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ice_2.F90 in branches/dev_1784_EVP/NEMO/LIM_SRC_2 – NEMO

source: branches/dev_1784_EVP/NEMO/LIM_SRC_2/ice_2.F90 @ 2095

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Line 
1MODULE ice_2
2   !!======================================================================
3   !!                        ***  MODULE ice  ***
4   !! Sea Ice physics:  diagnostics variables of ice defined in memory
5   !!=====================================================================
6   !! History :  2.0  !  2003-08  (C. Ethe)  F90: Free form and module
7   !!            3.3  !  2009-05  (G.Garric) addition of the lim2_evp cas
8   !!----------------------------------------------------------------------
9#if defined key_lim2
10   !!----------------------------------------------------------------------
11   !!   'key_lim2' :                                  LIM 2.0 sea-ice model
12   !!----------------------------------------------------------------------
13   USE par_ice_2          ! LIM sea-ice parameters
14
15   IMPLICIT NONE
16   PRIVATE
17
18   !                                                                     !!* namicerun namelist *
19   CHARACTER(len=32)     , PUBLIC ::   cn_icerst_in  = "restart_ice_in"   !: suffix of ice restart name (input)
20   CHARACTER(len=32)     , PUBLIC ::   cn_icerst_out = "restart_ice"      !: suffix of ice restart name (output)
21   LOGICAL               , PUBLIC ::   ln_limdyn     = .TRUE.             !: flag for ice dynamics (T) or not (F)
22   LOGICAL               , PUBLIC ::   ln_limdmp     = .FALSE.            !: Ice damping
23   LOGICAL               , PUBLIC ::   ln_nicep      = .TRUE.             !: flag grid points output (T) or not (F)
24   REAL(wp)              , PUBLIC ::   hsndif        = 0.e0               !: computation of snow temp. (0) or not (9999)
25   REAL(wp)              , PUBLIC ::   hicdif        = 0.e0               !: computation of ice  temp. (0) or not (9999)
26   REAL(wp), DIMENSION(2), PUBLIC ::   acrit = (/ 1.e-06 , 1.e-06 /)      !: minimum fraction for leads in
27   !                                                                      !: north and south hemisphere
28   !                                       !!* ice-dynamic namelist (namicedyn) *
29   INTEGER , PUBLIC ::   nbiter = 1         !: number of sub-time steps for relaxation
30   INTEGER , PUBLIC ::   nbitdr = 250       !: maximum number of iterations for relaxation
31   REAL(wp), PUBLIC ::   rdt_ice            !: ice time step
32   REAL(wp), PUBLIC ::   epsd   = 1.0e-20   !: tolerance parameter for dynamic
33   REAL(wp), PUBLIC ::   alpha  = 0.5       !: coefficient for semi-implicit coriolis
34   REAL(wp), PUBLIC ::   dm     = 0.6e+03   !: diffusion constant for dynamics
35   REAL(wp), PUBLIC ::   om     = 0.5       !: relaxation constant
36   REAL(wp), PUBLIC ::   resl   = 5.0e-05   !: maximum value for the residual of relaxation
37   REAL(wp), PUBLIC ::   cw     = 5.0e-03   !: drag coefficient for oceanic stress
38   REAL(wp), PUBLIC ::   angvg  = 0.e0      !: turning angle for oceanic stress
39   REAL(wp), PUBLIC ::   pstar  = 1.0e+04   !: first bulk-rheology parameter
40   REAL(wp), PUBLIC ::   c_rhg  = 20.e0     !: second bulk-rhelogy parameter
41   REAL(wp), PUBLIC ::   etamn  = 0.e+07    !: minimun value for viscosity
42   REAL(wp), PUBLIC ::   creepl = 2.e-08    !: creep limit
43   REAL(wp), PUBLIC ::   ecc    = 2.e0      !: eccentricity of the elliptical yield curve
44   REAL(wp), PUBLIC ::   ahi0   = 350.e0    !: sea-ice hor. eddy diffusivity coeff. (m2/s)
45   INTEGER , PUBLIC ::   nevp   =   360     !: number of EVP subcycling iterations
46   INTEGER , PUBLIC ::   telast =  3600     !: timescale for EVP elastic waves
47   REAL(wp), PUBLIC ::   alphaevp = 1.e0    !: coefficient for the solution of EVP int. stresses
48   REAL(wp), PUBLIC ::   usecc2             !:  = 1.0 / ( ecc * ecc )
49   REAL(wp), PUBLIC ::   rhoco              !: = rau0 * cw
50   REAL(wp), PUBLIC ::   sangvg, cangvg     !: sin and cos of the turning angle for ocean stress
51   REAL(wp), PUBLIC ::   pstarh             !: pstar / 2.0
52
53   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   ahiu , ahiv   !: hor. diffusivity coeff. at ocean U- and V-points (m2/s)
54   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   pahu , pahv   !: ice hor. eddy diffusivity coef. at ocean U- and V-points
55   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   ust2s         !: friction velocity
56
57# if defined key_lim2_vp
58   !                                                        !!* VP rheology *
59   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   hsnm , hicm     !: mean snow and ice thicknesses
60   CHARACTER(len=1), PUBLIC :: cl_grid =   'B'                   !: type of grid used in ice dynamics, 'C' or 'B'
61# else
62   !                                                        !!* EVP rheology *
63   CHARACTER(len=1), PUBLIC             ::   cl_grid = 'C'   !: type of grid used in ice dynamics, 'C' or 'B'
64   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   stress1_i       !: first stress tensor element       
65   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   stress2_i       !: second stress tensor element
66   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   stress12_i      !: diagonal stress tensor element
67   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   delta_i         !: rheology delta factor (see Flato and Hibler 95) [s-1]
68   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   divu_i          !: Divergence of the velocity field [s-1] -> limrhg.F90
69   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   shear_i         !: Shear of the velocity field [s-1] -> limrhg.F90
70   !
71   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj)          :: at_i          !:
72   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(:,:)    , POINTER :: vt_s ,vt_i    !: mean snow and ice thicknesses
73   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj), TARGET  :: hsnm , hicm   !: target vt_s ,vt_i pointers
74#endif
75
76   !                                                      !!* diagnostic quantities
77   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   rdvosif       !: ice volume change at ice surface (only used for outputs)
78   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   rdvobif       !: ice volume change at ice bottom  (only used for outputs)
79   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   fdvolif       !: Total   ice volume change (only used for outputs)
80   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   rdvonif       !: Lateral ice volume change (only used for outputs)
81   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   sist          !: Sea-Ice Surface Temperature [Kelvin]
82   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   tfu           !: Freezing/Melting point temperature of sea water at SSS
83   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   hicif         !: Ice thickness
84   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   hsnif         !: Snow thickness
85   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   hicifp        !: Ice production/melting
86   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   frld          !: Leads fraction = 1-a/totalarea
87   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   phicif        !: ice thickness  at previous time
88   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   pfrld         !: Leads fraction at previous time 
89   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   qstoif        !: Energy stored in the brine pockets
90   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   fbif          !: Heat flux at the ice base
91   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   rdmsnif       !: Variation of snow mass
92   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   rdmicif       !: Variation of ice mass
93   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   qldif         !: heat balance of the lead (or of the open ocean)
94   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   qcmif         !: Energy needed to bring  ocean surface layer to freezing
95   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   fdtcn         !: net downward heat flux from the ice to the ocean
96   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   qdtcn         !: energy from the ice to the ocean point (at a factor 2)
97   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   thcm          !: part of the solar energy used in the lead heat budget
98   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   fstric        !: Solar flux transmitted trough the ice
99   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   ffltbif       !: Array linked with the max brine pockets heat content
100   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   fscmbq        !: Linked with the solar flux below the ice (?)
101   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   fsbbq         !: Also linked with the solar flux below the ice (?)
102   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   qfvbq         !: Array used to store energy (total lateral ablation case)
103   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   dmgwi         !: Variation of the mass of snow ice
104
105   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   u_ice, v_ice   !: two components of the ice   velocity at I-point [m/s]
106   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   u_oce, v_oce   !: two components of the ocean velocity at I-point [m/s]
107
108   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj,jplayersp1) ::   tbif  !: Temperature inside the ice/snow layer
109
110   !                                                                               !!* moment used in the advection
111   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   sxice, syice, sxxice, syyice, sxyice   !: for ice  volume
112   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   sxsn,  sysn,  sxxsn,  syysn,  sxysn    !: for snow volume
113   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   sxa,   sya,   sxxa,   syya,   sxya     !: for ice cover area
114   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   sxc0,  syc0,  sxxc0,  syyc0,  sxyc0    !: for heat content of snow
115   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   sxc1,  syc1,  sxxc1,  syyc1,  sxyc1    !: for heat content of 1st ice layer
116   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   sxc2,  syc2,  sxxc2,  syyc2,  sxyc2    !: for heat content of 2nd ice layer
117   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(jpi,jpj) ::   sxst,  syst,  sxxst,  syyst,  sxyst    !: for heat content of brine pockets
118
119#else
120   !!----------------------------------------------------------------------
121   !!   Default option          Empty module         NO LIM-2 sea-ice model
122   !!----------------------------------------------------------------------
123#endif
124
125   !!----------------------------------------------------------------------
126   !! NEMO/LIM2 3.3, UCL-LOCEAN-IPSL (2010)
127   !! $Id$
128   !! Software governed by the CeCILL licence (modipsl/doc/NEMO_CeCILL.txt)
129   !!======================================================================
130END MODULE ice_2
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.