/[MITgcm]/MITgcm_contrib/dgoldberg/streamice/streamice_adv_front.F
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revision 1.1 by heimbach, Thu Mar 29 15:59:21 2012 UTC revision 1.2 by heimbach, Thu May 3 15:39:22 2012 UTC
# Line 23  C     === Global variables === Line 23  C     === Global variables ===
23  #include "PARAMS.h"  #include "PARAMS.h"
24  #include "STREAMICE.h"  #include "STREAMICE.h"
25  #include "STREAMICE_ADV.h"  #include "STREAMICE_ADV.h"
26    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
27    # include "tamc.h"
28    #endif
29    
30        INTEGER myThid        INTEGER myThid
31        _RL time_step        _RL time_step
32    
33  #ifdef ALLOW_STREAMICE  #ifdef ALLOW_STREAMICE
34    
35        INTEGER i, j, bi, bj, k, n_flux, iter_count, iter_flag        INTEGER i, j, bi, bj, k, iter_count
36        INTEGER Gi, Gj        INTEGER Gi, Gj
37        INTEGER new_partial(4)        INTEGER new_partial(4)
38          INTEGER ikey_front, ikey_1
39          _RL iter_flag
40          _RL n_flux_1, n_flux_2
41        _RL href, rho, partial_vol, tot_flux, hpot        _RL href, rho, partial_vol, tot_flux, hpot
42    
43        rho = streamice_density        rho = streamice_density
44        iter_count = 0  cph      iter_count = 0
45        iter_flag = 1        iter_flag = 1. _d 0
46    
47        DO WHILE (iter_flag .eq. 1)        DO iter_count = 0, 3
48          
49         iter_flag = 0  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
50             ikey_front = (ikey_dynamics-1)*4 + iter_count + 1
51    CADJ STORE area_shelf_streamice
52    CADJ &     = comlev1_stream_front, key = ikey_front
53    CADJ STORE h_streamice
54    CADJ &     = comlev1_stream_front, key = ikey_front
55    CADJ STORE hflux_x_si
56    CADJ &     = comlev1_stream_front, key = ikey_front
57    CADJ STORE hflux_x_si2
58    CADJ &     = comlev1_stream_front, key = ikey_front
59    CADJ STORE hflux_y_si
60    CADJ &     = comlev1_stream_front, key = ikey_front
61    CADJ STORE hflux_y_si2
62    CADJ &     = comlev1_stream_front, key = ikey_front
63    CADJ STORE streamice_hmask
64    CADJ &     = comlev1_stream_front, key = ikey_front
65    CADJ STORE iter_flag
66    CADJ &     = comlev1_stream_front, key = ikey_front
67    #endif
68    
69           IF ( iter_flag .GT. 0. ) THEN
70    
71           iter_flag = 0. _d 0
72    
73         IF (iter_count .gt. 0) then         IF (iter_count .gt. 0) then
74          DO bj=myByLo(myThid),myByHi(myThid)          DO bj=myByLo(myThid),myByHi(myThid)
# Line 57  C     === Global variables === Line 85  C     === Global variables ===
85          ENDDO                  ENDDO        
86         ENDIF         ENDIF
87    
88         iter_count = iter_count + 1  !       iter_count = iter_count + 1
89    
90         DO bj=myByLo(myThid),myByHi(myThid)         DO bj=myByLo(myThid),myByHi(myThid)
91          DO bi=myBxLo(myThid),myBxHi(myThid)          DO bi=myBxLo(myThid),myBxHi(myThid)
92    
93           DO j=1-1,sNy+1           DO j=1-1,sNy+1
94            Gj = (myYGlobalLo-1)+(bj-1)*sNy+j            Gj = (myYGlobalLo-1)+(bj-1)*sNy+j
95            IF ((Gj .ge. 1) .and. (Gj .le. Ny)) THEN  cph          IF ((Gj .ge. 1) .and. (Gj .le. Ny)) THEN
96             DO i=1-1,sNx+1             DO i=1-1,sNx+1
97              Gi = (myXGlobalLo-1)+(bi-1)*sNx+i              Gi = (myXGlobalLo-1)+(bi-1)*sNx+i
98              IF ((Gi .ge. 1) .and. (Gi .le. Nx) .and.  
99       &          (STREAMICE_Hmask(i,j,bi,bj).eq.0.0 .or.  #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
100              act1 = bi - myBxLo(myThid)
101              max1 = myBxHi(myThid) - myBxLo(myThid) + 1
102              act2 = bj - myByLo(myThid)
103              max2 = myByHi(myThid) - myByLo(myThid) + 1
104              act3 = myThid - 1
105              max3 = nTx*nTy
106              act4 = ikey_front - 1
107              ikey_1 = i
108         &         + sNx*(j-1)
109         &         + sNx*sNy*act1
110         &         + sNx*sNy*max1*act2
111         &         + sNx*sNy*max1*max2*act3
112         &         + sNx*sNy*max1*max2*max3*act4
113    CADJ STORE area_shelf_streamice(i,j,bi,bj)
114    CADJ &     = comlev1_stream_ij, key = ikey_1
115    CADJ STORE h_streamice(i,j,bi,bj)
116    CADJ &     = comlev1_stream_ij, key = ikey_1
117    CADJ STORE hflux_x_si(i,j,bi,bj)
118    CADJ &     = comlev1_stream_ij, key = ikey_1
119    CADJ STORE hflux_y_si(i,j,bi,bj)
120    CADJ &     = comlev1_stream_ij, key = ikey_1
121    CADJ STORE streamice_hmask(i,j,bi,bj)
122    CADJ &     = comlev1_stream_ij, key = ikey_1
123    #endif
124    
125    cph            IF ((Gi .ge. 1) .and. (Gi .le. Nx) .and.
126                IF ((STREAMICE_Hmask(i,j,bi,bj).eq.0.0 .or.
127       &           STREAMICE_Hmask(i,j,bi,bj).eq.2.0)) THEN       &           STREAMICE_Hmask(i,j,bi,bj).eq.2.0)) THEN
128               n_flux = 0               n_flux_1 = 0. _d 0
129               href = 0. _d 0               href = 0. _d 0
130               tot_flux = 0. _d 0               tot_flux = 0. _d 0
131    
132    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
133    CADJ STORE hflux_x_SI(i,j,bi,bj)
134    CADJ &     = comlev1_stream_ij, key = ikey_1
135    #endif
136               IF (hflux_x_SI(i,j,bi,bj).gt. 0. _d 0) THEN               IF (hflux_x_SI(i,j,bi,bj).gt. 0. _d 0) THEN
137                n_flux = n_flux + 1                n_flux_1 = n_flux_1 + 1. _d 0
138                href = href + H_streamice(i-1,j,bi,bj)                href = href + H_streamice(i-1,j,bi,bj)
139                tot_flux = tot_flux + hflux_x_SI(i,j,bi,bj) *                tot_flux = tot_flux + hflux_x_SI(i,j,bi,bj) *
140       &         dxG(i,j,bi,bj) * time_step       &         dxG(i,j,bi,bj) * time_step
141                hflux_x_SI(i,j,bi,bj) = 0. _d 0                hflux_x_SI(i,j,bi,bj) = 0. _d 0
142               ENDIF               ENDIF
143    
144    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
145    CADJ STORE hflux_x_SI(i,j,bi,bj)
146    CADJ &     = comlev1_stream_ij, key = ikey_1
147    #endif
148               IF (hflux_x_SI(i+1,j,bi,bj).lt. 0. _d 0) THEN               IF (hflux_x_SI(i+1,j,bi,bj).lt. 0. _d 0) THEN
149                n_flux = n_flux + 1                n_flux_1 = n_flux_1 + 1. _d 0
150                href = href + H_streamice(i+1,j,bi,bj)                href = href + H_streamice(i+1,j,bi,bj)
151                tot_flux = tot_flux - hflux_x_SI(i+1,j,bi,bj) *                tot_flux = tot_flux - hflux_x_SI(i+1,j,bi,bj) *
152       &         dxG(i+1,j,bi,bj) * time_step       &         dxG(i+1,j,bi,bj) * time_step
153                hflux_x_SI(i+1,j,bi,bj) = 0. _d 0                hflux_x_SI(i+1,j,bi,bj) = 0. _d 0
154               ENDIF               ENDIF
155    
156    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
157    CADJ STORE hflux_y_SI(i,j,bi,bj)
158    CADJ &     = comlev1_stream_ij, key = ikey_1
159    #endif
160               IF (hflux_y_SI(i,j,bi,bj).gt. 0. _d 0) THEN               IF (hflux_y_SI(i,j,bi,bj).gt. 0. _d 0) THEN
161                n_flux = n_flux + 1                n_flux_1 = n_flux_1 + 1. _d 0
162                href = href + H_streamice(i,j-1,bi,bj)                href = href + H_streamice(i,j-1,bi,bj)
163                tot_flux = tot_flux + hflux_y_SI(i,j,bi,bj) *                tot_flux = tot_flux + hflux_y_SI(i,j,bi,bj) *
164       &         dyG(i,j,bi,bj) * time_step       &         dyG(i,j,bi,bj) * time_step
165                hflux_y_SI(i,j,bi,bj) = 0. _d 0                hflux_y_SI(i,j,bi,bj) = 0. _d 0
166               ENDIF               ENDIF
167    
168    #ifdef ALLOW_AUTODIFF_TAMC
169    CADJ STORE hflux_y_SI(i,j,bi,bj)
170    CADJ &     = comlev1_stream_ij, key = ikey_1
171    #endif
172               IF (hflux_y_SI(i,j+1,bi,bj).lt. 0. _d 0) THEN               IF (hflux_y_SI(i,j+1,bi,bj).lt. 0. _d 0) THEN
173                n_flux = n_flux + 1                n_flux_1 = n_flux_1 + 1. _d 0
174                href = href + H_streamice(i,j+1,bi,bj)                href = href + H_streamice(i,j+1,bi,bj)
175                tot_flux = tot_flux - hflux_y_SI(i,j+1,bi,bj) *                tot_flux = tot_flux - hflux_y_SI(i,j+1,bi,bj) *
176       &         dyG(i,j+1,bi,bj) * time_step       &         dyG(i,j+1,bi,bj) * time_step
177                hflux_y_SI(i,j+1,bi,bj) = 0. _d 0                hflux_y_SI(i,j+1,bi,bj) = 0. _d 0
178               ENDIF               ENDIF
179    
180               IF (n_flux .gt. 0) THEN               IF (n_flux_1 .gt. 0.) THEN
181    
182                href = href / real(n_flux)                href = href / n_flux_1
183                partial_vol = H_streamice (i,j,bi,bj) *                partial_vol = H_streamice (i,j,bi,bj) *
184       &         area_shelf_streamice (i,j,bi,bj) + tot_flux       &         area_shelf_streamice (i,j,bi,bj) + tot_flux
185                hpot = partial_vol * recip_rA(i,j,bi,bj)                hpot = partial_vol * recip_rA(i,j,bi,bj)
# Line 137  C     === Global variables === Line 209  C     === Global variables ===
209                                
210                 partial_vol = partial_vol - href * rA(i,j,bi,bj)                 partial_vol = partial_vol - href * rA(i,j,bi,bj)
211    
212                 iter_flag  = 1                 iter_flag  = 1. _d 0
213    
214                 n_flux = 0 ;                 n_flux_2 = 0. _d 0 ;
215                 DO k=1,4                 DO k=1,4
216                  new_partial (:) = 0                  new_partial (:) = 0
217                 ENDDO                 ENDDO
218    
219                 DO k=1,2                 DO k=1,2
220                  IF (STREAMICE_ufacemask(i-1+k,j,bi,bj).eq.2.0) THEN  ! at a permanent calving boundary - no advance allowed                  IF (STREAMICE_ufacemask(i-1+k,j,bi,bj).eq.2.0) THEN  ! at a permanent calving boundary - no advance allowed
221                     n_flux = n_flux + 1                     n_flux_2 = n_flux_2 + 1. _d 0
222                  ELSEIF (STREAMICE_hmask(i+2*k-3,j,bi,bj).eq.0 _d 0) THEN ! adjacent cell is completely ice free                  ELSEIF (STREAMICE_hmask(i+2*k-3,j,bi,bj).eq.0 _d 0) THEN ! adjacent cell is completely ice free
223                     n_flux = n_flux + 1                     n_flux_2 = n_flux_2 + 1. _d 0
224                     new_partial (k) = 1                     new_partial (k) = 1
225                  ENDIF                  ENDIF
226                 ENDDO                 ENDDO
227                 DO k=1,2                 DO k=1,2
228                  IF (STREAMICE_vfacemask (i,j-1+k,bi,bj).eq.2.0) THEN                  IF (STREAMICE_vfacemask (i,j-1+k,bi,bj).eq.2.0) THEN
229                      n_flux = n_flux + 1                      n_flux_2 = n_flux_2 + 1. _d 0
230                  ELSEIF (STREAMICE_hmask(i,j+2*k-3,bi,bj).eq.0 _d 0) THEN                  ELSEIF (STREAMICE_hmask(i,j+2*k-3,bi,bj).eq.0 _d 0) THEN
231                      n_flux = n_flux + 1                      n_flux_2 = n_flux_2 + 1. _d 0
232                      new_partial (k+2) = 1                      new_partial (k+2) = 1
233                  ENDIF                  ENDIF
234                 ENDDO                 ENDDO
235    
236                 IF (n_flux .eq. 0) THEN ! there is nowhere to put the extra ice!                 IF (n_flux_2 .eq. 0.) THEN ! there is nowhere to put the extra ice!
237                  H_streamice(i,j,bi,bj) = href + partial_vol *                  H_streamice(i,j,bi,bj) = href + partial_vol *
238       &             recip_rA(i,j,bi,bj)       &             recip_rA(i,j,bi,bj)
239                 ELSE                 ELSE
# Line 170  C     === Global variables === Line 242  C     === Global variables ===
242                  DO k=1,2                  DO k=1,2
243                   IF (new_partial(k) .eq. 1) THEN                   IF (new_partial(k) .eq. 1) THEN
244                    hflux_x_SI2(i-1+k,j,bi,bj) =                    hflux_x_SI2(i-1+k,j,bi,bj) =
245       &             partial_vol/time_step/real(n_flux)/       &             partial_vol/time_step/n_flux_2/
246       &               dxG(i-1+k,j,bi,bj)       &               dxG(i-1+k,j,bi,bj)
247                   ENDIF                   ENDIF
248                  ENDDO                  ENDDO
# Line 178  C     === Global variables === Line 250  C     === Global variables ===
250                  DO k=1,2                  DO k=1,2
251                   IF (new_partial(k+2) .eq. 1) THEN                   IF (new_partial(k+2) .eq. 1) THEN
252                    hflux_y_SI2(i,j-1+k,bi,bj) =                    hflux_y_SI2(i,j-1+k,bi,bj) =
253       &             partial_vol/time_step/real(n_flux)/       &             partial_vol/time_step/n_flux_2/
254       &               dxG(i,j-1+k,bi,bj)       &               dxG(i,j-1+k,bi,bj)
255                   ENDIF                   ENDIF
256                  ENDDO                  ENDDO
# Line 186  C     === Global variables === Line 258  C     === Global variables ===
258                 ENDIF                 ENDIF
259                ENDIF                ENDIF
260               ENDIF               ENDIF
261    
262              ENDIF              ENDIF
263             ENDDO             ENDDO
264            ENDIF  cph          ENDIF
265           ENDDO           ENDDO
266    c
267          ENDDO          ENDDO
268         ENDDO         ENDDO
269    c
270          ENDIF
271        ENDDO        ENDDO
272    
273        IF (iter_count.gt.1) THEN  cph      IF (iter_count.gt.1) THEN
274         PRINT *, "FRONT ADVANCE: ", iter_count, " ITERATIONS"  cph       PRINT *, "FRONT ADVANCE: ", iter_count, " ITERATIONS"
275        ENDIF  cph      ENDIF
276    
277    
278    
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