1 | ! |
---|
2 | ! $Header: /home/cvsroot/LMDZ4/libf/phylmd/ocean_slab_mod.F90,v 1.3 2008-02-04 16:24:28 fairhead Exp $ |
---|
3 | ! |
---|
4 | MODULE ocean_slab_mod |
---|
5 | ! |
---|
6 | ! This module is used for both surface ocean and sea-ice when using the slab ocean, |
---|
7 | ! "ocean=slab". |
---|
8 | ! |
---|
9 | |
---|
10 | |
---|
11 | use slab_ice_h |
---|
12 | use watercommon_h, only: T_h2O_ice_liq |
---|
13 | use surf_heat_transp_mod |
---|
14 | implicit none |
---|
15 | |
---|
16 | |
---|
17 | !#include "dimensions.h" |
---|
18 | !#include "dimphys.h" |
---|
19 | #include "comcstfi.h" |
---|
20 | #include "callkeys.h" |
---|
21 | |
---|
22 | |
---|
23 | |
---|
24 | |
---|
25 | |
---|
26 | |
---|
27 | !LOGICAL, PRIVATE, SAVE :: ok_slab_sic,ok_slab_heaT_h2O_ice_liqBS |
---|
28 | !$OMP THREADPRIVATE(ok_slab_sic,ok_slab_heaT_h2O_ice_liqBS) |
---|
29 | !INTEGER, PRIVATE, SAVE :: slab_ekman, slab_cadj |
---|
30 | !$OMP THREADPRIVATE(slab_ekman,slab_cadj) |
---|
31 | INTEGER, PRIVATE, SAVE :: lmt_pas, julien, idayvrai |
---|
32 | !$OMP THREADPRIVATE(lmt_pas,julien,idayvrai) |
---|
33 | INTEGER, PRIVATE, SAVE :: cpl_pas |
---|
34 | !$OMP THREADPRIVATE(cpl_pas) |
---|
35 | REAL, ALLOCATABLE, DIMENSION(:), PRIVATE, SAVE :: tmp_seaice |
---|
36 | !$OMP THREADPRIVATE(tmp_seaice) |
---|
37 | REAL, ALLOCATABLE, DIMENSION(:,:), PRIVATE, SAVE :: tmp_tslab_loc |
---|
38 | !$OMP THREADPRIVATE(tmp_tslab_loc) |
---|
39 | REAL, ALLOCATABLE, DIMENSION(:), PRIVATE, SAVE :: slab_bils |
---|
40 | !$OMP THREADPRIVATE(slab_bils) |
---|
41 | REAL, ALLOCATABLE, DIMENSION(:), PRIVATE , SAVE :: lmt_bils |
---|
42 | !$OMP THREADPRIVATE(lmt_bils) |
---|
43 | REAL, ALLOCATABLE, DIMENSION(:), PRIVATE, SAVE :: tmp_pctsrf_slab |
---|
44 | !$OMP THREADPRIVATE(tmp_pctsrf_slab) |
---|
45 | REAL, ALLOCATABLE, DIMENSION(:,:), PRIVATE, SAVE :: tmp_tslab |
---|
46 | !$OMP THREADPRIVATE(tmp_tslab) |
---|
47 | REAL, ALLOCATABLE, DIMENSION(:), PRIVATE, SAVE :: tmp_radsol |
---|
48 | !$OMP THREADPRIVATE(tmp_radsol) |
---|
49 | REAL, ALLOCATABLE, DIMENSION(:,:), PRIVATE, SAVE :: dt_hdiff |
---|
50 | !$OMP THREADPRIVATE(dt_hdiff) |
---|
51 | REAL, ALLOCATABLE, DIMENSION(:,:), PRIVATE, SAVE :: dt_ekman |
---|
52 | !$OMP THREADPRIVATE(dt_ekman) |
---|
53 | REAL, ALLOCATABLE, DIMENSION(:), PRIVATE, SAVE :: tmp_flux_o, tmp_flux_g |
---|
54 | !$OMP THREADPRIVATE(tmp_flux_o,tmp_flux_g) |
---|
55 | REAL, ALLOCATABLE, DIMENSION(:), PRIVATE, SAVE :: slabh |
---|
56 | !$OMP THREADPRIVATE(slabh) |
---|
57 | LOGICAL, PRIVATE, SAVE :: check = .FALSE. |
---|
58 | !$OMP THREADPRIVATE(check) |
---|
59 | |
---|
60 | CONTAINS |
---|
61 | ! |
---|
62 | !**************************************************************************************** |
---|
63 | ! |
---|
64 | SUBROUTINE ocean_slab_init(ngrid,dtime, tslab_rst, seaice_rst, pctsrf_rst) |
---|
65 | |
---|
66 | use slab_ice_h |
---|
67 | |
---|
68 | |
---|
69 | !#include "dimensions.h" |
---|
70 | !#include "dimphys.h" |
---|
71 | #include "comcstfi.h" |
---|
72 | #include "callkeys.h" |
---|
73 | |
---|
74 | |
---|
75 | |
---|
76 | |
---|
77 | ! Input variables |
---|
78 | !**************************************************************************************** |
---|
79 | |
---|
80 | integer,intent(in) :: ngrid ! number of atmospherci columns |
---|
81 | REAL, INTENT(IN) :: dtime |
---|
82 | ! Variables read from restart file |
---|
83 | REAL, DIMENSION(ngrid,noceanmx), INTENT(IN) :: tslab_rst |
---|
84 | REAL, DIMENSION(ngrid), INTENT(IN) :: seaice_rst |
---|
85 | REAL, DIMENSION(ngrid), INTENT(IN) :: pctsrf_rst |
---|
86 | |
---|
87 | |
---|
88 | ! Local variables |
---|
89 | !**************************************************************************************** |
---|
90 | INTEGER :: error |
---|
91 | CHARACTER (len = 80) :: abort_message |
---|
92 | CHARACTER (len = 20) :: modname = 'ocean_slab_intit' |
---|
93 | |
---|
94 | |
---|
95 | print*,'************************' |
---|
96 | print*,'SLAB OCEAN est actif, prenez precautions !' |
---|
97 | print*,'************************' |
---|
98 | |
---|
99 | ! Lecture des parametres: |
---|
100 | ! CALL getpar('ok_slab_sic',.true.,ok_slab_sic,'glace de mer dans slab') |
---|
101 | ! CALL getpar('slab_ekman',0,slab_ekman,'type transport Ekman pour slab (0=rien)') |
---|
102 | ! CALL getpar('slab_cadj',1,slab_cadj,'type ajustement conv slab 2 couches') |
---|
103 | |
---|
104 | ! Allocate variables initialize from restart fields |
---|
105 | ALLOCATE(tmp_tslab(ngrid,noceanmx), stat = error) |
---|
106 | IF (error /= 0) THEN |
---|
107 | abort_message='Pb allocation tmp_tslab' |
---|
108 | CALL abort_gcm(modname,abort_message,1) |
---|
109 | ENDIF |
---|
110 | tmp_tslab(:,:) = tslab_rst(:,:) |
---|
111 | ALLOCATE(tmp_tslab_loc(ngrid,noceanmx), stat = error) |
---|
112 | IF (error /= 0) THEN |
---|
113 | abort_message='Pb allocation tmp_tslab_loc' |
---|
114 | CALL abort_gcm(modname,abort_message,1) |
---|
115 | ENDIF |
---|
116 | tmp_tslab_loc(:,:) = tslab_rst(:,:) |
---|
117 | |
---|
118 | ALLOCATE(tmp_seaice(ngrid), stat = error) |
---|
119 | IF (error /= 0) THEN |
---|
120 | abort_message='Pb allocation tmp_seaice' |
---|
121 | CALL abort_gcm(modname,abort_message,1) |
---|
122 | ENDIF |
---|
123 | tmp_seaice(:) = seaice_rst(:) |
---|
124 | |
---|
125 | ALLOCATE(tmp_pctsrf_slab(ngrid), stat = error) |
---|
126 | IF (error /= 0) THEN |
---|
127 | abort_message='Pb allocation tmp_pctsrf_slab' |
---|
128 | CALL abort_gcm(modname,abort_message,1) |
---|
129 | ENDIF |
---|
130 | tmp_pctsrf_slab(:) = pctsrf_rst(:) |
---|
131 | |
---|
132 | ! Allocate some other variables internal in module mod_oceanslab |
---|
133 | ALLOCATE(tmp_radsol(ngrid), stat = error) |
---|
134 | IF (error /= 0) THEN |
---|
135 | abort_message='Pb allocation tmp_radsol' |
---|
136 | CALL abort_gcm(modname,abort_message,1) |
---|
137 | ENDIF |
---|
138 | |
---|
139 | ALLOCATE(tmp_flux_o(ngrid), stat = error) |
---|
140 | IF (error /= 0) THEN |
---|
141 | abort_message='Pb allocation tmp_flux_o' |
---|
142 | CALL abort_gcm(modname,abort_message,1) |
---|
143 | ENDIF |
---|
144 | |
---|
145 | ALLOCATE(tmp_flux_g(ngrid), stat = error) |
---|
146 | IF (error /= 0) THEN |
---|
147 | abort_message='Pb allocation tmp_flux_g' |
---|
148 | CALL abort_gcm(modname,abort_message,1) |
---|
149 | ENDIF |
---|
150 | |
---|
151 | ! a mettre un slab_bils aussi en force !!! |
---|
152 | ALLOCATE(slab_bils(ngrid), stat = error) |
---|
153 | IF (error /= 0) THEN |
---|
154 | abort_message='Pb allocation slab_bils' |
---|
155 | CALL abort_gcm(modname,abort_message,1) |
---|
156 | ENDIF |
---|
157 | slab_bils(:) = 0.0 |
---|
158 | |
---|
159 | ALLOCATE(dt_hdiff(ngrid,noceanmx), stat = error) |
---|
160 | IF (error /= 0) THEN |
---|
161 | abort_message='Pb allocation dt_hdiff' |
---|
162 | CALL abort_gcm(modname,abort_message,1) |
---|
163 | ENDIF |
---|
164 | dt_hdiff = 0.0 |
---|
165 | |
---|
166 | ALLOCATE(dt_ekman(ngrid,noceanmx), stat = error) |
---|
167 | IF (error /= 0) THEN |
---|
168 | abort_message='Pb allocation dt_hdiff' |
---|
169 | CALL abort_gcm(modname,abort_message,1) |
---|
170 | ENDIF |
---|
171 | dt_ekman = 0.0 |
---|
172 | |
---|
173 | |
---|
174 | ALLOCATE(lmt_bils(ngrid), stat = error) |
---|
175 | IF (error /= 0) THEN |
---|
176 | abort_message='Pb allocation lmt_bils' |
---|
177 | CALL abort_gcm(modname,abort_message,1) |
---|
178 | ENDIF |
---|
179 | lmt_bils(:) = 0.0 |
---|
180 | |
---|
181 | ALLOCATE(slabh(noceanmx), stat = error) |
---|
182 | IF (error /= 0) THEN |
---|
183 | abort_message='Pb allocation slabh' |
---|
184 | CALL abort_gcm(modname,abort_message,1) |
---|
185 | ENDIF |
---|
186 | slabh(1)=50. |
---|
187 | IF (noceanmx.GE.2) slabh(2)=150. |
---|
188 | IF (noceanmx.GE.3) slabh(3)=2800. |
---|
189 | |
---|
190 | |
---|
191 | ! CALL init_masquv |
---|
192 | |
---|
193 | |
---|
194 | |
---|
195 | |
---|
196 | END SUBROUTINE ocean_slab_init |
---|
197 | ! |
---|
198 | !**************************************************************************************** |
---|
199 | ! |
---|
200 | |
---|
201 | ! |
---|
202 | !**************************************************************************************** |
---|
203 | ! |
---|
204 | SUBROUTINE ocean_slab_ice(dtime, & |
---|
205 | ngrid, knindex, tsurf, radsol, & |
---|
206 | precip_snow, snow, evap, & |
---|
207 | fluxsens,tsurf_new, pctsrf_sic, & |
---|
208 | taux_slab,tauy_slab,icount) |
---|
209 | |
---|
210 | use slab_ice_h |
---|
211 | |
---|
212 | !#include "dimensions.h" |
---|
213 | !#include "dimphys.h" |
---|
214 | #include "comcstfi.h" |
---|
215 | #include "callkeys.h" |
---|
216 | |
---|
217 | |
---|
218 | |
---|
219 | ! Input arguments |
---|
220 | !**************************************************************************************** |
---|
221 | INTEGER, INTENT(IN) :: ngrid |
---|
222 | INTEGER, DIMENSION(ngrid), INTENT(IN) :: knindex |
---|
223 | REAL, INTENT(IN) :: dtime |
---|
224 | REAL, DIMENSION(ngrid), INTENT(IN) :: tsurf |
---|
225 | REAL, DIMENSION(ngrid), INTENT(IN) :: taux_slab |
---|
226 | REAL, DIMENSION(ngrid), INTENT(IN) :: tauy_slab |
---|
227 | REAL, DIMENSION(ngrid), INTENT(IN) :: evap, fluxsens |
---|
228 | REAL, DIMENSION(ngrid), INTENT(IN) :: precip_snow |
---|
229 | REAL, DIMENSION(ngrid), INTENT(IN) :: radsol |
---|
230 | INTEGER, INTENT(IN) :: icount |
---|
231 | |
---|
232 | |
---|
233 | !In/Output arguments |
---|
234 | !****************************************************************************************l |
---|
235 | REAL, DIMENSION(ngrid), INTENT(INOUT) :: snow |
---|
236 | |
---|
237 | ! REAL, DIMENSION(ngridmx), INTENT(INOUT) :: agesno |
---|
238 | |
---|
239 | |
---|
240 | ! Output arguments |
---|
241 | !**************************************************************************************** |
---|
242 | ! REAL, DIMENSION(ngridmx), INTENT(OUT) :: alb1_new ! new albedo in visible SW interval |
---|
243 | ! REAL, DIMENSION(ngridmx), INTENT(OUT) :: alb2_new ! new albedo in near IR interval |
---|
244 | REAL, DIMENSION(ngrid), INTENT(OUT) :: tsurf_new |
---|
245 | REAL, DIMENSION(ngrid), INTENT(OUT) :: pctsrf_sic |
---|
246 | |
---|
247 | ! Local variables |
---|
248 | !**************************************************************************************** |
---|
249 | INTEGER :: i |
---|
250 | REAL, DIMENSION(ngrid) :: cal, beta, dif_grnd, capsol |
---|
251 | REAL, DIMENSION(ngrid) :: alb_neig, alb_ice!, tsurf_temp |
---|
252 | REAL, DIMENSION(ngrid) :: soilcap, soilflux |
---|
253 | REAL, DIMENSION(ngrid) :: zfra |
---|
254 | REAL :: snow_evap, fonte |
---|
255 | REAL, DIMENSION(ngrid,noceanmx) :: tslab |
---|
256 | REAL, DIMENSION(ngrid) :: seaice,tsea_ice ! glace de mer (kg/m2) |
---|
257 | REAL, DIMENSION(ngrid) :: pctsrf_new |
---|
258 | |
---|
259 | |
---|
260 | !***************************************************************************** |
---|
261 | |
---|
262 | |
---|
263 | ! Initialization of output variables |
---|
264 | ! alb1_new(:) = 0.0 |
---|
265 | |
---|
266 | !****************************************************************************** |
---|
267 | ! F. Codron: 3 cas |
---|
268 | ! -Glace interactive, quantité seaice : T glace suit modèle simple |
---|
269 | ! -Pas de glace: T oce peut descendre en dessous de 0°C sans geler |
---|
270 | !***************************************************************************** |
---|
271 | |
---|
272 | pctsrf_new(:)=tmp_pctsrf_slab(:) |
---|
273 | tmp_radsol(:)=radsol(:) |
---|
274 | tmp_flux_o(:)=fluxsens(:) |
---|
275 | |
---|
276 | DO i = 1, ngrid |
---|
277 | tsurf_new(i) = tsurf(knindex(i)) |
---|
278 | seaice(i)=tmp_seaice(knindex(i)) |
---|
279 | |
---|
280 | |
---|
281 | |
---|
282 | IF (pctsrf_new(knindex(i)) < EPSFRA) THEN |
---|
283 | snow(i) = 0.0 |
---|
284 | tsurf_new(i) = T_h2O_ice_liq - 1.8 |
---|
285 | !IF (soil_model) tsoil(i,:) = T_h2O_ice_liq -1.8 |
---|
286 | ENDIF |
---|
287 | ENDDO |
---|
288 | tmp_flux_g(:) = 0.0 |
---|
289 | tsea_ice(:)=T_h2O_ice_liq-1.8 |
---|
290 | ! Calculs flux glace/mer et glace/air |
---|
291 | IF (ok_slab_sic) THEN |
---|
292 | !********************************* |
---|
293 | ! Calcul de beta, heat capacity |
---|
294 | !********************************* |
---|
295 | ! CALL calbeta(dtime, is_sic, knon, snow, qsol, beta, capsol, dif_grnd) |
---|
296 | |
---|
297 | ! IF ((soil_model)) THEN |
---|
298 | |
---|
299 | ! ELSE |
---|
300 | ! dif_grnd = 1.0 / tau_gl |
---|
301 | ! cal = RCPD * calice |
---|
302 | ! WHERE (snow > 0.0) cal = RCPD * calsno |
---|
303 | ! ENDIF |
---|
304 | ! tsurf_temp = tsurf_new |
---|
305 | ! beta = 1.0 |
---|
306 | |
---|
307 | |
---|
308 | ! ********************************************** |
---|
309 | ! Evolution avec glace interactive: |
---|
310 | ! ************************************* |
---|
311 | ! tsurf_new=tsurf_temp |
---|
312 | DO i = 1, ngrid |
---|
313 | IF (pctsrf_new(knindex(i)) .GT. epsfra) THEN |
---|
314 | ! ************************************* |
---|
315 | ! + Calcul Flux entre glace et océan |
---|
316 | ! ************************************* |
---|
317 | tmp_flux_g(knindex(i))=(tsurf_new(i)-(T_h2O_ice_liq-1.8)) & |
---|
318 | * ice_cond*ice_den/seaice(i) |
---|
319 | |
---|
320 | ! **************************************** |
---|
321 | ! + Calcul nouvelle température de la glace |
---|
322 | ! **************************************** |
---|
323 | tsurf_new(i)=tsurf_new(i)+2*(radsol(i)+fluxsens(i) & |
---|
324 | -tmp_flux_g(knindex(i))) & |
---|
325 | /(ice_cap*seaice(i))*dtime |
---|
326 | |
---|
327 | ! *************************************** |
---|
328 | ! + Precip and evaporation of snow and ice |
---|
329 | ! *************************************** |
---|
330 | ! Add precip |
---|
331 | IF (precip_snow(i).GT.0.) THEN |
---|
332 | snow(i)=snow(i)+precip_snow(i)*dtime |
---|
333 | ENDIF |
---|
334 | ! Evaporation |
---|
335 | snow_evap=0. |
---|
336 | IF (evap(i).GT.0.) THEN |
---|
337 | snow_evap = MIN (snow(i) / dtime, evap(i)) |
---|
338 | snow(i) = snow(i) - snow_evap*dtime |
---|
339 | snow(i) = MAX(0.0, snow(i)) |
---|
340 | seaice(i)=MAX(0.0,seaice(i)-(evap(i)-snow_evap)*dtime) |
---|
341 | ENDIF |
---|
342 | |
---|
343 | ! ***************************************** |
---|
344 | ! + Fonte neige & glace par le haut |
---|
345 | ! ***************************************** |
---|
346 | ! Snow melt |
---|
347 | IF ((snow(i) > epsfra) .AND. (tsurf_new(i) >= T_h2O_ice_liq)) THEN |
---|
348 | fonte=MIN(MAX((tsurf_new(i)-T_h2O_ice_liq)*seaice(i) & |
---|
349 | /2.*ice_cap/ice_lat,0.0),snow(i)) |
---|
350 | snow(i) = MAX(0.,(snow(i)-fonte)) |
---|
351 | tsurf_new(i)=tsurf_new(i)-fonte*2*ice_lat/(seaice(i)*ice_cap) |
---|
352 | ENDIF |
---|
353 | snow(i)=MIN(snow(i),3000.) |
---|
354 | ! Ice melt |
---|
355 | IF ((seaice(i) > epsfra) .AND. (tsurf_new(i) >= T_h2O_ice_liq)) THEN |
---|
356 | fonte=seaice(i)*ice_cap*(tsurf_new(i)-T_h2O_ice_liq) & |
---|
357 | /(2*ice_lat+ice_cap*1.8) |
---|
358 | CALL icemelt(fonte,pctsrf_new(knindex(i)),seaice(i)) |
---|
359 | tmp_flux_g(knindex(i))=tmp_flux_g(knindex(i)) & |
---|
360 | +fonte*ice_lat/dtime |
---|
361 | tsurf_new(i)=T_h2O_ice_liq |
---|
362 | ENDIF |
---|
363 | tmp_seaice(knindex(i))=seaice(i) |
---|
364 | ENDIF!(pctsrf_new(knindex(i)) .GT. epsfra) |
---|
365 | tsea_ice(knindex(i))=tsurf_new(i) |
---|
366 | |
---|
367 | ENDDO |
---|
368 | ENDIF |
---|
369 | ! ****************************************** |
---|
370 | ! CALL interfoce: |
---|
371 | ! cumul/calcul nouvelle T_h2O_ice_liqce |
---|
372 | ! fonte/formation de glace en dessous |
---|
373 | ! ****************************************** |
---|
374 | tslab = tmp_tslab |
---|
375 | |
---|
376 | CALL interfoce_slab(ngrid, dtime, & |
---|
377 | tmp_radsol, tmp_flux_o, tmp_flux_g, tmp_pctsrf_slab, & |
---|
378 | tslab, tsea_ice, pctsrf_new,taux_slab,tauy_slab,icount) |
---|
379 | |
---|
380 | tmp_pctsrf_slab(:)=pctsrf_new(:) |
---|
381 | ! tmp_pctsrf_slab(:,is_oce)=1.0-tmp_pctsrf_slab(:) & |
---|
382 | ! -tmp_pctsrf_slab(:,is_lic)-tmp_pctsrf_slab(:,is_ter) |
---|
383 | |
---|
384 | DO i=1, ngrid |
---|
385 | tmp_tslab(knindex(i),:)=tslab(knindex(i),:) |
---|
386 | seaice(i)=tmp_seaice(knindex(i)) |
---|
387 | tsurf_new(i)=tsea_ice(knindex(i)) |
---|
388 | |
---|
389 | ENDDO |
---|
390 | |
---|
391 | ! **************************** |
---|
392 | ! calcul new albedo |
---|
393 | ! **************************** |
---|
394 | ! Albedo neige |
---|
395 | ! CALL albsno(klon,knon,dtime,agesno(:),alb_neig(:), precip_snow(:)) |
---|
396 | ! WHERE (snow(1 : knon) .LT. 0.0001) agesno(1 : knon) = 0. |
---|
397 | ! Fraction neige (hauteur critique 45kg/m2~15cm) |
---|
398 | ! zfra(1:knon) = MAX(0.0,MIN(1.0,snow(1:knon)/45.0)) |
---|
399 | ! Albedo glace |
---|
400 | ! IF (ok_slab_sicOBS) THEN |
---|
401 | ! alb_ice=0.6 |
---|
402 | ! ELSE |
---|
403 | ! alb_ice(1:knon)=alb_ice_max-(alb_ice_max-alb_ice_min) & |
---|
404 | ! *exp(-seaice(1:knon)/h_alb_ice) |
---|
405 | ! ENDIF |
---|
406 | !Albedo final |
---|
407 | ! alb1_new(1 : knon) = alb_neig(1 : knon) *zfra(1:knon) + & |
---|
408 | ! alb_ice * (1.0-zfra(1:knon)) |
---|
409 | ! alb2_new(:) = alb1_new(:) |
---|
410 | |
---|
411 | |
---|
412 | ! ******************************** |
---|
413 | ! Return the fraction of sea-ice |
---|
414 | ! ******************************** |
---|
415 | pctsrf_sic(:) = tmp_pctsrf_slab(:) |
---|
416 | |
---|
417 | |
---|
418 | END SUBROUTINE ocean_slab_ice |
---|
419 | |
---|
420 | |
---|
421 | ! |
---|
422 | !*************************************************************************** |
---|
423 | ! |
---|
424 | SUBROUTINE interfoce_slab(ngrid, dtime, & |
---|
425 | radsol, fluxo, fluxg, pctsrf, & |
---|
426 | tslab, tsea_ice, pctsrf_slab, & |
---|
427 | taux_slab, tauy_slab,icount) |
---|
428 | ! |
---|
429 | ! Cette routine calcule la temperature d'un slab ocean, la glace de mer |
---|
430 | ! et les pourcentages de la maille couverte par l'ocean libre et/ou |
---|
431 | ! la glace de mer pour un "slab" ocean de 50m |
---|
432 | ! |
---|
433 | ! Conception: Laurent Li |
---|
434 | ! Re-ecriture + adaptation LMDZ4: I. Musat |
---|
435 | ! Transport, nouveau modèle glace, 2 couches: F.Codron |
---|
436 | ! |
---|
437 | ! input: |
---|
438 | ! klon nombre T_h2O_ice_liqtal de points de grille |
---|
439 | ! itap numero du pas de temps |
---|
440 | ! dtime pas de temps de la physique (en s) |
---|
441 | ! ijour jour dans l'annee en cours |
---|
442 | ! radsol rayonnement net au sol (LW + SW) |
---|
443 | ! fluxo flux turbulent (sensible + latent) sur les mailles oceaniques |
---|
444 | ! fluxg flux de conduction entre la surface de la glace de mer et l'ocean |
---|
445 | ! pctsrf tableau des pourcentages de surface de chaque maille |
---|
446 | ! output: |
---|
447 | ! tslab temperature de l'ocean libre |
---|
448 | ! tsea_ice temperature de la glace (surface) |
---|
449 | ! pctsrf_slab "pourcentages" (valeurs entre 0. et 1.) surfaces issus du slab |
---|
450 | |
---|
451 | use slab_ice_h |
---|
452 | |
---|
453 | !#include "dimensions.h" |
---|
454 | !#include "comcstfi.h" |
---|
455 | ! INCLUDE "iniprint.h" |
---|
456 | #include "callkeys.h" |
---|
457 | |
---|
458 | ! Input arguments |
---|
459 | !**************************************************************************************** |
---|
460 | INTEGER, INTENT(IN) :: ngrid,icount |
---|
461 | ! INTEGER, INTENT(IN) :: itap |
---|
462 | REAL, INTENT(IN) :: dtime ! not used |
---|
463 | ! INTEGER, INTENT(IN) :: ijour |
---|
464 | REAL, DIMENSION(ngrid), INTENT(IN) :: radsol |
---|
465 | REAL, DIMENSION(ngrid), INTENT(IN) :: fluxo |
---|
466 | REAL, DIMENSION(ngrid), INTENT(IN) :: fluxg |
---|
467 | REAL, DIMENSION(ngrid), INTENT(IN) :: pctsrf |
---|
468 | REAL, DIMENSION(ngrid), INTENT(IN) :: taux_slab |
---|
469 | REAL, DIMENSION(ngrid), INTENT(IN) :: tauy_slab |
---|
470 | |
---|
471 | ! Output arguments |
---|
472 | !**************************************************************************************** |
---|
473 | REAL, DIMENSION(ngrid,noceanmx), INTENT(OUT) :: tslab |
---|
474 | REAL, DIMENSION(ngrid), INTENT(INOUT) :: pctsrf_slab |
---|
475 | REAL, DIMENSION(ngrid), INTENT(INOUT) :: tsea_ice |
---|
476 | |
---|
477 | ! Local variables |
---|
478 | !**************************************************************************************** |
---|
479 | REAL :: fonte,t_cadj |
---|
480 | INTEGER :: i,k,kt,kb |
---|
481 | REAL :: zz, za, zb |
---|
482 | REAL :: cyang ! capacite calorifique slab J/(m2 K) |
---|
483 | REAL, PARAMETER :: tau_conv=432000. ! temps ajust conv (5 jours) |
---|
484 | REAL, DIMENSION(ngrid,noceanmx) :: dtdiff_loc,dtekman_loc |
---|
485 | |
---|
486 | |
---|
487 | |
---|
488 | !*************************************************** |
---|
489 | ! Capacite calorifique de la couche de surface |
---|
490 | cyang=capcalocean!slabh(1)*4.228e+06 |
---|
491 | cpl_pas=1!4*iradia |
---|
492 | |
---|
493 | ! |
---|
494 | ! lecture du bilan au sol lmt_bils issu d'une simulation forcee en debut de journee |
---|
495 | !! julien = MOD(ijour,360) |
---|
496 | !! IF (ok_slab_heaT_h2O_ice_liqBS .and. (MOD(itap,lmt_pas) .EQ. 1)) THEN |
---|
497 | !! ! 1er pas de temps de la journee |
---|
498 | !! idayvrai = ijour |
---|
499 | !! CALL condsurf(julien,idayvrai, lmt_bils) |
---|
500 | !! ENDIF |
---|
501 | |
---|
502 | ! ---------------------------------------------- |
---|
503 | ! A chaque pas de temps: cumul flux de chaleur |
---|
504 | ! ---------------------------------------------- |
---|
505 | ! bilan du flux de chaleur dans l'ocean : |
---|
506 | ! |
---|
507 | DO i = 1, ngrid |
---|
508 | za = radsol(i) + fluxo(i) |
---|
509 | zb = fluxg(i) |
---|
510 | ! IF(((1-pctsrf(i)).GT.epsfra).OR. & |
---|
511 | ! (pctsrf(i).GT.epsfra)) THEN |
---|
512 | slab_bils(i)=slab_bils(i)+(za*(1-pctsrf(i)) & |
---|
513 | +zb*pctsrf(i))/ cpl_pas |
---|
514 | ! ENDIF |
---|
515 | |
---|
516 | ENDDO !klon |
---|
517 | |
---|
518 | ! --------------------------------------------- |
---|
519 | ! T_h2O_ice_liqus les cpl_pas: update de tslab et seaice |
---|
520 | ! --------------------------------------------- |
---|
521 | |
---|
522 | IF (mod(icount-1,cpl_pas).eq.0) THEN !fin de journee |
---|
523 | ! |
---|
524 | ! --------------------------------------------- |
---|
525 | ! Transport de chaleur par circulation |
---|
526 | ! Decoupage par pas de temps pour stabilite numérique |
---|
527 | ! (diffusion, schema centre pour advection) |
---|
528 | ! --------------------------------------------- |
---|
529 | dt_hdiff(:,:)=0. |
---|
530 | dt_ekman(:,:)=0. |
---|
531 | |
---|
532 | IF (ok_slab_heat_transp) THEN |
---|
533 | ! DO i=1,cpl_pas |
---|
534 | ! Transport diffusif |
---|
535 | ! IF (ok_soil_hdiff) THEN |
---|
536 | CALL divgrad_phy(ngrid,noceanmx,tmp_tslab_loc,dtdiff_loc) |
---|
537 | dtdiff_loc=dtdiff_loc*soil_hdiff*50./SUM(slabh)!*100. |
---|
538 | ! dtdiff_loc(:,1)=dtdiff_loc(:,1)*soil_hdiff*50./SUM(slabh)*0.8 |
---|
539 | ! dtdiff_loc(:,2)=dtdiff_loc(:,2)*soil_hdiff*50./SUM(slabh)*0.2 |
---|
540 | dt_hdiff=dt_hdiff+dtdiff_loc |
---|
541 | tmp_tslab_loc=tmp_tslab_loc+dtdiff_loc*dtime |
---|
542 | ! END IF |
---|
543 | |
---|
544 | ! Calcul de transport par Ekman |
---|
545 | |
---|
546 | CALL slab_ekman2(ngrid,taux_slab,tauy_slab,tslab,dtekman_loc) |
---|
547 | |
---|
548 | |
---|
549 | ! END SELECT |
---|
550 | ! IF (slab_ekman.GT.0) THEN |
---|
551 | do k=1,noceanmx |
---|
552 | dtekman_loc(:,k)=dtekman_loc(:,k)/(slabh(k)*1000.)!*0. |
---|
553 | enddo |
---|
554 | dt_ekman(:,:)=dt_ekman(:,:)+dtekman_loc(:,:) |
---|
555 | tmp_tslab_loc=tmp_tslab_loc+dtekman_loc*dtime |
---|
556 | ! ENDIF |
---|
557 | ! ENDDO ! time splitting 1,cpl_pas |
---|
558 | ! IF (slab_ekman.GT.0) THEN |
---|
559 | ! taux_slab(:)=0. |
---|
560 | ! tauy_slab(:)=0. |
---|
561 | ! ENDIF |
---|
562 | |
---|
563 | ! print*, 'slab_bils=',slab_bils(1) |
---|
564 | |
---|
565 | |
---|
566 | ENDIF!(ok_slab_heat_transp) |
---|
567 | |
---|
568 | DO i = 1, ngrid |
---|
569 | ! IF (((1-pctsrf(i)).GT.epsfra).OR. & |
---|
570 | ! (pctsrf(i).GT.epsfra)) THEN |
---|
571 | ! --------------------------------------------- |
---|
572 | ! Ajout des flux de chaleur dans l'océan |
---|
573 | ! --------------------------------------- |
---|
574 | |
---|
575 | !print*, 'T_h2O_ice_liqcean1=',tmp_tslab_loc(i,1) |
---|
576 | tmp_tslab_loc(i,1) = tmp_tslab_loc(i,1) + & |
---|
577 | slab_bils(i)/cyang*dtime*cpl_pas |
---|
578 | |
---|
579 | !print*, 'capcalocean=',capcalocean |
---|
580 | !print*, 'cyang=',cyang |
---|
581 | !print*, 'dT_h2O_ice_liqcean=',slab_bils(i)/cyang*dtime |
---|
582 | !print*, 'T_h2O_ice_liqcean2=',tmp_tslab_loc(i,1) |
---|
583 | |
---|
584 | |
---|
585 | ! on remet l'accumulation a 0 |
---|
586 | slab_bils(i) = 0. |
---|
587 | ! --------------------------------------------- |
---|
588 | ! Glace interactive |
---|
589 | ! --------------------------------------------- |
---|
590 | IF (ok_slab_sic) THEN |
---|
591 | ! Fondre la glace si température > 0. |
---|
592 | ! ----------------------------------- |
---|
593 | IF ((tmp_tslab_loc(i,1).GT.T_h2O_ice_liq-1.8) .AND. (tmp_seaice(i).GT.0.0)) THEN |
---|
594 | fonte=(tmp_tslab_loc(i,1)-T_h2O_ice_liq+1.8)*cyang & |
---|
595 | /(ice_lat+ice_cap/2*(T_h2O_ice_liq-1.8-tsea_ice(i))) |
---|
596 | CALL icemelt(fonte,pctsrf_slab(i),tmp_seaice(i)) |
---|
597 | tmp_tslab_loc(i,1)=T_h2O_ice_liq-1.8+fonte*ice_lat/cyang |
---|
598 | ENDIF |
---|
599 | ! fabriquer de la glace si congelation atteinte: |
---|
600 | ! ---------------------------------------------- |
---|
601 | IF (tmp_tslab_loc(i,1).LT.(T_h2O_ice_liq-1.8)) THEN |
---|
602 | |
---|
603 | IF (tmp_seaice(i).LT.h_ice_min) THEN |
---|
604 | ! Creation glace nouvelle |
---|
605 | ! IF (pctsrf_slab(i).LT.(epsfra)) THEN |
---|
606 | fonte=(T_h2O_ice_liq-1.8-tmp_tslab_loc(i,1))*cyang/ice_lat |
---|
607 | IF (fonte.GT.h_ice_min*ice_frac_min) THEN |
---|
608 | tmp_seaice(i)=MIN(h_ice_thin,fonte/ice_frac_min) |
---|
609 | tmp_seaice(i)=MAX(tmp_seaice(i),fonte/ice_frac_max) |
---|
610 | ! IF (fonte.GT.0) THEN |
---|
611 | ! tmp_seaice(i)=fonte |
---|
612 | tsea_ice(i)=T_h2O_ice_liq-1.8 |
---|
613 | pctsrf_slab(i)=(1-pctsrf_slab(i))*fonte/tmp_seaice(i) |
---|
614 | ! pctsrf_slab(i)=1. |
---|
615 | tmp_tslab_loc(i,1)=T_h2O_ice_liq-1.8 |
---|
616 | ENDIF |
---|
617 | ELSE |
---|
618 | ! glace déjà présente |
---|
619 | ! Augmenter epaisseur |
---|
620 | fonte=(T_h2O_ice_liq-1.8-tmp_tslab_loc(i,1))*cyang & |
---|
621 | /(ice_lat+ice_cap/2*(T_h2O_ice_liq-1.8-tsea_ice(i))) |
---|
622 | zz=tmp_seaice(i) |
---|
623 | tmp_seaice(i)=MAX(zz,MIN(h_ice_thick,fonte+zz)) |
---|
624 | ! Augmenter couverture (oce libre et h>h_thick) |
---|
625 | za=1-pctsrf_slab(i) |
---|
626 | zb=pctsrf_slab(i) |
---|
627 | fonte=fonte*za+MAX(0.0,fonte+zz-tmp_seaice(i))*zb |
---|
628 | pctsrf_slab(i)=MIN(zb+fonte/tmp_seaice(i), & |
---|
629 | (za+zb)*ice_frac_max) |
---|
630 | fonte=MAX(0.0,fonte-(pctsrf_slab(i)-zb)*tmp_seaice(i)) |
---|
631 | ! Augmenter epaisseur si couverture complete |
---|
632 | tmp_seaice(i)=tmp_seaice(i)+fonte/pctsrf_slab(i) |
---|
633 | tmp_tslab_loc(i,1) = T_h2O_ice_liq-1.8 |
---|
634 | ENDIF ! presence glace |
---|
635 | ENDIF !congelation |
---|
636 | ! vérifier limites de hauteur de glace |
---|
637 | IF(tmp_seaice(i).GT.h_ice_min) THEN |
---|
638 | tmp_seaice(i) = MIN(tmp_seaice(i),h_ice_max) |
---|
639 | ELSE |
---|
640 | tmp_seaice(i) = 0. |
---|
641 | pctsrf_slab(i)=0. |
---|
642 | ENDIF! (tmp_seaice(i).GT.h_ice_min) |
---|
643 | |
---|
644 | ENDIF !(ok_slab_sic) Glace interactive |
---|
645 | ! ---------------------------------- |
---|
646 | ! Ajustement convectif si > 1 layers |
---|
647 | ! ---------------------------------- |
---|
648 | |
---|
649 | IF ((noceanmx.GT.1)) THEN |
---|
650 | DO kt=1,noceanmx-1 |
---|
651 | kb=kt |
---|
652 | DO k=kt+1,noceanmx !look for instability |
---|
653 | IF (tmp_tslab_loc(i,k).GT.tmp_tslab_loc(i,kt)) THEN |
---|
654 | kb=k |
---|
655 | ENDIF |
---|
656 | ENDDO |
---|
657 | IF (kb.GT.kt) THEN !ajust conv |
---|
658 | ! IF (slab_cadj.EQ.1) THEN |
---|
659 | ! : t_cadj=SUM(tmp_tslab_loc(i,kt:kb)*slabh(kt:kb))/SUM(slabh(kt:kb)) |
---|
660 | ! DO k=kt,kb |
---|
661 | ! tmp_tslab_loc(i,k)=t_cadj |
---|
662 | ! ENDDO |
---|
663 | ! ELSEIF (slab_cadj.EQ.2) THEN |
---|
664 | t_cadj=(tmp_tslab_loc(i,kb)-tmp_tslab_loc(i,kt))*dtime/tau_conv*cpl_pas |
---|
665 | tmp_tslab_loc(i,kt)=tmp_tslab_loc(i,kt)+t_cadj |
---|
666 | tmp_tslab_loc(i,kb)=tmp_tslab_loc(i,kb)-t_cadj*slabh(kt)/slabh(kb) |
---|
667 | !ENDIF |
---|
668 | ENDIF |
---|
669 | ENDDO |
---|
670 | ENDIF !ajust 2 layers |
---|
671 | ! ENDIF !pctsrf |
---|
672 | ENDDO !klon |
---|
673 | |
---|
674 | ! On met a jour la temperature et la glace |
---|
675 | tslab = tmp_tslab_loc |
---|
676 | |
---|
677 | |
---|
678 | ENDIF !(mod(icount-1,cpl_pas).eq.0) |
---|
679 | |
---|
680 | END SUBROUTINE interfoce_slab |
---|
681 | ! |
---|
682 | !****************************************************************************** |
---|
683 | SUBROUTINE icemelt(fonte,pctsrf,seaice) |
---|
684 | |
---|
685 | use slab_ice_h |
---|
686 | |
---|
687 | |
---|
688 | |
---|
689 | REAL, INTENT(INOUT) :: pctsrf |
---|
690 | REAL , INTENT(INOUT) ::fonte,seaice !kg/m2 |
---|
691 | REAL :: hh !auxilliary |
---|
692 | REAL :: ff !auxilliary |
---|
693 | |
---|
694 | |
---|
695 | ! ice gt h_ice_thick: decrease thickness up T_h2O_ice_liq h_ice_thick |
---|
696 | IF (seaice.GT.h_ice_thick) THEN |
---|
697 | hh=seaice |
---|
698 | ! ff=fonte |
---|
699 | seaice=max(h_ice_thick,hh-fonte) |
---|
700 | fonte=max(0.0,fonte+h_ice_thick-hh) |
---|
701 | |
---|
702 | ! seaice=max(0.,hh-fonte) |
---|
703 | ! fonte=max(0.0,fonte-(seaice-hh)) |
---|
704 | ! IF (seaice.LT.epsfra) THEN |
---|
705 | ! pctsrf=0. |
---|
706 | ! seaice=0. |
---|
707 | ! fonte=ff-hh |
---|
708 | ! ENDIF |
---|
709 | |
---|
710 | ENDIF |
---|
711 | ! ice gt h_ice_thin: partially decrease thickness |
---|
712 | IF ((seaice.GE.h_ice_thin).AND.(fonte.GT.0.0)) THEN |
---|
713 | hh=seaice |
---|
714 | seaice=MAX(hh-0.6*fonte,h_ice_thin) |
---|
715 | fonte=MAX(0.0,fonte-hh+seaice) |
---|
716 | ENDIF |
---|
717 | ! use rest T_h2O_ice_liq decrease area |
---|
718 | hh=pctsrf |
---|
719 | pctsrf=MIN(hh,MAX(0.0,hh-fonte/seaice)) |
---|
720 | fonte=MAX(0.0,fonte-(hh-pctsrf)*seaice) |
---|
721 | |
---|
722 | END SUBROUTINE icemelt |
---|
723 | |
---|
724 | !**************************************************************************************** |
---|
725 | ! |
---|
726 | SUBROUTINE ocean_slab_final!(tslab_rst, seaice_rst) |
---|
727 | |
---|
728 | ! This subroutine will send T_h2O_ice_liq phyredem the variables concerning the slab |
---|
729 | ! ocean that should be written T_h2O_ice_liq restart file. |
---|
730 | |
---|
731 | !**************************************************************************************** |
---|
732 | |
---|
733 | ! REAL, DIMENSION(ngridmx,noceanmx), INTENT(OUT) :: tslab_rst |
---|
734 | ! REAL, DIMENSION(ngridmx), INTENT(OUT) :: seaice_rst |
---|
735 | |
---|
736 | !**************************************************************************************** |
---|
737 | ! Set the output variables |
---|
738 | ! tslab_rst(:,:) = tmp_tslab(:,:) |
---|
739 | ! tslab_rst(:) = tmp_tslab_loc(:) |
---|
740 | ! seaice_rst(:) = tmp_seaice(:) |
---|
741 | |
---|
742 | ! Deallocation of all variables in module |
---|
743 | DEALLOCATE(tmp_tslab, tmp_tslab_loc, tmp_pctsrf_slab) |
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744 | DEALLOCATE(tmp_seaice, tmp_radsol, tmp_flux_o, tmp_flux_g) |
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745 | DEALLOCATE(slab_bils, lmt_bils) |
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746 | DEALLOCATE(dt_hdiff) |
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747 | |
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748 | END SUBROUTINE ocean_slab_final |
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749 | ! |
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750 | !**************************************************************************************** |
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751 | ! |
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752 | SUBROUTINE ocean_slab_get_vars(ngrid,tslab_loc, seaice_loc, flux_o_loc, flux_g_loc, & |
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753 | dt_hdiff_loc,dt_ekman_loc) |
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754 | |
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755 | ! "Get some variables from module ocean_slab_mod" |
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756 | ! This subroutine prints variables T_h2O_ice_liq a external routine |
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757 | |
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758 | INTEGER, INTENT(IN) :: ngrid |
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759 | REAL, DIMENSION(ngrid,noceanmx), INTENT(OUT) :: tslab_loc |
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760 | REAL, DIMENSION(ngrid), INTENT(OUT) :: seaice_loc |
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761 | REAL, DIMENSION(ngrid), INTENT(OUT) :: flux_o_loc |
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762 | REAL, DIMENSION(ngrid), INTENT(OUT) :: flux_g_loc |
---|
763 | REAL, DIMENSION(ngrid,noceanmx), INTENT(OUT) :: dt_hdiff_loc |
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764 | REAL, DIMENSION(ngrid,noceanmx), INTENT(OUT) :: dt_ekman_loc |
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765 | INTEGER :: i |
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766 | |
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767 | |
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768 | ! Set the output variables |
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769 | tslab_loc=0. |
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770 | dt_hdiff_loc=0. |
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771 | dt_ekman_loc=0. |
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772 | tslab_loc = tmp_tslab |
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773 | seaice_loc(:) = tmp_seaice(:) |
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774 | flux_o_loc(:) = tmp_flux_o(:) |
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775 | flux_g_loc(:) = tmp_flux_g(:) |
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776 | DO i=1,noceanmx |
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777 | dt_hdiff_loc(:,i) = dt_hdiff(:,i)*slabh(i)*1000.*4228. !Convert en W/m2 |
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778 | dt_ekman_loc(:,i) = dt_ekman(:,i)*slabh(i)*1000.*4228. |
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779 | ENDDO |
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780 | |
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781 | |
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782 | |
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783 | END SUBROUTINE ocean_slab_get_vars |
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784 | ! |
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785 | !**************************************************************************************** |
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786 | ! |
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787 | END MODULE ocean_slab_mod |
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