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.
sbcice_cice.F90 in branches/2017/dev_CNRS_2017/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/SBC – NEMO

source: branches/2017/dev_CNRS_2017/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/SBC/sbcice_cice.F90 @ 8882

Last change on this file since 8882 was 8882, checked in by flavoni, 6 years ago

dev_CNRS_2017 branch: merged dev_r7881_ENHANCE09_RK3 with trunk r8864

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 44.5 KB
Line 
1MODULE sbcice_cice
2   !!======================================================================
3   !!                       ***  MODULE  sbcice_cice  ***
4   !! To couple with sea ice model CICE (LANL)
5   !!=====================================================================
6#if defined key_cice
7   !!----------------------------------------------------------------------
8   !!   'key_cice' :                                     CICE sea-ice model
9   !!----------------------------------------------------------------------
10   !!   sbc_ice_cice  : sea-ice model time-stepping and update ocean sbc over ice-covered area
11   !!----------------------------------------------------------------------
12   USE oce             ! ocean dynamics and tracers
13   USE dom_oce         ! ocean space and time domain
14   USE domvvl
15   USE phycst, only : rcp, rau0, r1_rau0, rhosn, rhoic
16   USE in_out_manager  ! I/O manager
17   USE iom, ONLY : iom_put,iom_use              ! I/O manager library !!Joakim edit
18   USE lib_mpp         ! distributed memory computing library
19   USE lbclnk          ! ocean lateral boundary conditions (or mpp link)
20   USE wrk_nemo        ! work arrays
21   USE timing          ! Timing
22   USE daymod          ! calendar
23   USE fldread         ! read input fields
24   USE sbc_oce         ! Surface boundary condition: ocean fields
25   USE sbc_ice         ! Surface boundary condition: ice   fields
26   USE sbcblk          ! Surface boundary condition: bulk
27   USE sbccpl
28
29   USE ice_kinds_mod
30   USE ice_blocks
31   USE ice_domain
32   USE ice_domain_size
33   USE ice_boundary
34   USE ice_constants
35   USE ice_gather_scatter
36   USE ice_calendar, only: dt
37   USE ice_state, only: aice,aicen,uvel,vvel,vsno,vsnon,vice,vicen
38# if defined key_cice4
39   USE ice_flux, only: strax,stray,strocnx,strocny,frain,fsnow,  &
40                strocnxT,strocnyT,                               & 
41                sst,sss,uocn,vocn,ss_tltx,ss_tlty,fsalt_gbm,     &
42                fresh_gbm,fhocn_gbm,fswthru_gbm,frzmlt,          &
43                flatn_f,fsurfn_f,fcondtopn_f,                    &
44                uatm,vatm,wind,fsw,flw,Tair,potT,Qa,rhoa,zlvl,   &
45                swvdr,swvdf,swidr,swidf
46   USE ice_therm_vertical, only: calc_Tsfc
47#else
48   USE ice_flux, only: strax,stray,strocnx,strocny,frain,fsnow,  &
49                strocnxT,strocnyT,                               & 
50                sst,sss,uocn,vocn,ss_tltx,ss_tlty,fsalt_ai,     &
51                fresh_ai,fhocn_ai,fswthru_ai,frzmlt,          &
52                flatn_f,fsurfn_f,fcondtopn_f,                    &
53                uatm,vatm,wind,fsw,flw,Tair,potT,Qa,rhoa,zlvl,   &
54                swvdr,swvdf,swidr,swidf
55   USE ice_therm_shared, only: calc_Tsfc
56#endif
57   USE ice_forcing, only: frcvdr,frcvdf,frcidr,frcidf
58   USE ice_atmo, only: calc_strair
59
60   USE CICE_InitMod
61   USE CICE_RunMod
62   USE CICE_FinalMod
63
64   IMPLICIT NONE
65   PRIVATE
66
67   PUBLIC cice_sbc_init   ! routine called by sbc_init
68   PUBLIC cice_sbc_final  ! routine called by sbc_final
69   PUBLIC sbc_ice_cice    ! routine called by sbc
70
71   INTEGER             ::   ji_off
72   INTEGER             ::   jj_off
73
74   INTEGER , PARAMETER ::   jpfld   = 13   ! maximum number of files to read
75   INTEGER , PARAMETER ::   jp_snow = 1    ! index of snow file
76   INTEGER , PARAMETER ::   jp_rain = 2    ! index of rain file
77   INTEGER , PARAMETER ::   jp_sblm = 3    ! index of sublimation file
78   INTEGER , PARAMETER ::   jp_top1 = 4    ! index of category 1 topmelt file
79   INTEGER , PARAMETER ::   jp_top2 = 5    ! index of category 2 topmelt file
80   INTEGER , PARAMETER ::   jp_top3 = 6    ! index of category 3 topmelt file
81   INTEGER , PARAMETER ::   jp_top4 = 7    ! index of category 4 topmelt file
82   INTEGER , PARAMETER ::   jp_top5 = 8    ! index of category 5 topmelt file
83   INTEGER , PARAMETER ::   jp_bot1 = 9    ! index of category 1 botmelt file
84   INTEGER , PARAMETER ::   jp_bot2 = 10   ! index of category 2 botmelt file
85   INTEGER , PARAMETER ::   jp_bot3 = 11   ! index of category 3 botmelt file
86   INTEGER , PARAMETER ::   jp_bot4 = 12   ! index of category 4 botmelt file
87   INTEGER , PARAMETER ::   jp_bot5 = 13   ! index of category 5 botmelt file
88   TYPE(FLD), ALLOCATABLE, DIMENSION(:) ::   sf    ! structure of input fields (file informations, fields read)
89
90   REAL(wp), ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:), PRIVATE ::   png     ! local array used in sbc_cice_ice
91
92   !!----------------------------------------------------------------------
93   !! NEMO/OPA 3.7 , NEMO-consortium (2015)
94   !! $Id$
95   !! Software governed by the CeCILL licence     (NEMOGCM/NEMO_CeCILL.txt)
96   !!----------------------------------------------------------------------
97CONTAINS
98
99   INTEGER FUNCTION sbc_ice_cice_alloc()
100      !!----------------------------------------------------------------------
101      !!                ***  FUNCTION sbc_ice_cice_alloc  ***
102      !!----------------------------------------------------------------------
103      ALLOCATE( png(jpi,jpj,jpnij), STAT=sbc_ice_cice_alloc )
104      IF( lk_mpp                 )   CALL mpp_sum ( sbc_ice_cice_alloc )
105      IF( sbc_ice_cice_alloc > 0 )   CALL ctl_warn('sbc_ice_cice_alloc: allocation of arrays failed.')
106   END FUNCTION sbc_ice_cice_alloc
107
108   SUBROUTINE sbc_ice_cice( kt, ksbc )
109      !!---------------------------------------------------------------------
110      !!                  ***  ROUTINE sbc_ice_cice  ***
111      !!                   
112      !! ** Purpose :   update the ocean surface boundary condition via the
113      !!                CICE Sea Ice Model time stepping
114      !!
115      !! ** Method  : - Get any extra forcing fields for CICE 
116      !!              - Prepare forcing fields
117      !!              - CICE model time stepping
118      !!              - call the routine that computes mass and
119      !!                heat fluxes at the ice/ocean interface
120      !!
121      !! ** Action  : - time evolution of the CICE sea-ice model
122      !!              - update all sbc variables below sea-ice:
123      !!                utau, vtau, qns , qsr, emp , sfx
124      !!---------------------------------------------------------------------
125      INTEGER, INTENT(in) ::   kt      ! ocean time step
126      INTEGER, INTENT(in) ::   ksbc    ! surface forcing type
127      !!----------------------------------------------------------------------
128      !
129      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_start('sbc_ice_cice')
130      !
131      !                                        !----------------------!
132      IF( MOD( kt-1, nn_fsbc ) == 0 ) THEN     !  Ice time-step only  !
133         !                                     !----------------------!
134
135         ! Make sure any fluxes required for CICE are set
136         IF      ( ksbc == jp_flx ) THEN
137            CALL cice_sbc_force(kt)
138         ELSE IF ( ksbc == jp_purecpl ) THEN
139            CALL sbc_cpl_ice_flx( fr_i )
140         ENDIF
141
142         CALL cice_sbc_in  ( kt, ksbc )
143         CALL CICE_Run
144         CALL cice_sbc_out ( kt, ksbc )
145
146         IF ( ksbc == jp_purecpl )  CALL cice_sbc_hadgam(kt+1)
147
148      ENDIF                                          ! End sea-ice time step only
149      !
150      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_stop('sbc_ice_cice')
151
152   END SUBROUTINE sbc_ice_cice
153
154
155   SUBROUTINE cice_sbc_init( ksbc )
156      !!---------------------------------------------------------------------
157      !!                    ***  ROUTINE cice_sbc_init  ***
158      !! ** Purpose: Initialise ice related fields for NEMO and coupling
159      !!
160      !!---------------------------------------------------------------------
161      INTEGER, INTENT( in  ) ::   ksbc                ! surface forcing type
162      REAL(wp), DIMENSION(:,:), POINTER :: ztmp1, ztmp2
163      REAL(wp) ::   zcoefu, zcoefv, zcoeff            ! local scalar
164      INTEGER  ::   ji, jj, jl, jk                    ! dummy loop indices
165      !!---------------------------------------------------------------------
166
167      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_start('cice_sbc_init')
168      !
169      CALL wrk_alloc( jpi,jpj, ztmp1, ztmp2 )
170      !
171      IF(lwp) WRITE(numout,*)'cice_sbc_init'
172
173      ji_off = INT ( (jpiglo - nx_global) / 2 )
174      jj_off = INT ( (jpjglo - ny_global) / 2 )
175
176#if defined key_nemocice_decomp
177      ! Pass initial SST from NEMO to CICE so ice is initialised correctly if
178      ! there is no restart file.
179      ! Values from a CICE restart file would overwrite this
180      IF ( .NOT. ln_rstart ) THEN   
181         CALL nemo2cice( tsn(:,:,1,jp_tem) , sst , 'T' , 1.) 
182      ENDIF 
183#endif
184
185! Initialize CICE
186      CALL CICE_Initialize
187
188! Do some CICE consistency checks
189      IF ( (ksbc == jp_flx) .OR. (ksbc == jp_purecpl) ) THEN
190         IF ( calc_strair .OR. calc_Tsfc ) THEN
191            CALL ctl_stop( 'STOP', 'cice_sbc_init : Forcing option requires calc_strair=F and calc_Tsfc=F in ice_in' )
192         ENDIF
193      ELSEIF (ksbc == jp_blk) THEN
194         IF ( .NOT. (calc_strair .AND. calc_Tsfc) ) THEN
195            CALL ctl_stop( 'STOP', 'cice_sbc_init : Forcing option requires calc_strair=T and calc_Tsfc=T in ice_in' )
196         ENDIF
197      ENDIF
198
199
200! allocate sbc_ice and sbc_cice arrays
201      IF( sbc_ice_alloc()      /= 0 )   CALL ctl_stop( 'STOP', 'sbc_ice_cice_alloc : unable to allocate arrays' )
202      IF( sbc_ice_cice_alloc() /= 0 )   CALL ctl_stop( 'STOP', 'sbc_ice_cice_alloc : unable to allocate cice arrays' )
203
204! Ensure ocean temperatures are nowhere below freezing if not a NEMO restart
205      IF( .NOT. ln_rstart ) THEN
206         tsn(:,:,:,jp_tem) = MAX (tsn(:,:,:,jp_tem),Tocnfrz)
207         tsb(:,:,:,jp_tem) = tsn(:,:,:,jp_tem)
208      ENDIF
209
210      fr_iu(:,:)=0.0
211      fr_iv(:,:)=0.0
212
213      CALL cice2nemo(aice,fr_i, 'T', 1. )
214      IF ( (ksbc == jp_flx) .OR. (ksbc == jp_purecpl) ) THEN
215         DO jl=1,ncat
216            CALL cice2nemo(aicen(:,:,jl,:),a_i(:,:,jl), 'T', 1. )
217         ENDDO
218      ENDIF
219
220! T point to U point
221! T point to V point
222      DO jj=1,jpjm1
223         DO ji=1,jpim1
224            fr_iu(ji,jj)=0.5*(fr_i(ji,jj)+fr_i(ji+1,jj))*umask(ji,jj,1)
225            fr_iv(ji,jj)=0.5*(fr_i(ji,jj)+fr_i(ji,jj+1))*vmask(ji,jj,1)
226         ENDDO
227      ENDDO
228
229      CALL lbc_lnk ( fr_iu , 'U', 1. )
230      CALL lbc_lnk ( fr_iv , 'V', 1. )
231
232      ! set the snow+ice mass
233      CALL cice2nemo(vsno(:,:,:),ztmp1,'T', 1. )
234      CALL cice2nemo(vice(:,:,:),ztmp2,'T', 1. )
235      snwice_mass  (:,:) = ( rhosn * ztmp1(:,:) + rhoic * ztmp2(:,:)  )
236      snwice_mass_b(:,:) = snwice_mass(:,:)
237
238      IF( .NOT.ln_rstart ) THEN
239         IF( ln_ice_embd ) THEN            ! embedded sea-ice: deplete the initial ssh below sea-ice area
240            sshn(:,:) = sshn(:,:) - snwice_mass(:,:) * r1_rau0
241            sshb(:,:) = sshb(:,:) - snwice_mass(:,:) * r1_rau0
242
243!!gm This should be put elsewhere....   (same remark for limsbc)
244!!gm especially here it is assumed zstar coordinate, but it can be ztilde....
245            IF( .NOT.ln_linssh ) THEN
246               !
247               DO jk = 1,jpkm1                     ! adjust initial vertical scale factors
248                  e3t_n(:,:,jk) = e3t_0(:,:,jk)*( 1._wp + sshn(:,:)*tmask(:,:,1)/(ht_0(:,:) + 1.0 - tmask(:,:,1)) )
249                  e3t_b(:,:,jk) = e3t_0(:,:,jk)*( 1._wp + sshb(:,:)*tmask(:,:,1)/(ht_0(:,:) + 1.0 - tmask(:,:,1)) )
250               ENDDO
251               e3t_a(:,:,:) = e3t_b(:,:,:)
252               ! Reconstruction of all vertical scale factors at now and before time-steps
253               ! =============================================================================
254               ! Horizontal scale factor interpolations
255               ! --------------------------------------
256               CALL dom_vvl_interpol( e3t_b(:,:,:), e3u_b(:,:,:), 'U' )
257               CALL dom_vvl_interpol( e3t_b(:,:,:), e3v_b(:,:,:), 'V' )
258               CALL dom_vvl_interpol( e3t_n(:,:,:), e3u_n(:,:,:), 'U' )
259               CALL dom_vvl_interpol( e3t_n(:,:,:), e3v_n(:,:,:), 'V' )
260               CALL dom_vvl_interpol( e3u_n(:,:,:), e3f_n(:,:,:), 'F' )
261               ! Vertical scale factor interpolations
262               ! ------------------------------------
263               CALL dom_vvl_interpol( e3t_n(:,:,:), e3w_n (:,:,:), 'W'  )
264               CALL dom_vvl_interpol( e3u_n(:,:,:), e3uw_n(:,:,:), 'UW' )
265               CALL dom_vvl_interpol( e3v_n(:,:,:), e3vw_n(:,:,:), 'VW' )
266               CALL dom_vvl_interpol( e3u_b(:,:,:), e3uw_b(:,:,:), 'UW' )
267               CALL dom_vvl_interpol( e3v_b(:,:,:), e3vw_b(:,:,:), 'VW' )
268               ! t- and w- points depth
269               ! ----------------------
270               gdept_n(:,:,1) = 0.5_wp * e3w_n(:,:,1)
271               gdepw_n(:,:,1) = 0.0_wp
272               gde3w_n(:,:,1) = gdept_n(:,:,1) - sshn(:,:)
273               DO jk = 2, jpk
274                  gdept_n(:,:,jk) = gdept_n(:,:,jk-1) + e3w_n(:,:,jk)
275                  gdepw_n(:,:,jk) = gdepw_n(:,:,jk-1) + e3t_n(:,:,jk-1)
276                  gde3w_n(:,:,jk) = gdept_n(:,:,jk  ) - sshn   (:,:)
277               END DO
278            ENDIF
279         ENDIF
280      ENDIF
281      !
282      CALL wrk_dealloc( jpi,jpj, ztmp1, ztmp2 )
283      !
284      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_stop('cice_sbc_init')
285      !
286   END SUBROUTINE cice_sbc_init
287
288   
289   SUBROUTINE cice_sbc_in( kt, ksbc )
290      !!---------------------------------------------------------------------
291      !!                    ***  ROUTINE cice_sbc_in  ***
292      !! ** Purpose: Set coupling fields and pass to CICE
293      !!---------------------------------------------------------------------
294      INTEGER, INTENT(in   ) ::   kt   ! ocean time step
295      INTEGER, INTENT(in   ) ::   ksbc ! surface forcing type
296      !
297      INTEGER  ::   ji, jj, jl                   ! dummy loop indices     
298      REAL(wp), DIMENSION(:,:), POINTER :: ztmp, zpice
299      REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), POINTER :: ztmpn
300      REAL(wp) ::   zintb, zintn  ! dummy argument
301      !!---------------------------------------------------------------------
302
303      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_start('cice_sbc_in')
304      !
305      CALL wrk_alloc( jpi,jpj, ztmp, zpice )
306      CALL wrk_alloc( jpi,jpj,ncat, ztmpn )
307
308      IF( kt == nit000 )  THEN
309         IF(lwp) WRITE(numout,*)'cice_sbc_in'
310      ENDIF
311
312      ztmp(:,:)=0.0
313
314! Aggregate ice concentration already set in cice_sbc_out (or cice_sbc_init on
315! the first time-step)
316
317! forced and coupled case
318
319      IF ( (ksbc == jp_flx).OR.(ksbc == jp_purecpl) ) THEN
320
321         ztmpn(:,:,:)=0.0
322
323! x comp of wind stress (CI_1)
324! U point to F point
325         DO jj=1,jpjm1
326            DO ji=1,jpi
327               ztmp(ji,jj) = 0.5 * (  fr_iu(ji,jj) * utau(ji,jj)      &
328                                    + fr_iu(ji,jj+1) * utau(ji,jj+1) ) * fmask(ji,jj,1)
329            ENDDO
330         ENDDO
331         CALL nemo2cice(ztmp,strax,'F', -1. )
332
333! y comp of wind stress (CI_2)
334! V point to F point
335         DO jj=1,jpj
336            DO ji=1,jpim1
337               ztmp(ji,jj) = 0.5 * (  fr_iv(ji,jj) * vtau(ji,jj)      &
338                                    + fr_iv(ji+1,jj) * vtau(ji+1,jj) ) * fmask(ji,jj,1)
339            ENDDO
340         ENDDO
341         CALL nemo2cice(ztmp,stray,'F', -1. )
342
343! Surface downward latent heat flux (CI_5)
344         IF (ksbc == jp_flx) THEN
345            DO jl=1,ncat
346               ztmpn(:,:,jl)=qla_ice(:,:,1)*a_i(:,:,jl)
347            ENDDO
348         ELSE
349! emp_ice is set in sbc_cpl_ice_flx as sublimation-snow
350            qla_ice(:,:,1)= - ( emp_ice(:,:)+sprecip(:,:) ) * Lsub
351! End of temporary code
352            DO jj=1,jpj
353               DO ji=1,jpi
354                  IF (fr_i(ji,jj).eq.0.0) THEN
355                     DO jl=1,ncat
356                        ztmpn(ji,jj,jl)=0.0
357                     ENDDO
358                     ! This will then be conserved in CICE
359                     ztmpn(ji,jj,1)=qla_ice(ji,jj,1)
360                  ELSE
361                     DO jl=1,ncat
362                        ztmpn(ji,jj,jl)=qla_ice(ji,jj,1)*a_i(ji,jj,jl)/fr_i(ji,jj)
363                     ENDDO
364                  ENDIF
365               ENDDO
366            ENDDO
367         ENDIF
368         DO jl=1,ncat
369            CALL nemo2cice(ztmpn(:,:,jl),flatn_f(:,:,jl,:),'T', 1. )
370
371! GBM conductive flux through ice (CI_6)
372!  Convert to GBM
373            IF (ksbc == jp_flx) THEN
374               ztmp(:,:) = botmelt(:,:,jl)*a_i(:,:,jl)
375            ELSE
376               ztmp(:,:) = botmelt(:,:,jl)
377            ENDIF
378            CALL nemo2cice(ztmp,fcondtopn_f(:,:,jl,:),'T', 1. )
379
380! GBM surface heat flux (CI_7)
381!  Convert to GBM
382            IF (ksbc == jp_flx) THEN
383               ztmp(:,:) = (topmelt(:,:,jl)+botmelt(:,:,jl))*a_i(:,:,jl) 
384            ELSE
385               ztmp(:,:) = (topmelt(:,:,jl)+botmelt(:,:,jl))
386            ENDIF
387            CALL nemo2cice(ztmp,fsurfn_f(:,:,jl,:),'T', 1. )
388         ENDDO
389
390      ELSE IF (ksbc == jp_blk) THEN
391
392! Pass bulk forcing fields to CICE (which will calculate heat fluxes etc itself)
393! x comp and y comp of atmosphere surface wind (CICE expects on T points)
394         ztmp(:,:) = wndi_ice(:,:)
395         CALL nemo2cice(ztmp,uatm,'T', -1. )
396         ztmp(:,:) = wndj_ice(:,:)
397         CALL nemo2cice(ztmp,vatm,'T', -1. )
398         ztmp(:,:) = SQRT ( wndi_ice(:,:)**2 + wndj_ice(:,:)**2 )
399         CALL nemo2cice(ztmp,wind,'T', 1. )    ! Wind speed (m/s)
400         ztmp(:,:) = qsr_ice(:,:,1)
401         CALL nemo2cice(ztmp,fsw,'T', 1. )     ! Incoming short-wave (W/m^2)
402         ztmp(:,:) = qlw_ice(:,:,1)
403         CALL nemo2cice(ztmp,flw,'T', 1. )     ! Incoming long-wave (W/m^2)
404         ztmp(:,:) = tatm_ice(:,:)
405         CALL nemo2cice(ztmp,Tair,'T', 1. )    ! Air temperature (K)
406         CALL nemo2cice(ztmp,potT,'T', 1. )    ! Potential temp (K)
407! Following line uses MAX(....) to avoid problems if tatm_ice has unset halo rows 
408         ztmp(:,:) = 101000. / ( 287.04 * MAX(1.0,tatm_ice(:,:)) )   
409                                               ! Constant (101000.) atm pressure assumed
410         CALL nemo2cice(ztmp,rhoa,'T', 1. )    ! Air density (kg/m^3)
411         ztmp(:,:) = qatm_ice(:,:)
412         CALL nemo2cice(ztmp,Qa,'T', 1. )      ! Specific humidity (kg/kg)
413         ztmp(:,:)=10.0
414         CALL nemo2cice(ztmp,zlvl,'T', 1. )    ! Atmos level height (m)
415
416! May want to check all values are physically realistic (as in CICE routine
417! prepare_forcing)?
418
419! Divide shortwave into spectral bands (as in prepare_forcing)
420         ztmp(:,:)=qsr_ice(:,:,1)*frcvdr       ! visible direct
421         CALL nemo2cice(ztmp,swvdr,'T', 1. )             
422         ztmp(:,:)=qsr_ice(:,:,1)*frcvdf       ! visible diffuse
423         CALL nemo2cice(ztmp,swvdf,'T', 1. )             
424         ztmp(:,:)=qsr_ice(:,:,1)*frcidr       ! near IR direct
425         CALL nemo2cice(ztmp,swidr,'T', 1. )
426         ztmp(:,:)=qsr_ice(:,:,1)*frcidf       ! near IR diffuse
427         CALL nemo2cice(ztmp,swidf,'T', 1. )
428
429      ENDIF
430
431! Snowfall
432! Ensure fsnow is positive (as in CICE routine prepare_forcing)
433      IF( iom_use('snowpre') )   CALL iom_put('snowpre',MAX( (1.0-fr_i(:,:))*sprecip(:,:) ,0.0)) !!Joakim edit 
434      ztmp(:,:)=MAX(fr_i(:,:)*sprecip(:,:),0.0) 
435      CALL nemo2cice(ztmp,fsnow,'T', 1. ) 
436
437! Rainfall
438      IF( iom_use('precip') )   CALL iom_put('precip', (1.0-fr_i(:,:))*(tprecip(:,:)-sprecip(:,:)) ) !!Joakim edit
439      ztmp(:,:)=fr_i(:,:)*(tprecip(:,:)-sprecip(:,:))
440      CALL nemo2cice(ztmp,frain,'T', 1. ) 
441
442! Freezing/melting potential
443! Calculated over NEMO leapfrog timestep (hence 2*dt)
444      nfrzmlt(:,:) = rau0 * rcp * e3t_m(:,:) * ( Tocnfrz-sst_m(:,:) ) / ( 2.0*dt )
445
446      ztmp(:,:) = nfrzmlt(:,:)
447      CALL nemo2cice(ztmp,frzmlt,'T', 1. )
448
449! SST  and SSS
450
451      CALL nemo2cice(sst_m,sst,'T', 1. )
452      CALL nemo2cice(sss_m,sss,'T', 1. )
453
454! x comp and y comp of surface ocean current
455! U point to F point
456      DO jj=1,jpjm1
457         DO ji=1,jpi
458            ztmp(ji,jj)=0.5*(ssu_m(ji,jj)+ssu_m(ji,jj+1))*fmask(ji,jj,1)
459         ENDDO
460      ENDDO
461      CALL nemo2cice(ztmp,uocn,'F', -1. )
462
463! V point to F point
464      DO jj=1,jpj
465         DO ji=1,jpim1
466            ztmp(ji,jj)=0.5*(ssv_m(ji,jj)+ssv_m(ji+1,jj))*fmask(ji,jj,1)
467         ENDDO
468      ENDDO
469      CALL nemo2cice(ztmp,vocn,'F', -1. )
470
471      IF( ln_ice_embd ) THEN             !== embedded sea ice: compute representative ice top surface ==!
472          !
473          ! average interpolation coeff as used in dynspg = (1/nn_fsbc) * {SUM[n/nn_fsbc], n=0,nn_fsbc-1}
474          !                                               = (1/nn_fsbc)^2 * {SUM[n], n=0,nn_fsbc-1}
475         zintn = REAL( nn_fsbc - 1 ) / REAL( nn_fsbc ) * 0.5_wp
476          !
477          ! average interpolation coeff as used in dynspg = (1/nn_fsbc) * {SUM[1-n/nn_fsbc], n=0,nn_fsbc-1}
478          !                                               = (1/nn_fsbc)^2 * (nn_fsbc^2 - {SUM[n], n=0,nn_fsbc-1})
479         zintb = REAL( nn_fsbc + 1 ) / REAL( nn_fsbc ) * 0.5_wp
480          !
481         zpice(:,:) = ssh_m(:,:) + (  zintn * snwice_mass(:,:) +  zintb * snwice_mass_b(:,:)  ) * r1_rau0
482          !
483         !
484      ELSE                                    !== non-embedded sea ice: use ocean surface for slope calculation ==!
485         zpice(:,:) = ssh_m(:,:)
486      ENDIF
487
488! x comp and y comp of sea surface slope (on F points)
489! T point to F point
490      DO jj = 1, jpjm1
491         DO ji = 1, jpim1
492            ztmp(ji,jj)=0.5 * (  (zpice(ji+1,jj  )-zpice(ji,jj  )) * r1_e1u(ji,jj  )    &
493               &               + (zpice(ji+1,jj+1)-zpice(ji,jj+1)) * r1_e1u(ji,jj+1)  ) * fmask(ji,jj,1)
494         END DO
495      END DO
496      CALL nemo2cice( ztmp,ss_tltx,'F', -1. )
497
498! T point to F point
499      DO jj = 1, jpjm1
500         DO ji = 1, jpim1
501            ztmp(ji,jj)=0.5 * (  (zpice(ji  ,jj+1)-zpice(ji  ,jj)) * r1_e2v(ji  ,jj)    &
502               &               + (zpice(ji+1,jj+1)-zpice(ji+1,jj)) * r1_e2v(ji+1,jj)  ) *  fmask(ji,jj,1)
503         END DO
504      END DO
505      CALL nemo2cice(ztmp,ss_tlty,'F', -1. )
506
507      CALL wrk_dealloc( jpi,jpj, ztmp, zpice )
508      CALL wrk_dealloc( jpi,jpj,ncat, ztmpn )
509      !
510      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_stop('cice_sbc_in')
511      !
512   END SUBROUTINE cice_sbc_in
513
514
515   SUBROUTINE cice_sbc_out( kt, ksbc )
516      !!---------------------------------------------------------------------
517      !!                    ***  ROUTINE cice_sbc_out  ***
518      !! ** Purpose: Get fields from CICE and set surface fields for NEMO
519      !!---------------------------------------------------------------------
520      INTEGER, INTENT( in  ) ::   kt   ! ocean time step
521      INTEGER, INTENT( in  ) ::   ksbc ! surface forcing type
522     
523      INTEGER  ::   ji, jj, jl                 ! dummy loop indices
524      REAL(wp), DIMENSION(:,:), POINTER :: ztmp1, ztmp2
525      !!---------------------------------------------------------------------
526
527      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_start('cice_sbc_out')
528      !
529      CALL wrk_alloc( jpi,jpj, ztmp1, ztmp2 )
530     
531      IF( kt == nit000 )  THEN
532         IF(lwp) WRITE(numout,*)'cice_sbc_out'
533      ENDIF
534     
535! x comp of ocean-ice stress
536      CALL cice2nemo(strocnx,ztmp1,'F', -1. )
537      ss_iou(:,:)=0.0
538! F point to U point
539      DO jj=2,jpjm1
540         DO ji=2,jpim1
541            ss_iou(ji,jj) = 0.5 * ( ztmp1(ji,jj-1) + ztmp1(ji,jj) ) * umask(ji,jj,1)
542         ENDDO
543      ENDDO
544      CALL lbc_lnk( ss_iou , 'U', -1. )
545
546! y comp of ocean-ice stress
547      CALL cice2nemo(strocny,ztmp1,'F', -1. )
548      ss_iov(:,:)=0.0
549! F point to V point
550
551      DO jj=1,jpjm1
552         DO ji=2,jpim1
553            ss_iov(ji,jj) = 0.5 * ( ztmp1(ji-1,jj) + ztmp1(ji,jj) ) * vmask(ji,jj,1)
554         ENDDO
555      ENDDO
556      CALL lbc_lnk( ss_iov , 'V', -1. )
557
558! x and y comps of surface stress
559! Combine wind stress and ocean-ice stress
560! [Note that fr_iu hasn't yet been updated, so still from start of CICE timestep]
561! strocnx and strocny already weighted by ice fraction in CICE so not done here
562
563      utau(:,:)=(1.0-fr_iu(:,:))*utau(:,:)-ss_iou(:,:)
564      vtau(:,:)=(1.0-fr_iv(:,:))*vtau(:,:)-ss_iov(:,:)     
565 
566! Also need ice/ocean stress on T points so that taum can be updated
567! This interpolation is already done in CICE so best to use those values
568      CALL cice2nemo(strocnxT,ztmp1,'T',-1.) 
569      CALL cice2nemo(strocnyT,ztmp2,'T',-1.) 
570 
571! Update taum with modulus of ice-ocean stress
572! strocnxT and strocnyT are not weighted by ice fraction in CICE so must be done here
573taum(:,:)=(1.0-fr_i(:,:))*taum(:,:)+fr_i(:,:)*SQRT(ztmp1*ztmp1 + ztmp2*ztmp2) 
574
575! Freshwater fluxes
576
577      IF (ksbc == jp_flx) THEN
578! Note that emp from the forcing files is evap*(1-aice)-(tprecip-aice*sprecip)
579! What we want here is evap*(1-aice)-tprecip*(1-aice) hence manipulation below
580! Not ideal since aice won't be the same as in the atmosphere. 
581! Better to use evap and tprecip? (but for now don't read in evap in this case)
582         emp(:,:)  = emp(:,:)+fr_i(:,:)*(tprecip(:,:)-sprecip(:,:))
583      ELSE IF (ksbc == jp_blk) THEN
584         emp(:,:)  = (1.0-fr_i(:,:))*emp(:,:)       
585      ELSE IF (ksbc == jp_purecpl) THEN
586! emp_tot is set in sbc_cpl_ice_flx (called from cice_sbc_in above)
587! This is currently as required with the coupling fields from the UM atmosphere
588         emp(:,:) = emp_tot(:,:)+tprecip(:,:)*fr_i(:,:) 
589      ENDIF
590
591#if defined key_cice4
592      CALL cice2nemo(fresh_gbm,ztmp1,'T', 1. )
593      CALL cice2nemo(fsalt_gbm,ztmp2,'T', 1. )
594#else
595      CALL cice2nemo(fresh_ai,ztmp1,'T', 1. )
596      CALL cice2nemo(fsalt_ai,ztmp2,'T', 1. )
597#endif
598
599! Check to avoid unphysical expression when ice is forming (ztmp1 negative)
600! Otherwise we are effectively allowing ice of higher salinity than the ocean to form
601! which has to be compensated for by the ocean salinity potentially going negative
602! This check breaks conservation but seems reasonable until we have prognostic ice salinity
603! Note the 1000.0 below is to convert from kg salt to g salt (needed for PSU)
604      WHERE (ztmp1(:,:).lt.0.0) ztmp2(:,:)=MAX(ztmp2(:,:),ztmp1(:,:)*sss_m(:,:)/1000.0)
605      sfx(:,:)=ztmp2(:,:)*1000.0
606      emp(:,:)=emp(:,:)-ztmp1(:,:)
607      fmmflx(:,:) = ztmp1(:,:) !!Joakim edit
608     
609      CALL lbc_lnk( emp , 'T', 1. )
610      CALL lbc_lnk( sfx , 'T', 1. )
611
612! Solar penetrative radiation and non solar surface heat flux
613
614! Scale qsr and qns according to ice fraction (bulk formulae only)
615
616      IF (ksbc == jp_blk) THEN
617         qsr(:,:)=qsr(:,:)*(1.0-fr_i(:,:))
618         qns(:,:)=qns(:,:)*(1.0-fr_i(:,:))
619      ENDIF
620! Take into account snow melting except for fully coupled when already in qns_tot
621      IF (ksbc == jp_purecpl) THEN
622         qsr(:,:)= qsr_tot(:,:)
623         qns(:,:)= qns_tot(:,:)
624      ELSE
625         qns(:,:)= qns(:,:)-sprecip(:,:)*Lfresh*(1.0-fr_i(:,:))
626      ENDIF
627
628! Now add in ice / snow related terms
629! [fswthru will be zero unless running with calc_Tsfc=T in CICE]
630#if defined key_cice4
631      CALL cice2nemo(fswthru_gbm,ztmp1,'T', 1. )
632#else
633      CALL cice2nemo(fswthru_ai,ztmp1,'T', 1. )
634#endif
635      qsr(:,:)=qsr(:,:)+ztmp1(:,:)
636      CALL lbc_lnk( qsr , 'T', 1. )
637
638      DO jj=1,jpj
639         DO ji=1,jpi
640            nfrzmlt(ji,jj)=MAX(nfrzmlt(ji,jj),0.0)
641         ENDDO
642      ENDDO
643
644#if defined key_cice4
645      CALL cice2nemo(fhocn_gbm,ztmp1,'T', 1. )
646#else
647      CALL cice2nemo(fhocn_ai,ztmp1,'T', 1. )
648#endif
649      qns(:,:)=qns(:,:)+nfrzmlt(:,:)+ztmp1(:,:)
650
651      CALL lbc_lnk( qns , 'T', 1. )
652
653! Prepare for the following CICE time-step
654
655      CALL cice2nemo(aice,fr_i,'T', 1. )
656      IF ( (ksbc == jp_flx).OR.(ksbc == jp_purecpl) ) THEN
657         DO jl=1,ncat
658            CALL cice2nemo(aicen(:,:,jl,:),a_i(:,:,jl), 'T', 1. )
659         ENDDO
660      ENDIF
661
662! T point to U point
663! T point to V point
664      DO jj=1,jpjm1
665         DO ji=1,jpim1
666            fr_iu(ji,jj)=0.5*(fr_i(ji,jj)+fr_i(ji+1,jj))*umask(ji,jj,1)
667            fr_iv(ji,jj)=0.5*(fr_i(ji,jj)+fr_i(ji,jj+1))*vmask(ji,jj,1)
668         ENDDO
669      ENDDO
670
671      CALL lbc_lnk ( fr_iu , 'U', 1. )
672      CALL lbc_lnk ( fr_iv , 'V', 1. )
673
674      ! set the snow+ice mass
675      CALL cice2nemo(vsno(:,:,:),ztmp1,'T', 1. )
676      CALL cice2nemo(vice(:,:,:),ztmp2,'T', 1. )
677      snwice_mass  (:,:) = ( rhosn * ztmp1(:,:) + rhoic * ztmp2(:,:)  )
678      snwice_mass_b(:,:) = snwice_mass(:,:)
679      snwice_fmass (:,:) = ( snwice_mass(:,:) - snwice_mass_b(:,:) ) / dt
680
681! Release work space
682
683      CALL wrk_dealloc( jpi,jpj, ztmp1, ztmp2 )
684      !
685      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_stop('cice_sbc_out')
686      !
687   END SUBROUTINE cice_sbc_out
688
689
690   SUBROUTINE cice_sbc_hadgam( kt )
691      !!---------------------------------------------------------------------
692      !!                    ***  ROUTINE cice_sbc_hadgam  ***
693      !! ** Purpose: Prepare fields needed to pass to HadGAM3 atmosphere
694      !!
695      !!
696      INTEGER, INTENT( in  ) ::   kt   ! ocean time step
697      !!---------------------------------------------------------------------
698
699      INTEGER  ::   jl                        ! dummy loop index
700      INTEGER  ::   ierror
701
702      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_start('cice_sbc_hadgam')
703      !
704      IF( kt == nit000 )  THEN
705         IF(lwp) WRITE(numout,*)'cice_sbc_hadgam'
706         IF( sbc_cpl_alloc() /= 0 )   CALL ctl_stop( 'STOP', 'sbc_cpl_alloc : unable to allocate arrays' )
707      ENDIF
708
709      !                                         ! =========================== !
710      !                                         !   Prepare Coupling fields   !
711      !                                         ! =========================== !
712      !
713      ! x and y comp of ice velocity
714      !
715      CALL cice2nemo(uvel,u_ice,'F', -1. )
716      CALL cice2nemo(vvel,v_ice,'F', -1. )
717      !
718      ! Ice concentration (CO_1) = a_i calculated at end of cice_sbc_out 
719      !
720      ! Snow and ice thicknesses (CO_2 and CO_3)
721      !
722      DO jl = 1, ncat
723         CALL cice2nemo( vsnon(:,:,jl,:), h_s(:,:,jl),'T', 1. )
724         CALL cice2nemo( vicen(:,:,jl,:), h_i(:,:,jl),'T', 1. )
725      END DO
726      !
727      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_stop('cice_sbc_hadgam')
728      !
729   END SUBROUTINE cice_sbc_hadgam
730
731
732   SUBROUTINE cice_sbc_final
733      !!---------------------------------------------------------------------
734      !!                    ***  ROUTINE cice_sbc_final  ***
735      !! ** Purpose: Finalize CICE
736      !!---------------------------------------------------------------------
737
738      IF(lwp) WRITE(numout,*)'cice_sbc_final'
739
740      CALL CICE_Finalize
741
742   END SUBROUTINE cice_sbc_final
743
744   SUBROUTINE cice_sbc_force (kt)
745      !!---------------------------------------------------------------------
746      !!                    ***  ROUTINE cice_sbc_force  ***
747      !! ** Purpose : Provide CICE forcing from files
748      !!
749      !!---------------------------------------------------------------------
750      !! ** Method  :   READ monthly flux file in NetCDF files
751      !!     
752      !!  snowfall   
753      !!  rainfall   
754      !!  sublimation rate   
755      !!  topmelt (category)
756      !!  botmelt (category)
757      !!
758      !! History :
759      !!----------------------------------------------------------------------
760      !! * Modules used
761      USE iom
762
763      !! * arguments
764      INTEGER, INTENT( in  ) ::   kt ! ocean time step
765
766      INTEGER  ::   ierror             ! return error code
767      INTEGER  ::   ifpr               ! dummy loop index
768      !!
769      CHARACTER(len=100) ::  cn_dir                            !   Root directory for location of CICE forcing files
770      TYPE(FLD_N), DIMENSION(jpfld) ::   slf_i                 ! array of namelist informations on the fields to read
771      TYPE(FLD_N) ::   sn_snow, sn_rain, sn_sblm               ! informations about the fields to be read
772      TYPE(FLD_N) ::   sn_top1, sn_top2, sn_top3, sn_top4, sn_top5
773      TYPE(FLD_N) ::   sn_bot1, sn_bot2, sn_bot3, sn_bot4, sn_bot5 
774
775      !!
776      NAMELIST/namsbc_cice/ cn_dir, sn_snow, sn_rain, sn_sblm,   &
777         &                          sn_top1, sn_top2, sn_top3, sn_top4, sn_top5,  &
778         &                          sn_bot1, sn_bot2, sn_bot3, sn_bot4, sn_bot5
779      INTEGER :: ios
780      !!---------------------------------------------------------------------
781
782      !                                         ! ====================== !
783      IF( kt == nit000 ) THEN                   !  First call kt=nit000  !
784         !                                      ! ====================== !
785         ! namsbc_cice is not yet in the reference namelist
786         ! set file information (default values)
787         cn_dir = './'       ! directory in which the model is executed
788
789         ! (NB: frequency positive => hours, negative => months)
790         !            !    file          ! frequency !  variable    ! time intep !  clim   ! 'yearly' or ! weights  ! rotation   ! landmask
791         !            !    name          !  (hours)  !   name       !   (T/F)    !  (T/F)  !  'monthly'  ! filename ! pairs      ! file
792         sn_snow = FLD_N( 'snowfall_1m'  ,    -1.    ,  'snowfall'  ,  .true.    , .true.  ,  ' yearly'  , ''       , ''         ,  ''    ) 
793         sn_rain = FLD_N( 'rainfall_1m'  ,    -1.    ,  'rainfall'  ,  .true.    , .true.  ,  ' yearly'  , ''       , ''         ,  ''    ) 
794         sn_sblm = FLD_N( 'sublim_1m'    ,    -1.    ,  'sublim'    ,  .true.    , .true.  ,  ' yearly'  , ''       , ''         ,  ''    )
795         sn_top1 = FLD_N( 'topmeltn1_1m' ,    -1.    ,  'topmeltn1' ,  .true.    , .true.  ,  ' yearly'  , ''       , ''         ,  ''    )
796         sn_top2 = FLD_N( 'topmeltn2_1m' ,    -1.    ,  'topmeltn2' ,  .true.    , .true.  ,  ' yearly'  , ''       , ''         ,  ''    )
797         sn_top3 = FLD_N( 'topmeltn3_1m' ,    -1.    ,  'topmeltn3' ,  .true.    , .true.  ,  ' yearly'  , ''       , ''         ,  ''    )
798         sn_top4 = FLD_N( 'topmeltn4_1m' ,    -1.    ,  'topmeltn4' ,  .true.    , .true.  ,  ' yearly'  , ''       , ''         ,  ''    )
799         sn_top5 = FLD_N( 'topmeltn5_1m' ,    -1.    ,  'topmeltn5' ,  .true.    , .true.  ,  ' yearly'  , ''       , ''         ,  ''    )
800         sn_bot1 = FLD_N( 'botmeltn1_1m' ,    -1.    ,  'botmeltn1' ,  .true.    , .true.  ,  ' yearly'  , ''       , ''         ,  ''    )
801         sn_bot2 = FLD_N( 'botmeltn2_1m' ,    -1.    ,  'botmeltn2' ,  .true.    , .true.  ,  ' yearly'  , ''       , ''         ,  ''    )
802         sn_bot3 = FLD_N( 'botmeltn3_1m' ,    -1.    ,  'botmeltn3' ,  .true.    , .true.  ,  ' yearly'  , ''       , ''         ,  ''    )
803         sn_bot4 = FLD_N( 'botmeltn4_1m' ,    -1.    ,  'botmeltn4' ,  .true.    , .true.  ,  ' yearly'  , ''       , ''         ,  ''    )
804         sn_bot5 = FLD_N( 'botmeltn5_1m' ,    -1.    ,  'botmeltn5' ,  .true.    , .true.  ,  ' yearly'  , ''       , ''         ,  ''    )
805
806         REWIND( numnam_ref )              ! Namelist namsbc_cice in reference namelist :
807         READ  ( numnam_ref, namsbc_cice, IOSTAT = ios, ERR = 901)
808901      IF( ios /= 0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'namsbc_cice in reference namelist', lwp )
809
810         REWIND( numnam_cfg )              ! Namelist namsbc_cice in configuration namelist : Parameters of the run
811         READ  ( numnam_cfg, namsbc_cice, IOSTAT = ios, ERR = 902 )
812902      IF( ios /= 0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'namsbc_cice in configuration namelist', lwp )
813         IF(lwm) WRITE ( numond, namsbc_cice )
814
815         ! store namelist information in an array
816         slf_i(jp_snow) = sn_snow   ;   slf_i(jp_rain) = sn_rain   ;   slf_i(jp_sblm) = sn_sblm
817         slf_i(jp_top1) = sn_top1   ;   slf_i(jp_top2) = sn_top2   ;   slf_i(jp_top3) = sn_top3
818         slf_i(jp_top4) = sn_top4   ;   slf_i(jp_top5) = sn_top5   ;   slf_i(jp_bot1) = sn_bot1
819         slf_i(jp_bot2) = sn_bot2   ;   slf_i(jp_bot3) = sn_bot3   ;   slf_i(jp_bot4) = sn_bot4
820         slf_i(jp_bot5) = sn_bot5
821         
822         ! set sf structure
823         ALLOCATE( sf(jpfld), STAT=ierror )
824         IF( ierror > 0 ) THEN
825            CALL ctl_stop( 'cice_sbc_force: unable to allocate sf structure' )   ;   RETURN
826         ENDIF
827
828         DO ifpr= 1, jpfld
829            ALLOCATE( sf(ifpr)%fnow(jpi,jpj,1) )
830            ALLOCATE( sf(ifpr)%fdta(jpi,jpj,1,2) )
831         END DO
832
833         ! fill sf with slf_i and control print
834         CALL fld_fill( sf, slf_i, cn_dir, 'cice_sbc_force', 'flux formulation for CICE', 'namsbc_cice' )
835         !
836      ENDIF
837
838      CALL fld_read( kt, nn_fsbc, sf )           ! Read input fields and provides the
839      !                                          ! input fields at the current time-step
840
841      ! set the fluxes from read fields
842      sprecip(:,:) = sf(jp_snow)%fnow(:,:,1)
843      tprecip(:,:) = sf(jp_snow)%fnow(:,:,1)+sf(jp_rain)%fnow(:,:,1)
844! May be better to do this conversion somewhere else
845      qla_ice(:,:,1) = -Lsub*sf(jp_sblm)%fnow(:,:,1)
846      topmelt(:,:,1) = sf(jp_top1)%fnow(:,:,1)
847      topmelt(:,:,2) = sf(jp_top2)%fnow(:,:,1)
848      topmelt(:,:,3) = sf(jp_top3)%fnow(:,:,1)
849      topmelt(:,:,4) = sf(jp_top4)%fnow(:,:,1)
850      topmelt(:,:,5) = sf(jp_top5)%fnow(:,:,1)
851      botmelt(:,:,1) = sf(jp_bot1)%fnow(:,:,1)
852      botmelt(:,:,2) = sf(jp_bot2)%fnow(:,:,1)
853      botmelt(:,:,3) = sf(jp_bot3)%fnow(:,:,1)
854      botmelt(:,:,4) = sf(jp_bot4)%fnow(:,:,1)
855      botmelt(:,:,5) = sf(jp_bot5)%fnow(:,:,1)
856
857      ! control print (if less than 100 time-step asked)
858      IF( nitend-nit000 <= 100 .AND. lwp ) THEN
859         WRITE(numout,*) 
860         WRITE(numout,*) '        read forcing fluxes for CICE OK'
861         CALL FLUSH(numout)
862      ENDIF
863
864   END SUBROUTINE cice_sbc_force
865
866   SUBROUTINE nemo2cice( pn, pc, cd_type, psgn)
867      !!---------------------------------------------------------------------
868      !!                    ***  ROUTINE nemo2cice  ***
869      !! ** Purpose :   Transfer field in NEMO array to field in CICE array. 
870#if defined key_nemocice_decomp
871      !!             
872      !!                NEMO and CICE PE sub domains are identical, hence
873      !!                there is no need to gather or scatter data from
874      !!                one PE configuration to another.
875#else
876      !!                Automatically gather/scatter between
877      !!                different processors and blocks
878      !! ** Method :    A. Ensure all haloes are filled in NEMO field (pn)
879      !!                B. Gather pn into global array (png)
880      !!                C. Map png into CICE global array (pcg)
881      !!                D. Scatter pcg to CICE blocks (pc) + update haloes 
882#endif
883      !!---------------------------------------------------------------------
884      CHARACTER(len=1), INTENT( in ) ::   &
885          cd_type       ! nature of pn grid-point
886          !             !   = T or F gridpoints
887      REAL(wp), INTENT( in ) ::   &
888          psgn          ! control of the sign change
889          !             !   =-1 , the sign is modified following the type of b.c. used
890          !             !   = 1 , no sign change
891      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj) :: pn
892#if !defined key_nemocice_decomp
893      REAL(wp), DIMENSION(jpiglo,jpjglo) :: png2
894      REAL (kind=dbl_kind), dimension(nx_global,ny_global) :: pcg
895#endif
896      REAL (kind=dbl_kind), dimension(nx_block,ny_block,max_blocks) :: pc
897      INTEGER (int_kind) :: &
898         field_type,        &! id for type of field (scalar, vector, angle)
899         grid_loc            ! id for location on horizontal grid
900                            !  (center, NEcorner, Nface, Eface)
901
902      INTEGER  ::   ji, jj, jn                      ! dummy loop indices
903      !!---------------------------------------------------------------------
904
905!     A. Ensure all haloes are filled in NEMO field (pn)
906
907      CALL lbc_lnk( pn , cd_type, psgn )
908
909#if defined key_nemocice_decomp
910
911      ! Copy local domain data from NEMO to CICE field
912      pc(:,:,1)=0.0
913      DO jj=2,ny_block-1
914         DO ji=2,nx_block-1
915            pc(ji,jj,1)=pn(ji-1+ji_off,jj-1+jj_off)
916         ENDDO
917      ENDDO
918
919#else
920
921!     B. Gather pn into global array (png)
922
923      IF ( jpnij > 1) THEN
924         CALL mppsync
925         CALL mppgather (pn,0,png) 
926         CALL mppsync
927      ELSE
928         png(:,:,1)=pn(:,:)
929      ENDIF
930
931!     C. Map png into CICE global array (pcg)
932
933! Need to make sure this is robust to changes in NEMO halo rows....
934! (may be OK but not 100% sure)
935
936      IF (nproc==0) THEN     
937!        pcg(:,:)=0.0
938         DO jn=1,jpnij
939            DO jj=nldjt(jn),nlejt(jn)
940               DO ji=nldit(jn),nleit(jn)
941                  png2(ji+nimppt(jn)-1,jj+njmppt(jn)-1)=png(ji,jj,jn)
942               ENDDO
943            ENDDO
944         ENDDO
945         DO jj=1,ny_global
946            DO ji=1,nx_global
947               pcg(ji,jj)=png2(ji+ji_off,jj+jj_off)
948            ENDDO
949         ENDDO
950      ENDIF
951
952#endif
953
954      SELECT CASE ( cd_type )
955         CASE ( 'T' )
956            grid_loc=field_loc_center
957         CASE ( 'F' )                             
958            grid_loc=field_loc_NEcorner
959      END SELECT
960
961      SELECT CASE ( NINT(psgn) )
962         CASE ( -1 )
963            field_type=field_type_vector
964         CASE ( 1 )                             
965            field_type=field_type_scalar
966      END SELECT
967
968#if defined key_nemocice_decomp
969      ! Ensure CICE halos are up to date
970      CALL ice_HaloUpdate (pc, halo_info, grid_loc, field_type)
971#else
972!     D. Scatter pcg to CICE blocks (pc) + update halos
973      CALL scatter_global(pc, pcg, 0, distrb_info, grid_loc, field_type)
974#endif
975
976   END SUBROUTINE nemo2cice
977
978   SUBROUTINE cice2nemo ( pc, pn, cd_type, psgn )
979      !!---------------------------------------------------------------------
980      !!                    ***  ROUTINE cice2nemo  ***
981      !! ** Purpose :   Transfer field in CICE array to field in NEMO array.
982#if defined key_nemocice_decomp
983      !!             
984      !!                NEMO and CICE PE sub domains are identical, hence
985      !!                there is no need to gather or scatter data from
986      !!                one PE configuration to another.
987#else 
988      !!                Automatically deal with scatter/gather between
989      !!                different processors and blocks
990      !! ** Method :    A. Gather CICE blocks (pc) into global array (pcg)
991      !!                B. Map pcg into NEMO global array (png)
992      !!                C. Scatter png into NEMO field (pn) for each processor
993      !!                D. Ensure all haloes are filled in pn
994#endif
995      !!---------------------------------------------------------------------
996
997      CHARACTER(len=1), INTENT( in ) ::   &
998          cd_type       ! nature of pn grid-point
999          !             !   = T or F gridpoints
1000      REAL(wp), INTENT( in ) ::   &
1001          psgn          ! control of the sign change
1002          !             !   =-1 , the sign is modified following the type of b.c. used
1003          !             !   = 1 , no sign change
1004      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj) :: pn
1005
1006#if defined key_nemocice_decomp
1007      INTEGER (int_kind) :: &
1008         field_type,        & ! id for type of field (scalar, vector, angle)
1009         grid_loc             ! id for location on horizontal grid
1010                              ! (center, NEcorner, Nface, Eface)
1011#else
1012      REAL (kind=dbl_kind), dimension(nx_global,ny_global) :: pcg
1013#endif
1014
1015      REAL (kind=dbl_kind), dimension(nx_block,ny_block,max_blocks) :: pc
1016
1017      INTEGER  ::   ji, jj, jn                      ! dummy loop indices
1018
1019
1020#if defined key_nemocice_decomp
1021
1022      SELECT CASE ( cd_type )
1023         CASE ( 'T' )
1024            grid_loc=field_loc_center
1025         CASE ( 'F' )                             
1026            grid_loc=field_loc_NEcorner
1027      END SELECT
1028
1029      SELECT CASE ( NINT(psgn) )
1030         CASE ( -1 )
1031            field_type=field_type_vector
1032         CASE ( 1 )                             
1033            field_type=field_type_scalar
1034      END SELECT
1035
1036      CALL ice_HaloUpdate (pc, halo_info, grid_loc, field_type)
1037
1038
1039      pn(:,:)=0.0
1040      DO jj=1,jpjm1
1041         DO ji=1,jpim1
1042            pn(ji,jj)=pc(ji+1-ji_off,jj+1-jj_off,1)
1043         ENDDO
1044      ENDDO
1045
1046#else
1047
1048!      A. Gather CICE blocks (pc) into global array (pcg)
1049
1050      CALL gather_global(pcg, pc, 0, distrb_info)
1051
1052!     B. Map pcg into NEMO global array (png)
1053
1054! Need to make sure this is robust to changes in NEMO halo rows....
1055! (may be OK but not spent much time thinking about it)
1056! Note that non-existent pcg elements may be used below, but
1057! the lbclnk call on pn will replace these with sensible values
1058
1059      IF (nproc==0) THEN
1060         png(:,:,:)=0.0
1061         DO jn=1,jpnij
1062            DO jj=nldjt(jn),nlejt(jn)
1063               DO ji=nldit(jn),nleit(jn)
1064                  png(ji,jj,jn)=pcg(ji+nimppt(jn)-1-ji_off,jj+njmppt(jn)-1-jj_off)
1065               ENDDO
1066            ENDDO
1067         ENDDO
1068      ENDIF
1069
1070!     C. Scatter png into NEMO field (pn) for each processor
1071
1072      IF ( jpnij > 1) THEN
1073         CALL mppsync
1074         CALL mppscatter (png,0,pn) 
1075         CALL mppsync
1076      ELSE
1077         pn(:,:)=png(:,:,1)
1078      ENDIF
1079
1080#endif
1081
1082!     D. Ensure all haloes are filled in pn
1083
1084      CALL lbc_lnk( pn , cd_type, psgn )
1085
1086   END SUBROUTINE cice2nemo
1087
1088#else
1089   !!----------------------------------------------------------------------
1090   !!   Default option           Dummy module         NO CICE sea-ice model
1091   !!----------------------------------------------------------------------
1092CONTAINS
1093
1094   SUBROUTINE sbc_ice_cice ( kt, ksbc )     ! Dummy routine
1095      WRITE(*,*) 'sbc_ice_cice: You should not have seen this print! error?', kt
1096   END SUBROUTINE sbc_ice_cice
1097
1098   SUBROUTINE cice_sbc_init (ksbc)    ! Dummy routine
1099      WRITE(*,*) 'cice_sbc_init: You should not have seen this print! error?'
1100   END SUBROUTINE cice_sbc_init
1101
1102   SUBROUTINE cice_sbc_final     ! Dummy routine
1103      WRITE(*,*) 'cice_sbc_final: You should not have seen this print! error?'
1104   END SUBROUTINE cice_sbc_final
1105
1106#endif
1107
1108   !!======================================================================
1109END MODULE sbcice_cice
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.