:npti), qsr_ice_1d    (1:npti), qsr_ice (:,:,kl)     )
287         CALL tab_2d_1d( npti, nptidx(1:npti), qns_ice_1d    (1:npti), qns_ice (:,:,kl)     )
288         CALL tab_2d_1d( npti, nptidx(1:npti), evap_ice_1d   (1:npti), evap_ice(:,:,kl)     )
289         CALL tab_2d_1d( npti, nptidx(1:npti), dqns_ice_1d   (1:npti), dqns_ice(:,:,kl)     )
290         CALL tab_2d_1d( npti, nptidx(1:npti), t_bo_1d       (1:npti), t_bo                 )
291         CALL tab_2d_1d( npti, nptidx(1:npti), sprecip_1d    (1:npti), sprecip              )
292         CALL tab_2d_1d( npti, nptidx(1:npti), qsb_ice_bot_1d(1:npti), qsb_ice_bot          )
293         CALL tab_2d_1d( npti, nptidx(1:npti), fhld_1d       (1:npti), fhld                 )
294
295         CALL tab_2d_1d( npti, nptidx(1:npti), qml_ice_1d    (1:npti), qml_ice    (:,:,kl) )
296         CALL tab_2d_1d( npti, nptidx(1:npti), qcn_ice_1d    (1:npti), qcn_ice    (:,:,kl) )
297         CALL tab_2d_1d( npti, nptidx(1:npti), qtr_ice_top_1d(1:npti), qtr_ice_top(:,:,kl) )
298         !
299         CALL tab_2d_1d( npti, nptidx(1:npti), wfx_snw_sni_1d(1:npti), wfx_snw_sni   )
300         CALL tab_2d_1d( npti, nptidx(1:npti), wfx_snw_sum_1d(1:npti), wfx_snw_sum   )
301         CALL tab_2d_1d( npti, nptidx(1:npti), wfx_sub_1d    (1:npti), wfx_sub       )
302         CALL tab_2d_1d( npti, nptidx(1:npti), wfx_snw_sub_1d(1:npti), wfx_snw_sub   )
303         CALL tab_2d_1d( npti, nptidx(1:npti), wfx_ice_sub_1d(1:npti), wfx_ice_sub   )
304         CALL tab_2d_1d( npti, nptidx(1:npti), wfx_err_sub_1d(1:npti), wfx_err_sub   )
305         !
306         CALL tab_2d_1d( npti, nptidx(1:npti), wfx_bog_1d (1:npti), wfx_bog          )
307         CALL tab_2d_1d( npti, nptidx(1:npti), wfx_bom_1d (1:npti), wfx_bom          )
308         CALL tab_2d_1d( npti, nptidx(1:npti), wfx_sum_1d (1:npti), wfx_sum          )
309         CALL tab_2d_1d( npti, nptidx(1:npti), wfx_sni_1d (1:npti), wfx_sni          )
310         CALL tab_2d_1d( npti, nptidx(1:npti), wfx_res_1d (1:npti), wfx_res          )
311         CALL tab_2d_1d( npti, nptidx(1:npti), wfx_spr_1d (1:npti), wfx_spr          )
312         CALL tab_2d_1d( npti, nptidx(1:npti), wfx_lam_1d (1:npti), wfx_lam          )
313         !
314         CALL tab_2d_1d( npti, nptidx(1:npti), sfx_bog_1d (1:npti), sfx_bog          )
315         CALL tab_2d_1d( npti, nptidx(1:npti), sfx_bom_1d (1:npti), sfx_bom          )
316         CALL tab_2d_1d( npti, nptidx(1:npti), sfx_sum_1d (1:npti), sfx_sum          )
317         CALL tab_2d_1d( npti, nptidx(1:npti), sfx_sni_1d (1:npti), sfx_sni          )
318         CALL tab_2d_1d( npti, nptidx(1:npti), sfx_bri_1d (1:npti), sfx_bri          )
319         CALL tab_2d_1d( npti, nptidx(1:npti), sfx_res_1d (1:npti), sfx_res          )
320         CALL tab_2d_1d( npti, nptidx(1:npti), sfx_sub_1d (1:npti), sfx_sub          )
321         CALL tab_2d_1d( npti, nptidx(1:npti), sfx_lam_1d (1:npti), sfx_lam          )
322         !
323         CALL tab_2d_1d( npti, nptidx(1:npti), hfx_thd_1d    (1:npti), hfx_thd       )
324         CALL tab_2d_1d( npti, nptidx(1:npti), hfx_spr_1d    (1:npti), hfx_spr       )
325         CALL tab_2d_1d( npti, nptidx(1:npti), hfx_sum_1d    (1:npti), hfx_sum       )
326         CALL tab_2d_1d( npti, nptidx(1:npti), hfx_bom_1d    (1:npti), hfx_bom       )
327         CALL tab_2d_1d( npti, nptidx(1:npti), hfx_bog_1d    (1:npti), hfx_bog       )
328         CALL tab_2d_1d( npti, nptidx(1:npti), hfx_dif_1d    (1:npti), hfx_dif       )
329         CALL tab_2d_1d( npti, nptidx(1:npti), hfx_opw_1d    (1:npti), hfx_opw       )
330         CALL tab_2d_1d( npti, nptidx(1:npti), hfx_snw_1d    (1:npti), hfx_snw       )
331         CALL tab_2d_1d( npti, nptidx(1:npti), hfx_sub_1d    (1:npti), hfx_sub       )
332         CALL tab_2d_1d( npti, nptidx(1:npti), hfx_res_1d    (1:npti), hfx_res       )
333         CALL tab_2d_1d( npti, nptidx(1:npti), hfx_err_dif_1d(1:npti), hfx_err_dif   )
334         !
335         ! ocean surface fields
336         CALL tab_2d_1d( npti, nptidx(1:npti), sst_1d(1:npti), sst_m )
337         CALL tab_2d_1d( npti, nptidx(1:npti), sss_1d(1:npti), sss_m )
338         CALL tab_2d_1d( npti, nptidx(1:npti), frq_m_1d(1:npti), frq_m )
339         !
340         ! to update ice age
341         CALL tab_2d_1d( npti, nptidx(1:npti), o_i_1d (1:npti), o_i (:,:,kl) )
342         CALL tab_2d_1d( npti, nptidx(1:npti), oa_i_1d(1:npti), oa_i(:,:,kl) )
343         !
344         ! --- Change units of e_i, e_s from J/m2 to J/m3 --- !
345         DO jk = 1, nlay_i
346            WHERE( h_i_1d(1:npti)>0._wp ) e_i_1d(1:npti,jk) = e_i_1d(1:npti,jk) / (h_i_1d(1:npti) * a_i_1d(1:npti)) * nlay_i
347         END DO
348         DO jk = 1, nlay_s
349            WHERE( h_s_1d(1:npti)>0._wp ) e_s_1d(1:npti,jk) = e_s_1d(1:npti,jk) / (h_s_1d(1:npti) * a_i_1d(1:npti)) * nlay_s
350         END DO
351         !
352         !                 !---------------------!
353      CASE( 2 )            !==  from 1D to 2D  ==!
354         !                 !---------------------!
355         ! --- Change units of e_i, e_s from J/m3 to J/m2 --- !
356         DO jk = 1, nlay_i
357            e_i_1d(1:npti,jk) = e_i_1d(1:npti,jk) * h_i_1d(1:npti) * a_i_1d(1:npti) * r1_nlay_i
358         END DO
359         DO jk = 1, nlay_s
360            e_s_1d(1:npti,jk) = e_s_1d(1:npti,jk) * h_s_1d(1:npti) * a_i_1d(1:npti) * r1_nlay_s
361         END DO
362         !
363         ! Change thickness to volume (replaces routine ice_var_eqv2glo)
364         v_i_1d (1:npti) = h_i_1d (1:npti) * a_i_1d (1:npti)
365         v_s_1d (1:npti) = h_s_1d (1:npti) * a_i_1d (1:npti)
366         sv_i_1d(1:npti) = s_i_1d (1:npti) * v_i_1d (1:npti)
367         oa_i_1d(1:npti) = o_i_1d (1:npti) * a_i_1d (1:npti)
368
369         CALL tab_1d_2d( npti, nptidx(1:npti), at_i_1d(1:npti), at_i             )
370         CALL tab_1d_2d( npti, nptidx(1:npti), a_i_1d (1:npti), a_i (:,:,kl)     )
371         CALL tab_1d_2d( npti, nptidx(1:npti), h_i_1d (1:npti), h_i (:,:,kl)     )
372         CALL tab_1d_2d( npti, nptidx(1:npti), h_s_1d (1:npti), h_s (:,:,kl)     )
373         CALL tab_1d_2d( npti, nptidx(1:npti), t_su_1d(1:npti), t_su(:,:,kl)     )
374         CALL tab_1d_2d( npti, nptidx(1:npti), s_i_1d (1:npti), s_i (:,:,kl)     )
375         DO jk = 1, nlay_s
376            CALL tab_1d_2d( npti, nptidx(1:npti), t_s_1d(1:npti,jk), t_s(:,:,jk,kl)    )
377            CALL tab_1d_2d( npti, nptidx(1:npti), e_s_1d(1:npti,jk), e_s(:,:,jk,kl)    )
378         END DO
379         DO jk = 1, nlay_i
380            CALL tab_1d_2d( npti, nptidx(1:npti), t_i_1d (1:npti,jk), t_i (:,:,jk,kl)  )
381            CALL tab_1d_2d( npti, nptidx(1:npti), e_i_1d (1:npti,jk), e_i (:,:,jk,kl)  )
382            CALL tab_1d_2d( npti, nptidx(1:npti), sz_i_1d(1:npti,jk), sz_i(:,:,jk,kl)  )
383         END DO
384         !
385         CALL tab_1d_2d( npti, nptidx(1:npti), wfx_snw_sni_1d(1:npti), wfx_snw_sni )
386         CALL tab_1d_2d( npti, nptidx(1:npti), wfx_snw_sum_1d(1:npti), wfx_snw_sum )
387         CALL tab_1d_2d( npti, nptidx(1:npti), wfx_sub_1d    (1:npti), wfx_sub     )
388         CALL tab_1d_2d( npti, nptidx(1:npti), wfx_snw_sub_1d(1:npti), wfx_snw_sub )
389         CALL tab_1d_2d( npti, nptidx(1:npti), wfx_ice_sub_1d(1:npti), wfx_ice_sub )
390         CALL tab_1d_2d( npti, nptidx(1:npti), wfx_err_sub_1d(1:npti), wfx_err_sub )
391         !
392         CALL tab_1d_2d( npti, nptidx(1:npti), wfx_bog_1d (1:npti), wfx_bog        )
393         CALL tab_1d_2d( npti, nptidx(1:npti), wfx_bom_1d (1:npti), wfx_bom        )
394         CALL tab_1d_2d( npti, nptidx(1:npti), wfx_sum_1d (1:npti), wfx_sum        )
395         CALL tab_1d_2d( npti, nptidx(1:npti), wfx_sni_1d (1:npti), wfx_sni        )
396         CALL tab_1d_2d( npti, nptidx(1:npti), wfx_res_1d (1:npti), wfx_res        )
397         CALL tab_1d_2d( npti, nptidx(1:npti), wfx_spr_1d (1:npti), wfx_spr        )
398         CALL tab_1d_2d( npti, nptidx(1:npti), wfx_lam_1d (1:npti), wfx_lam        )
399         !
400         CALL tab_1d_2d( npti, nptidx(1:npti), sfx_bog_1d (1:npti), sfx_bog        )
401         CALL tab_1d_2d( npti, nptidx(1:npti), sfx_bom_1d (1:npti), sfx_bom        )
402         CALL tab_1d_2d( npti, nptidx(1:npti), sfx_sum_1d (1:npti), sfx_sum        )
403         CALL tab_1d_2d( npti, nptidx(1:npti), sfx_sni_1d (1:npti), sfx_sni        )
404         CALL tab_1d_2d( npti, nptidx(1:npti), sfx_bri_1d (1:npti), sfx_bri        )
405         CALL tab_1d_2d( npti, nptidx(1:npti), sfx_res_1d (1:npti), sfx_res        )
406         CALL tab_1d_2d( npti, nptidx(1:npti), sfx_sub_1d (1:npti), sfx_sub        )
407         CALL tab_1d_2d( npti, nptidx(1:npti), sfx_lam_1d (1:npti), sfx_lam        )
408         !
409         CALL tab_1d_2d( npti, nptidx(1:npti), hfx_thd_1d    (1:npti), hfx_thd     )
410         CALL tab_1d_2d( npti, nptidx(1:npti), hfx_spr_1d    (1:npti), hfx_spr     )
411         CALL tab_1d_2d( npti, nptidx(1:npti), hfx_sum_1d    (1:npti), hfx_sum     )
412         CALL tab_1d_2d( npti, nptidx(1:npti), hfx_bom_1d    (1:npti), hfx_bom     )
413         CALL tab_1d_2d( npti, nptidx(1:npti), hfx_bog_1d    (1:npti), hfx_bog     )
414         CALL tab_1d_2d( npti, nptidx(1:npti), hfx_dif_1d    (1:npti), hfx_dif     )
415         CALL tab_1d_2d( npti, nptidx(1:npti), hfx_opw_1d    (1:npti), hfx_opw     )
416         CALL tab_1d_2d( npti, nptidx(1:npti), hfx_snw_1d    (1:npti), hfx_snw     )
417         CALL tab_1d_2d( npti, nptidx(1:npti), hfx_sub_1d    (1:npti), hfx_sub     )
418         CALL tab_1d_2d( npti, nptidx(1:npti), hfx_res_1d    (1:npti), hfx_res     )
419         CALL tab_1d_2d( npti, nptidx(1:npti), hfx_err_dif_1d(1:npti), hfx_err_dif )
420         !
421         CALL tab_1d_2d( npti, nptidx(1:npti), qns_ice_1d    (1:npti), qns_ice    (:,:,kl) )
422         CALL tab_1d_2d( npti, nptidx(1:npti), qtr_ice_bot_1d(1:npti), qtr_ice_bot(:,:,kl) )
423         ! effective conductivity and 1st layer temperature (ln_cndflx=T)
424         CALL tab_1d_2d( npti, nptidx(1:npti), cnd_ice_1d(1:npti), cnd_ice(:,:,kl) )
425         CALL tab_1d_2d( npti, nptidx(1:npti), t1_ice_1d (1:npti), t1_ice (:,:,kl) )
426         ! Melt ponds
427         CALL tab_1d_2d( npti, nptidx(1:npti), dh_i_sum  (1:npti) , dh_i_sum_2d(:,:,kl) )
428         CALL tab_1d_2d( npti, nptidx(1:npti), dh_s_mlt  (1:npti) , dh_s_mlt_2d(:,:,kl) )
429         ! SIMIP diagnostics
430         CALL tab_1d_2d( npti, nptidx(1:npti), t_si_1d       (1:npti), t_si       (:,:,kl) )
431         CALL tab_1d_2d( npti, nptidx(1:npti), qcn_ice_bot_1d(1:npti), qcn_ice_bot(:,:,kl) )
432         CALL tab_1d_2d( npti, nptidx(1:npti), qcn_ice_top_1d(1:npti), qcn_ice_top(:,:,kl) )
433         CALL tab_1d_2d( npti, nptidx(1:npti), qml_ice_1d    (1:npti), qml_ice    (:,:,kl) )
434         ! extensive variables
435         CALL tab_1d_2d( npti, nptidx(1:npti), v_i_1d (1:npti), v_i (:,:,kl) )
436         CALL tab_1d_2d( npti, nptidx(1:npti), v_s_1d (1:npti), v_s (:,:,kl) )
437         CALL tab_1d_2d( npti, nptidx(1:npti), sv_i_1d(1:npti), sv_i(:,:,kl) )
438         CALL tab_1d_2d( npti, nptidx(1:npti), oa_i_1d(1:npti), oa_i(:,:,kl) )
439         ! check convergence of heat diffusion scheme
440         IF( ln_zdf_chkcvg ) THEN
441            CALL tab_1d_2d( npti, nptidx(1:npti), tice_cvgerr_1d(1:npti), ztice_cvgerr(:,:,kl) )
442            CALL tab_1d_2d( npti, nptidx(1:npti), tice_cvgstp_1d(1:npti), ztice_cvgstp(:,:,kl) )
443         ENDIF
444         !
445      END SELECT
446      !
447   END SUBROUTINE ice_thd_1d2d
448
449
450   SUBROUTINE ice_thd_init
451      !!-------------------------------------------------------------------
452      !!                   ***  ROUTINE ice_thd_init ***
453      !!
454      !! ** Purpose :   Physical constants and parameters associated with
455      !!                ice thermodynamics
456      !!
457      !! ** Method  :   Read the namthd namelist and check the parameters
458      !!                called at the first timestep (nit000)
459      !!
460      !! ** input   :   Namelist namthd
461      !!-------------------------------------------------------------------
462      INTEGER  ::   ios   ! Local integer output status for namelist read
463      !!
464      NAMELIST/namthd/ ln_icedH, ln_icedA, ln_icedO, ln_icedS, ln_leadhfx
465      !!-------------------------------------------------------------------
466      !
467      READ  ( numnam_ice_ref, namthd, IOSTAT = ios, ERR = 901)
468901   IF( ios /= 0 )   CALL ctl_nam ( ios , 'namthd in reference namelist' )
469      READ  ( numnam_ice_cfg, namthd, IOSTAT = ios, ERR = 902 )
470902   IF( ios >  0 )   CALL ctl_nam ( ios , 'namthd in configuration namelist' )
471      IF(lwm) WRITE( numoni, namthd )
472      !
473      IF(lwp) THEN                          ! control print
474         WRITE(numout,*)
475         WRITE(numout,*) 'ice_thd_init: Ice Thermodynamics'
476         WRITE(numout,*) '~~~~~~~~~~~~'
477         WRITE(numout,*) '   Namelist namthd:'
478         WRITE(numout,*) '      activate ice thick change from top/bot (T) or not (F)                ln_icedH   = ', ln_icedH
479         WRITE(numout,*) '      activate lateral melting (T) or not (F)                              ln_icedA   = ', ln_icedA
480         WRITE(numout,*) '      activate ice growth in open-water (T) or not (F)                     ln_icedO   = ', ln_icedO
481         WRITE(numout,*) '      activate gravity drainage and flushing (T) or not (F)                ln_icedS   = ', ln_icedS
482         WRITE(numout,*) '      heat in the leads is used to melt sea-ice before warming the ocean   ln_leadhfx = ', ln_leadhfx
483     ENDIF
484      !
485                       CALL ice_thd_zdf_init   ! set ice heat diffusion parameters
486      IF( ln_icedA )   CALL ice_thd_da_init    ! set ice lateral melting parameters
487      IF( ln_icedO )   CALL ice_thd_do_init    ! set ice growth in open water parameters
488                       CALL ice_thd_sal_init   ! set ice salinity parameters
489                       CALL ice_thd_pnd_init   ! set melt ponds parameters
490      !
491   END SUBROUTINE ice_thd_init
492
493#else
494   !!----------------------------------------------------------------------
495   !!   Default option         Dummy module          NO  SI3 sea-ice model
496   !!----------------------------------------------------------------------
497#endif
498
499   !!======================================================================
500END MODULE icethd
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.