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/UKMO/nemo_v3_6_STABLE_pkg/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/SBC – NEMO

source: branches/UKMO/nemo_v3_6_STABLE_pkg/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/SBC/sbcice_cice.F90 @ 6252

Last change on this file since 6252 was 6252, checked in by frrh, 8 years ago

Merge branches/UKMO/dev_r5107_hadgem3_cplseq@5646

Again this was not at all straightforward because it reported
conflicts in:
DOC/TexFiles/Chapters/Chap_STO.tex
DOC/TexFiles/Namelist/namcfg_orca1
and
DOC/TexFiles/Namelist/namsbc_isf

I dont care about those for the purposes of this so I've run
fcm conflicts and in each case selected (y) to "accept the local delete"!

File size: 46.8 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   !!   
13   !!----------------------------------------------------------------------
14   USE oce             ! ocean dynamics and tracers
15   USE dom_oce         ! ocean space and time domain
16   USE domvvl
17   USE eosbn2, only : eos_fzp ! Function to calculate freezing point of seawater
18   USE phycst, only : rcp, rau0, r1_rau0, rhosn, rhoic, rt0
19   USE in_out_manager  ! I/O manager
20   USE iom, ONLY : iom_put,iom_use              ! I/O manager library !!Joakim edit
21   USE lib_mpp         ! distributed memory computing library
22   USE lbclnk          ! ocean lateral boundary conditions (or mpp link)
23   USE wrk_nemo        ! work arrays
24   USE timing          ! Timing
25   USE daymod          ! calendar
26   USE fldread         ! read input fields
27   USE sbc_oce         ! Surface boundary condition: ocean fields
28   USE sbc_ice         ! Surface boundary condition: ice   fields
29   USE sbcblk_core     ! Surface boundary condition: CORE bulk
30   USE sbccpl
31
32   USE ice_kinds_mod
33   USE ice_blocks
34   USE ice_domain
35   USE ice_domain_size
36   USE ice_boundary
37   USE ice_constants
38   USE ice_gather_scatter
39   USE ice_calendar, only: dt
40# if defined key_cice4
41   USE ice_state, only: aice,aicen,uvel,vvel,vsno,vsnon,vice,vicen
42   USE ice_flux, only: strax,stray,strocnx,strocny,frain,fsnow,  &
43                strocnxT,strocnyT,                               & 
44                sst,sss,uocn,vocn,ss_tltx,ss_tlty,fsalt_gbm,     &
45                fresh_gbm,fhocn_gbm,fswthru_gbm,frzmlt,          &
46                flatn_f,fsurfn_f,fcondtopn_f,                    &
47                uatm,vatm,wind,fsw,flw,Tair,potT,Qa,rhoa,zlvl,   &
48                swvdr,swvdf,swidr,swidf,Tf
49   USE ice_therm_vertical, only: calc_Tsfc
50#else
51   USE ice_state, only: aice,aicen,uvel,nt_hpnd,trcrn,vvel,vsno,&
52                vsnon,vice,vicen,nt_Tsfc
53   USE ice_flux, only: strax,stray,strocnx,strocny,frain,fsnow,  &
54                strocnxT,strocnyT,                               & 
55                sst,sss,uocn,vocn,ss_tltx,ss_tlty,fsalt_ai,      &
56                fresh_ai,fhocn_ai,fswthru_ai,frzmlt,             &
57                flatn_f,fsurfn_f,fcondtopn_f,                    &
58                uatm,vatm,wind,fsw,flw,Tair,potT,Qa,rhoa,zlvl,   &
59                swvdr,swvdf,swidr,swidf,Tf,                      &
60      !! When using NEMO with CICE, this change requires use of
61      !! one of the following two CICE branches:
62      !! - at CICE5.0,   hadax/r1015_GSI8_with_GSI7
63      !! - at CICE5.1.2, hadax/vn5.1.2_GSI8
64                keffn_top,Tn_top
65
66   USE ice_therm_shared, only: calc_Tsfc, heat_capacity
67   USE ice_shortwave, only: apeffn
68#endif
69   USE ice_forcing, only: frcvdr,frcvdf,frcidr,frcidf
70   USE ice_atmo, only: calc_strair
71
72   USE CICE_InitMod
73   USE CICE_RunMod
74   USE CICE_FinalMod
75
76   IMPLICIT NONE
77   PRIVATE
78
79   !! * Routine accessibility
80   PUBLIC cice_sbc_init   ! routine called by sbc_init
81   PUBLIC cice_sbc_final  ! routine called by sbc_final
82   PUBLIC sbc_ice_cice    ! routine called by sbc
83
84   INTEGER             ::   ji_off
85   INTEGER             ::   jj_off
86
87   INTEGER , PARAMETER ::   jpfld   = 13   ! maximum number of files to read
88   INTEGER , PARAMETER ::   jp_snow = 1    ! index of snow file
89   INTEGER , PARAMETER ::   jp_rain = 2    ! index of rain file
90   INTEGER , PARAMETER ::   jp_sblm = 3    ! index of sublimation file
91   INTEGER , PARAMETER ::   jp_top1 = 4    ! index of category 1 topmelt file
92   INTEGER , PARAMETER ::   jp_top2 = 5    ! index of category 2 topmelt file
93   INTEGER , PARAMETER ::   jp_top3 = 6    ! index of category 3 topmelt file
94   INTEGER , PARAMETER ::   jp_top4 = 7    ! index of category 4 topmelt file
95   INTEGER , PARAMETER ::   jp_top5 = 8    ! index of category 5 topmelt file
96   INTEGER , PARAMETER ::   jp_bot1 = 9    ! index of category 1 botmelt file
97   INTEGER , PARAMETER ::   jp_bot2 = 10   ! index of category 2 botmelt file
98   INTEGER , PARAMETER ::   jp_bot3 = 11   ! index of category 3 botmelt file
99   INTEGER , PARAMETER ::   jp_bot4 = 12   ! index of category 4 botmelt file
100   INTEGER , PARAMETER ::   jp_bot5 = 13   ! index of category 5 botmelt file
101   TYPE(FLD), ALLOCATABLE, DIMENSION(:) ::   sf    ! structure of input fields (file informations, fields read)
102
103   REAL(wp), ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:), PRIVATE ::   png     ! local array used in sbc_cice_ice
104
105   !! * Substitutions
106#  include "domzgr_substitute.h90"
107
108   !! $Id$
109CONTAINS
110
111   INTEGER FUNCTION sbc_ice_cice_alloc()
112      !!----------------------------------------------------------------------
113      !!                ***  FUNCTION sbc_ice_cice_alloc  ***
114      !!----------------------------------------------------------------------
115      ALLOCATE( png(jpi,jpj,jpnij), STAT=sbc_ice_cice_alloc )
116      IF( lk_mpp                 )   CALL mpp_sum ( sbc_ice_cice_alloc )
117      IF( sbc_ice_cice_alloc > 0 )   CALL ctl_warn('sbc_ice_cice_alloc: allocation of arrays failed.')
118   END FUNCTION sbc_ice_cice_alloc
119
120   SUBROUTINE sbc_ice_cice( kt, ksbc )
121      !!---------------------------------------------------------------------
122      !!                  ***  ROUTINE sbc_ice_cice  ***
123      !!                   
124      !! ** Purpose :   update the ocean surface boundary condition via the
125      !!                CICE Sea Ice Model time stepping
126      !!
127      !! ** Method  : - Get any extra forcing fields for CICE 
128      !!              - Prepare forcing fields
129      !!              - CICE model time stepping
130      !!              - call the routine that computes mass and
131      !!                heat fluxes at the ice/ocean interface
132      !!
133      !! ** Action  : - time evolution of the CICE sea-ice model
134      !!              - update all sbc variables below sea-ice:
135      !!                utau, vtau, qns , qsr, emp , sfx
136      !!---------------------------------------------------------------------
137      INTEGER, INTENT(in) ::   kt      ! ocean time step
138      INTEGER, INTENT(in) ::   ksbc    ! surface forcing type
139      !!----------------------------------------------------------------------
140      !
141      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_start('sbc_ice_cice')
142      !
143      !                                        !----------------------!
144      IF( MOD( kt-1, nn_fsbc ) == 0 ) THEN     !  Ice time-step only  !
145         !                                     !----------------------!
146
147         ! Make sure any fluxes required for CICE are set
148         IF      ( ksbc == jp_flx ) THEN
149            CALL cice_sbc_force(kt)
150         ELSE IF ( ksbc == jp_purecpl ) THEN
151            CALL sbc_cpl_ice_flx( 1.0-fr_i  )
152         ENDIF
153
154         CALL cice_sbc_in  ( kt, ksbc )
155         CALL CICE_Run
156         CALL cice_sbc_out ( kt, ksbc )
157
158         IF ( ksbc == jp_purecpl )  CALL cice_sbc_hadgam(kt+1)
159
160      ENDIF                                          ! End sea-ice time step only
161      !
162      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_stop('sbc_ice_cice')
163
164   END SUBROUTINE sbc_ice_cice
165
166   SUBROUTINE cice_sbc_init (ksbc)
167      !!---------------------------------------------------------------------
168      !!                    ***  ROUTINE cice_sbc_init  ***
169      !! ** Purpose: Initialise ice related fields for NEMO and coupling
170      !!
171      INTEGER, INTENT( in  ) ::   ksbc                ! surface forcing type
172      REAL(wp), DIMENSION(:,:), POINTER :: ztmp1, ztmp2
173      REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), POINTER :: ztfrz3d
174      INTEGER  ::   ji, jj, jl, jk                    ! dummy loop indices
175      !!---------------------------------------------------------------------
176
177      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_start('cice_sbc_init')
178      !
179      CALL wrk_alloc( jpi,jpj, ztmp1, ztmp2 )
180      !
181      IF(lwp) WRITE(numout,*)'cice_sbc_init'
182
183      ji_off = INT ( (jpiglo - nx_global) / 2 )
184      jj_off = INT ( (jpjglo - ny_global) / 2 )
185
186      ! Initialize CICE
187      CALL CICE_Initialize
188
189      ! Do some CICE consistency checks
190      IF ( (ksbc == jp_flx) .OR. (ksbc == jp_purecpl) ) THEN
191         IF ( calc_strair .OR. calc_Tsfc ) THEN
192            CALL ctl_stop( 'STOP', 'cice_sbc_init : Forcing option requires calc_strair=F and calc_Tsfc=F in ice_in' )
193         ENDIF
194      ELSEIF (ksbc == jp_core) THEN
195         IF ( .NOT. (calc_strair .AND. calc_Tsfc) ) THEN
196            CALL ctl_stop( 'STOP', 'cice_sbc_init : Forcing option requires calc_strair=T and calc_Tsfc=T in ice_in' )
197         ENDIF
198      ENDIF
199
200
201      ! allocate sbc_ice and sbc_cice arrays
202      IF( sbc_ice_alloc()      /= 0 )   CALL ctl_stop( 'STOP', 'sbc_ice_alloc : unable to allocate arrays' )
203      IF( sbc_ice_cice_alloc() /= 0 )   CALL ctl_stop( 'STOP', 'sbc_ice_cice_alloc : unable to allocate cice arrays' )
204
205      ! Ensure that no temperature points are below freezing if not a NEMO restart
206      IF( .NOT. ln_rstart ) THEN
207
208         CALL wrk_alloc( jpi,jpj,jpk, ztfrz3d ) 
209         DO jk=1,jpk
210            ztfrz3d(:,:,jk) = eos_fzp( tsn(:,:,jk,jp_sal), fsdept_n(:,:,jk) )
211         ENDDO
212         tsn(:,:,:,jp_tem) = MAX( tsn(:,:,:,jp_tem), ztfrz3d )
213         tsb(:,:,:,jp_tem) = tsn(:,:,:,jp_tem)
214         CALL wrk_dealloc( jpi,jpj,jpk, ztfrz3d ) 
215
216#if defined key_nemocice_decomp
217         ! Pass initial SST from NEMO to CICE so ice is initialised correctly if
218         ! there is no restart file.
219         ! Values from a CICE restart file would overwrite this
220         CALL nemo2cice( tsn(:,:,1,jp_tem) , sst , 'T' , 1.) 
221#endif
222
223      ENDIF 
224
225      ! calculate surface freezing temperature and send to CICE
226      sstfrz(:,:) = eos_fzp(sss_m(:,:), fsdept_n(:,:,1)) 
227      CALL nemo2cice(sstfrz,Tf, 'T', 1. )
228
229      CALL cice2nemo(aice,fr_i, 'T', 1. )
230      IF ( (ksbc == jp_flx) .OR. (ksbc == jp_purecpl) ) THEN
231         DO jl=1,ncat
232            CALL cice2nemo(aicen(:,:,jl,:),a_i(:,:,jl), 'T', 1. )
233         ENDDO
234      ENDIF
235
236! T point to U point
237! T point to V point
238      fr_iu(:,:)=0.0
239      fr_iv(:,:)=0.0
240      DO jj=1,jpjm1
241         DO ji=1,jpim1
242            fr_iu(ji,jj)=0.5*(fr_i(ji,jj)+fr_i(ji+1,jj))*umask(ji,jj,1)
243            fr_iv(ji,jj)=0.5*(fr_i(ji,jj)+fr_i(ji,jj+1))*vmask(ji,jj,1)
244         ENDDO
245      ENDDO
246
247      CALL lbc_lnk ( fr_iu , 'U', 1. )
248      CALL lbc_lnk ( fr_iv , 'V', 1. )
249
250      !                                      ! embedded sea ice
251      IF( nn_ice_embd /= 0 ) THEN            ! mass exchanges between ice and ocean (case 1 or 2) set the snow+ice mass
252         CALL cice2nemo(vsno(:,:,:),ztmp1,'T', 1. )
253         CALL cice2nemo(vice(:,:,:),ztmp2,'T', 1. )
254         snwice_mass  (:,:) = ( rhosn * ztmp1(:,:) + rhoic * ztmp2(:,:)  )
255         snwice_mass_b(:,:) = snwice_mass(:,:)
256      ELSE
257         snwice_mass  (:,:) = 0.0_wp         ! no mass exchanges
258         snwice_mass_b(:,:) = 0.0_wp         ! no mass exchanges
259      ENDIF
260      IF( .NOT. ln_rstart ) THEN
261         IF( nn_ice_embd == 2 ) THEN            ! full embedment (case 2) deplete the initial ssh below sea-ice area
262            sshn(:,:) = sshn(:,:) - snwice_mass(:,:) * r1_rau0
263            sshb(:,:) = sshb(:,:) - snwice_mass(:,:) * r1_rau0
264#if defined key_vvl           
265           ! key_vvl necessary? clem: yes for compilation purpose
266            DO jk = 1,jpkm1                     ! adjust initial vertical scale factors
267               fse3t_n(:,:,jk) = e3t_0(:,:,jk)*( 1._wp + sshn(:,:)*tmask(:,:,1)/(ht_0(:,:) + 1.0 - tmask(:,:,1)) )
268               fse3t_b(:,:,jk) = e3t_0(:,:,jk)*( 1._wp + sshb(:,:)*tmask(:,:,1)/(ht_0(:,:) + 1.0 - tmask(:,:,1)) )
269            ENDDO
270            fse3t_a(:,:,:) = fse3t_b(:,:,:)
271            ! Reconstruction of all vertical scale factors at now and before time
272            ! steps
273            ! =============================================================================
274            ! Horizontal scale factor interpolations
275            ! --------------------------------------
276            CALL dom_vvl_interpol( fse3t_b(:,:,:), fse3u_b(:,:,:), 'U' )
277            CALL dom_vvl_interpol( fse3t_b(:,:,:), fse3v_b(:,:,:), 'V' )
278            CALL dom_vvl_interpol( fse3t_n(:,:,:), fse3u_n(:,:,:), 'U' )
279            CALL dom_vvl_interpol( fse3t_n(:,:,:), fse3v_n(:,:,:), 'V' )
280            CALL dom_vvl_interpol( fse3u_n(:,:,:), fse3f_n(:,:,:), 'F' )
281            ! Vertical scale factor interpolations
282            ! ------------------------------------
283            CALL dom_vvl_interpol( fse3t_n(:,:,:), fse3w_n (:,:,:), 'W'  )
284            CALL dom_vvl_interpol( fse3u_n(:,:,:), fse3uw_n(:,:,:), 'UW' )
285            CALL dom_vvl_interpol( fse3v_n(:,:,:), fse3vw_n(:,:,:), 'VW' )
286            CALL dom_vvl_interpol( fse3u_b(:,:,:), fse3uw_b(:,:,:), 'UW' )
287            CALL dom_vvl_interpol( fse3v_b(:,:,:), fse3vw_b(:,:,:), 'VW' )
288            ! t- and w- points depth
289            ! ----------------------
290            fsdept_n(:,:,1) = 0.5_wp * fse3w_n(:,:,1)
291            fsdepw_n(:,:,1) = 0.0_wp
292            fsde3w_n(:,:,1) = fsdept_n(:,:,1) - sshn(:,:)
293            DO jk = 2, jpk
294               fsdept_n(:,:,jk) = fsdept_n(:,:,jk-1) + fse3w_n(:,:,jk)
295               fsdepw_n(:,:,jk) = fsdepw_n(:,:,jk-1) + fse3t_n(:,:,jk-1)
296               fsde3w_n(:,:,jk) = fsdept_n(:,:,jk  ) - sshn   (:,:)
297            END DO
298#endif
299         ENDIF
300      ENDIF
301 
302      CALL wrk_dealloc( jpi,jpj, ztmp1, ztmp2 )
303      !
304      ! In coupled mode get extra fields from CICE for passing back to atmosphere
305 
306      IF ( ksbc == jp_purecpl ) CALL cice_sbc_hadgam(nit000)
307      !
308      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_stop('cice_sbc_init')
309      !
310   END SUBROUTINE cice_sbc_init
311
312   
313   SUBROUTINE cice_sbc_in (kt, ksbc)
314      !!---------------------------------------------------------------------
315      !!                    ***  ROUTINE cice_sbc_in  ***
316      !! ** Purpose: Set coupling fields and pass to CICE
317      !!---------------------------------------------------------------------
318      INTEGER, INTENT(in   ) ::   kt   ! ocean time step
319      INTEGER, INTENT(in   ) ::   ksbc ! surface forcing type
320
321      INTEGER  ::   ji, jj, jl                   ! dummy loop indices     
322      REAL(wp), DIMENSION(:,:), POINTER :: ztmp, zpice
323      REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), POINTER :: ztmpn
324      REAL(wp) ::   zintb, zintn  ! dummy argument
325      !!---------------------------------------------------------------------
326
327      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_start('cice_sbc_in')
328      !
329      CALL wrk_alloc( jpi,jpj, ztmp, zpice )
330      CALL wrk_alloc( jpi,jpj,ncat, ztmpn )
331
332      IF( kt == nit000 )  THEN
333         IF(lwp) WRITE(numout,*)'cice_sbc_in'
334      ENDIF
335
336      ztmp(:,:)=0.0
337
338! Aggregate ice concentration already set in cice_sbc_out (or cice_sbc_init on
339! the first time-step)
340
341! forced and coupled case
342
343      IF ( (ksbc == jp_flx).OR.(ksbc == jp_purecpl) ) THEN
344
345         ztmpn(:,:,:)=0.0
346
347! x comp of wind stress (CI_1)
348! U point to F point
349         DO jj=1,jpjm1
350            DO ji=1,jpi
351               ztmp(ji,jj) = 0.5 * (  fr_iu(ji,jj) * utau(ji,jj)      &
352                                    + fr_iu(ji,jj+1) * utau(ji,jj+1) ) * fmask(ji,jj,1)
353            ENDDO
354         ENDDO
355         CALL nemo2cice(ztmp,strax,'F', -1. )
356
357! y comp of wind stress (CI_2)
358! V point to F point
359         DO jj=1,jpj
360            DO ji=1,jpim1
361               ztmp(ji,jj) = 0.5 * (  fr_iv(ji,jj) * vtau(ji,jj)      &
362                                    + fr_iv(ji+1,jj) * vtau(ji+1,jj) ) * fmask(ji,jj,1)
363            ENDDO
364         ENDDO
365         CALL nemo2cice(ztmp,stray,'F', -1. )
366
367
368! Alex West: From configuration GSI8 onwards, when NEMO is used with CICE in
369! HadGEM3 the 'time-travelling ice' coupling approach is used, whereby
370! atmosphere-ice fluxes are passed as pseudo-local values, formed by dividing
371! gridbox mean fluxes in the UM by future ice concentration obtained through 
372! OASIS.  This allows for a much more realistic apportionment of energy through
373! the ice - and conserves energy.
374! Therefore the fluxes are now divided by ice concentration in the coupled
375! formulation (jp_purecpl) as well as for jp_flx.  This NEMO branch should only
376! be used at UM10.2 onwards (unless an explicit GSI8 UM branch is included), at
377! which point the GSI8 UM changes were committed.
378
379! Surface downward latent heat flux (CI_5)
380         IF (ksbc == jp_flx) THEN
381            DO jl=1,ncat
382               ztmpn(:,:,jl)=qla_ice(:,:,1)*a_i(:,:,jl)
383            ENDDO
384         ELSE IF (ksbc == jp_purecpl) THEN
385            DO jl=1,ncat
386               ztmpn(:,:,jl)=qla_ice(:,:,jl)*a_i(:,:,jl)
387            ENDDO
388    ELSE
389           !In coupled mode - qla_ice calculated in sbc_cpl for each category
390           ztmpn(:,:,1:ncat)=qla_ice(:,:,1:ncat)
391         ENDIF
392
393         DO jl=1,ncat
394            CALL nemo2cice(ztmpn(:,:,jl),flatn_f(:,:,jl,:),'T', 1. )
395
396! GBM conductive flux through ice (CI_6)
397!  Convert to GBM
398            IF (ksbc == jp_flx .OR. ksbc == jp_purecpl) THEN
399               ztmp(:,:) = botmelt(:,:,jl)*a_i(:,:,jl)
400            ELSE
401               ztmp(:,:) = botmelt(:,:,jl)
402            ENDIF
403            CALL nemo2cice(ztmp,fcondtopn_f(:,:,jl,:),'T', 1. )
404
405! GBM surface heat flux (CI_7)
406!  Convert to GBM
407            IF (ksbc == jp_flx .OR. ksbc == jp_purecpl) THEN
408               ztmp(:,:) = (topmelt(:,:,jl)+botmelt(:,:,jl))*a_i(:,:,jl) 
409            ELSE
410               ztmp(:,:) = (topmelt(:,:,jl)+botmelt(:,:,jl))
411            ENDIF
412            CALL nemo2cice(ztmp,fsurfn_f(:,:,jl,:),'T', 1. )
413         ENDDO
414
415      ELSE IF (ksbc == jp_core) THEN
416
417! Pass CORE forcing fields to CICE (which will calculate heat fluxes etc itself)
418! x comp and y comp of atmosphere surface wind (CICE expects on T points)
419         ztmp(:,:) = wndi_ice(:,:)
420         CALL nemo2cice(ztmp,uatm,'T', -1. )
421         ztmp(:,:) = wndj_ice(:,:)
422         CALL nemo2cice(ztmp,vatm,'T', -1. )
423         ztmp(:,:) = SQRT ( wndi_ice(:,:)**2 + wndj_ice(:,:)**2 )
424         CALL nemo2cice(ztmp,wind,'T', 1. )    ! Wind speed (m/s)
425         ztmp(:,:) = qsr_ice(:,:,1)
426         CALL nemo2cice(ztmp,fsw,'T', 1. )     ! Incoming short-wave (W/m^2)
427         ztmp(:,:) = qlw_ice(:,:,1)
428         CALL nemo2cice(ztmp,flw,'T', 1. )     ! Incoming long-wave (W/m^2)
429         ztmp(:,:) = tatm_ice(:,:)
430         CALL nemo2cice(ztmp,Tair,'T', 1. )    ! Air temperature (K)
431         CALL nemo2cice(ztmp,potT,'T', 1. )    ! Potential temp (K)
432! Following line uses MAX(....) to avoid problems if tatm_ice has unset halo rows 
433         ztmp(:,:) = 101000. / ( 287.04 * MAX(1.0,tatm_ice(:,:)) )   
434                                               ! Constant (101000.) atm pressure assumed
435         CALL nemo2cice(ztmp,rhoa,'T', 1. )    ! Air density (kg/m^3)
436         ztmp(:,:) = qatm_ice(:,:)
437         CALL nemo2cice(ztmp,Qa,'T', 1. )      ! Specific humidity (kg/kg)
438         ztmp(:,:)=10.0
439         CALL nemo2cice(ztmp,zlvl,'T', 1. )    ! Atmos level height (m)
440
441! May want to check all values are physically realistic (as in CICE routine
442! prepare_forcing)?
443
444! Divide shortwave into spectral bands (as in prepare_forcing)
445         ztmp(:,:)=qsr_ice(:,:,1)*frcvdr       ! visible direct
446         CALL nemo2cice(ztmp,swvdr,'T', 1. )             
447         ztmp(:,:)=qsr_ice(:,:,1)*frcvdf       ! visible diffuse
448         CALL nemo2cice(ztmp,swvdf,'T', 1. )             
449         ztmp(:,:)=qsr_ice(:,:,1)*frcidr       ! near IR direct
450         CALL nemo2cice(ztmp,swidr,'T', 1. )
451         ztmp(:,:)=qsr_ice(:,:,1)*frcidf       ! near IR diffuse
452         CALL nemo2cice(ztmp,swidf,'T', 1. )
453
454      ENDIF
455
456! Snowfall
457! Ensure fsnow is positive (as in CICE routine prepare_forcing)
458      IF( iom_use('snowpre') )   CALL iom_put('snowpre',MAX( (1.0-fr_i(:,:))*sprecip(:,:) ,0.0)) !!Joakim edit 
459      ztmp(:,:)=MAX(fr_i(:,:)*sprecip(:,:),0.0) 
460      CALL nemo2cice(ztmp,fsnow,'T', 1. ) 
461
462! Rainfall
463      IF( iom_use('precip') )   CALL iom_put('precip', (1.0-fr_i(:,:))*(tprecip(:,:)-sprecip(:,:)) ) !!Joakim edit
464      ztmp(:,:)=fr_i(:,:)*(tprecip(:,:)-sprecip(:,:))
465      CALL nemo2cice(ztmp,frain,'T', 1. ) 
466
467! Recalculate freezing temperature and send to CICE
468      sstfrz(:,:)=eos_fzp(sss_m(:,:), fsdept_n(:,:,1)) 
469      CALL nemo2cice(sstfrz,Tf,'T', 1. )
470
471! Freezing/melting potential
472! Calculated over NEMO leapfrog timestep (hence 2*dt)
473      nfrzmlt(:,:)=rau0*rcp*fse3t_m(:,:)*(sstfrz(:,:)-sst_m(:,:))/(2.0*dt) 
474      CALL nemo2cice(nfrzmlt,frzmlt,'T', 1. )
475
476! SST  and SSS
477
478      CALL nemo2cice(sst_m,sst,'T', 1. )
479      CALL nemo2cice(sss_m,sss,'T', 1. )
480
481! Sea ice surface skin temperature
482      DO jl=1,ncat
483        CALL nemo2cice(tsfc_ice(:,:,jl), trcrn(:,:,nt_tsfc,jl,:),'T',1.)
484      ENDDO 
485
486! x comp and y comp of surface ocean current
487! U point to F point
488      DO jj=1,jpjm1
489         DO ji=1,jpi
490            ztmp(ji,jj)=0.5*(ssu_m(ji,jj)+ssu_m(ji,jj+1))*fmask(ji,jj,1)
491         ENDDO
492      ENDDO
493      CALL nemo2cice(ztmp,uocn,'F', -1. )
494
495! V point to F point
496      DO jj=1,jpj
497         DO ji=1,jpim1
498            ztmp(ji,jj)=0.5*(ssv_m(ji,jj)+ssv_m(ji+1,jj))*fmask(ji,jj,1)
499         ENDDO
500      ENDDO
501      CALL nemo2cice(ztmp,vocn,'F', -1. )
502
503      IF( nn_ice_embd == 2 ) THEN             !== embedded sea ice: compute representative ice top surface ==!
504          !
505          ! average interpolation coeff as used in dynspg = (1/nn_fsbc) * {SUM[n/nn_fsbc], n=0,nn_fsbc-1}
506          !                                               = (1/nn_fsbc)^2 * {SUM[n], n=0,nn_fsbc-1}
507         zintn = REAL( nn_fsbc - 1 ) / REAL( nn_fsbc ) * 0.5_wp
508          !
509          ! average interpolation coeff as used in dynspg = (1/nn_fsbc) * {SUM[1-n/nn_fsbc], n=0,nn_fsbc-1}
510          !                                               = (1/nn_fsbc)^2 * (nn_fsbc^2 - {SUM[n], n=0,nn_fsbc-1})
511         zintb = REAL( nn_fsbc + 1 ) / REAL( nn_fsbc ) * 0.5_wp
512          !
513         zpice(:,:) = ssh_m(:,:) + (  zintn * snwice_mass(:,:) +  zintb * snwice_mass_b(:,:)  ) * r1_rau0
514          !
515         !
516      ELSE                                    !== non-embedded sea ice: use ocean surface for slope calculation ==!
517         zpice(:,:) = ssh_m(:,:)
518      ENDIF
519
520! x comp and y comp of sea surface slope (on F points)
521! T point to F point
522      DO jj=1,jpjm1
523         DO ji=1,jpim1
524            ztmp(ji,jj)=0.5 * (  (zpice(ji+1,jj  )-zpice(ji,jj  ))/e1u(ji,jj  )   &
525                               + (zpice(ji+1,jj+1)-zpice(ji,jj+1))/e1u(ji,jj+1) ) & 
526                            *  fmask(ji,jj,1)
527         ENDDO
528      ENDDO
529      CALL nemo2cice(ztmp,ss_tltx,'F', -1. )
530
531! T point to F point
532      DO jj=1,jpjm1
533         DO ji=1,jpim1
534            ztmp(ji,jj)=0.5 * (  (zpice(ji  ,jj+1)-zpice(ji  ,jj))/e2v(ji  ,jj)   &
535                               + (zpice(ji+1,jj+1)-zpice(ji+1,jj))/e2v(ji+1,jj) ) &
536                            *  fmask(ji,jj,1)
537         ENDDO
538      ENDDO
539      CALL nemo2cice(ztmp,ss_tlty,'F', -1. )
540
541      CALL wrk_dealloc( jpi,jpj, ztmp, zpice )
542      CALL wrk_dealloc( jpi,jpj,ncat, ztmpn )
543      !
544      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_stop('cice_sbc_in')
545      !
546   END SUBROUTINE cice_sbc_in
547
548
549   SUBROUTINE cice_sbc_out (kt,ksbc)
550      !!---------------------------------------------------------------------
551      !!                    ***  ROUTINE cice_sbc_out  ***
552      !! ** Purpose: Get fields from CICE and set surface fields for NEMO
553      !!---------------------------------------------------------------------
554      INTEGER, INTENT( in  ) ::   kt   ! ocean time step
555      INTEGER, INTENT( in  ) ::   ksbc ! surface forcing type
556     
557      INTEGER  ::   ji, jj, jl                 ! dummy loop indices
558      REAL(wp), DIMENSION(:,:), POINTER :: ztmp1, ztmp2
559      !!---------------------------------------------------------------------
560
561      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_start('cice_sbc_out')
562      !
563      CALL wrk_alloc( jpi,jpj, ztmp1, ztmp2 )
564     
565      IF( kt == nit000 )  THEN
566         IF(lwp) WRITE(numout,*)'cice_sbc_out'
567      ENDIF
568     
569! x comp of ocean-ice stress
570      CALL cice2nemo(strocnx,ztmp1,'F', -1. )
571      ss_iou(:,:)=0.0
572! F point to U point
573      DO jj=2,jpjm1
574         DO ji=2,jpim1
575            ss_iou(ji,jj) = 0.5 * ( ztmp1(ji,jj-1) + ztmp1(ji,jj) ) * umask(ji,jj,1)
576         ENDDO
577      ENDDO
578      CALL lbc_lnk( ss_iou , 'U', -1. )
579
580! y comp of ocean-ice stress
581      CALL cice2nemo(strocny,ztmp1,'F', -1. )
582      ss_iov(:,:)=0.0
583! F point to V point
584
585      DO jj=1,jpjm1
586         DO ji=2,jpim1
587            ss_iov(ji,jj) = 0.5 * ( ztmp1(ji-1,jj) + ztmp1(ji,jj) ) * vmask(ji,jj,1)
588         ENDDO
589      ENDDO
590      CALL lbc_lnk( ss_iov , 'V', -1. )
591
592! x and y comps of surface stress
593! Combine wind stress and ocean-ice stress
594! [Note that fr_iu hasn't yet been updated, so still from start of CICE timestep]
595! strocnx and strocny already weighted by ice fraction in CICE so not done here
596
597      utau(:,:)=(1.0-fr_iu(:,:))*utau(:,:)-ss_iou(:,:)
598      vtau(:,:)=(1.0-fr_iv(:,:))*vtau(:,:)-ss_iov(:,:)     
599 
600! Also need ice/ocean stress on T points so that taum can be updated
601! This interpolation is already done in CICE so best to use those values
602      CALL cice2nemo(strocnxT,ztmp1,'T',-1.) 
603      CALL cice2nemo(strocnyT,ztmp2,'T',-1.) 
604 
605! Update taum with modulus of ice-ocean stress
606! strocnxT and strocnyT are not weighted by ice fraction in CICE so must be done here
607taum(:,:)=(1.0-fr_i(:,:))*taum(:,:)+fr_i(:,:)*SQRT(ztmp1**2. + ztmp2**2.) 
608
609! Freshwater fluxes
610
611      IF (ksbc == jp_flx) THEN
612! Note that emp from the forcing files is evap*(1-aice)-(tprecip-aice*sprecip)
613! What we want here is evap*(1-aice)-tprecip*(1-aice) hence manipulation below
614! Not ideal since aice won't be the same as in the atmosphere. 
615! Better to use evap and tprecip? (but for now don't read in evap in this case)
616         emp(:,:)  = emp(:,:)+fr_i(:,:)*(tprecip(:,:)-sprecip(:,:))
617      ELSE IF (ksbc == jp_core) THEN
618         emp(:,:)  = (1.0-fr_i(:,:))*emp(:,:)       
619      ELSE IF (ksbc == jp_purecpl) THEN
620! emp_tot is set in sbc_cpl_ice_flx (called from cice_sbc_in above)
621! This is currently as required with the coupling fields from the UM atmosphere
622         emp(:,:) = emp_tot(:,:)+tprecip(:,:)*fr_i(:,:) 
623      ENDIF
624
625#if defined key_cice4
626      CALL cice2nemo(fresh_gbm,ztmp1,'T', 1. )
627      CALL cice2nemo(fsalt_gbm,ztmp2,'T', 1. )
628#else
629      CALL cice2nemo(fresh_ai,ztmp1,'T', 1. )
630      CALL cice2nemo(fsalt_ai,ztmp2,'T', 1. )
631#endif
632
633! Check to avoid unphysical expression when ice is forming (ztmp1 negative)
634! Otherwise we are effectively allowing ice of higher salinity than the ocean to form
635! which has to be compensated for by the ocean salinity potentially going negative
636! This check breaks conservation but seems reasonable until we have prognostic ice salinity
637! Note the 1000.0 below is to convert from kg salt to g salt (needed for PSU)
638      WHERE (ztmp1(:,:).lt.0.0) ztmp2(:,:)=MAX(ztmp2(:,:),ztmp1(:,:)*sss_m(:,:)/1000.0)
639      sfx(:,:)=ztmp2(:,:)*1000.0
640      emp(:,:)=emp(:,:)-ztmp1(:,:)
641      fmmflx(:,:) = ztmp1(:,:) !!Joakim edit
642     
643      CALL lbc_lnk( emp , 'T', 1. )
644      CALL lbc_lnk( sfx , 'T', 1. )
645
646! Solar penetrative radiation and non solar surface heat flux
647
648! Scale qsr and qns according to ice fraction (bulk formulae only)
649
650      IF (ksbc == jp_core) THEN
651         qsr(:,:)=qsr(:,:)*(1.0-fr_i(:,:))
652         qns(:,:)=qns(:,:)*(1.0-fr_i(:,:))
653      ENDIF
654! Take into account snow melting except for fully coupled when already in qns_tot
655      IF (ksbc == jp_purecpl) THEN
656         qsr(:,:)= qsr_tot(:,:)
657         qns(:,:)= qns_tot(:,:)
658      ELSE
659         qns(:,:)= qns(:,:)-sprecip(:,:)*Lfresh*(1.0-fr_i(:,:))
660      ENDIF
661
662! Now add in ice / snow related terms
663! [fswthru will be zero unless running with calc_Tsfc=T in CICE]
664#if defined key_cice4
665      CALL cice2nemo(fswthru_gbm,ztmp1,'T', 1. )
666#else
667      CALL cice2nemo(fswthru_ai,ztmp1,'T', 1. )
668#endif
669      qsr(:,:)=qsr(:,:)+ztmp1(:,:)
670      CALL lbc_lnk( qsr , 'T', 1. )
671
672      DO jj=1,jpj
673         DO ji=1,jpi
674            nfrzmlt(ji,jj)=MAX(nfrzmlt(ji,jj),0.0)
675         ENDDO
676      ENDDO
677
678#if defined key_cice4
679      CALL cice2nemo(fhocn_gbm,ztmp1,'T', 1. )
680#else
681      CALL cice2nemo(fhocn_ai,ztmp1,'T', 1. )
682#endif
683      qns(:,:)=qns(:,:)+nfrzmlt(:,:)+ztmp1(:,:)
684
685      CALL lbc_lnk( qns , 'T', 1. )
686
687! Prepare for the following CICE time-step
688
689      CALL cice2nemo(aice,fr_i,'T', 1. )
690      IF ( (ksbc == jp_flx).OR.(ksbc == jp_purecpl) ) THEN
691         DO jl=1,ncat
692            CALL cice2nemo(aicen(:,:,jl,:),a_i(:,:,jl), 'T', 1. )
693         ENDDO
694      ENDIF
695
696! T point to U point
697! T point to V point
698      DO jj=1,jpjm1
699         DO ji=1,jpim1
700            fr_iu(ji,jj)=0.5*(fr_i(ji,jj)+fr_i(ji+1,jj))*umask(ji,jj,1)
701            fr_iv(ji,jj)=0.5*(fr_i(ji,jj)+fr_i(ji,jj+1))*vmask(ji,jj,1)
702         ENDDO
703      ENDDO
704
705      CALL lbc_lnk ( fr_iu , 'U', 1. )
706      CALL lbc_lnk ( fr_iv , 'V', 1. )
707
708      !                                      ! embedded sea ice
709      IF( nn_ice_embd /= 0 ) THEN            ! mass exchanges between ice and ocean (case 1 or 2) set the snow+ice mass
710         CALL cice2nemo(vsno(:,:,:),ztmp1,'T', 1. )
711         CALL cice2nemo(vice(:,:,:),ztmp2,'T', 1. )
712         snwice_mass  (:,:) = ( rhosn * ztmp1(:,:) + rhoic * ztmp2(:,:)  )
713         snwice_mass_b(:,:) = snwice_mass(:,:)
714         snwice_fmass (:,:) = ( snwice_mass(:,:) - snwice_mass_b(:,:) ) / dt
715      ENDIF
716
717! Release work space
718
719      CALL wrk_dealloc( jpi,jpj, ztmp1, ztmp2 )
720      !
721      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_stop('cice_sbc_out')
722      !
723   END SUBROUTINE cice_sbc_out
724
725
726   SUBROUTINE cice_sbc_hadgam( kt )
727      !!---------------------------------------------------------------------
728      !!                    ***  ROUTINE cice_sbc_hadgam  ***
729      !! ** Purpose: Prepare fields needed to pass to HadGAM3 atmosphere
730      !!
731      !!
732      INTEGER, INTENT( in  ) ::   kt   ! ocean time step
733      !!---------------------------------------------------------------------
734
735      INTEGER  ::   jl                        ! dummy loop index
736      INTEGER  ::   ierror
737
738      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_start('cice_sbc_hadgam')
739      !
740      !                                         ! =========================== !
741      !                                         !   Prepare Coupling fields   !
742      !                                         ! =========================== !
743
744! x and y comp of ice velocity
745
746      CALL cice2nemo(uvel,u_ice,'F', -1. )
747      CALL cice2nemo(vvel,v_ice,'F', -1. )
748
749! Ice concentration (CO_1) = a_i calculated at end of cice_sbc_out 
750
751! Snow and ice thicknesses (CO_2 and CO_3)
752
753      DO jl = 1,ncat
754         CALL cice2nemo(vsnon(:,:,jl,:),ht_s(:,:,jl),'T', 1. )
755         CALL cice2nemo(vicen(:,:,jl,:),ht_i(:,:,jl),'T', 1. )
756      ENDDO
757
758#if ! defined key_cice4
759! Meltpond fraction and depth
760      DO jl = 1,ncat
761         CALL cice2nemo(apeffn(:,:,jl,:),a_p(:,:,jl),'T', 1. )
762         CALL cice2nemo(trcrn(:,:,nt_hpnd,jl,:),ht_p(:,:,jl),'T', 1. )
763      ENDDO
764#endif
765
766
767! If using multilayers thermodynamics in CICE then get top layer temperature
768! and effective conductivity       
769!! When using NEMO with CICE, this change requires use of
770!! one of the following two CICE branches:
771!! - at CICE5.0,   hadax/r1015_GSI8_with_GSI7
772!! - at CICE5.1.2, hadax/vn5.1.2_GSI8
773      IF (heat_capacity) THEN
774         DO jl = 1,ncat
775            CALL cice2nemo(Tn_top(:,:,jl,:),tn_ice(:,:,jl),'T', 1. )
776            CALL cice2nemo(keffn_top(:,:,jl,:),kn_ice(:,:,jl),'T', 1. )
777         ENDDO
778! Convert surface temperature to Kelvin
779         tn_ice(:,:,:)=tn_ice(:,:,:)+rt0
780      ELSE
781         tn_ice(:,:,:) = 0.0
782         kn_ice(:,:,:) = 0.0
783      ENDIF       
784
785      !
786      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_stop('cice_sbc_hadgam')
787      !
788   END SUBROUTINE cice_sbc_hadgam
789
790
791   SUBROUTINE cice_sbc_final
792      !!---------------------------------------------------------------------
793      !!                    ***  ROUTINE cice_sbc_final  ***
794      !! ** Purpose: Finalize CICE
795      !!---------------------------------------------------------------------
796
797      IF(lwp) WRITE(numout,*)'cice_sbc_final'
798
799      CALL CICE_Finalize
800
801   END SUBROUTINE cice_sbc_final
802
803   SUBROUTINE cice_sbc_force (kt)
804      !!---------------------------------------------------------------------
805      !!                    ***  ROUTINE cice_sbc_force  ***
806      !! ** Purpose : Provide CICE forcing from files
807      !!
808      !!---------------------------------------------------------------------
809      !! ** Method  :   READ monthly flux file in NetCDF files
810      !!     
811      !!  snowfall   
812      !!  rainfall   
813      !!  sublimation rate   
814      !!  topmelt (category)
815      !!  botmelt (category)
816      !!
817      !! History :
818      !!----------------------------------------------------------------------
819      !! * Modules used
820      USE iom
821
822      !! * arguments
823      INTEGER, INTENT( in  ) ::   kt ! ocean time step
824
825      INTEGER  ::   ierror             ! return error code
826      INTEGER  ::   ifpr               ! dummy loop index
827      !!
828      CHARACTER(len=100) ::  cn_dir                            !   Root directory for location of CICE forcing files
829      TYPE(FLD_N), DIMENSION(jpfld) ::   slf_i                 ! array of namelist informations on the fields to read
830      TYPE(FLD_N) ::   sn_snow, sn_rain, sn_sblm               ! informations about the fields to be read
831      TYPE(FLD_N) ::   sn_top1, sn_top2, sn_top3, sn_top4, sn_top5
832      TYPE(FLD_N) ::   sn_bot1, sn_bot2, sn_bot3, sn_bot4, sn_bot5 
833
834      !!
835      NAMELIST/namsbc_cice/ cn_dir, sn_snow, sn_rain, sn_sblm,   &
836         &                          sn_top1, sn_top2, sn_top3, sn_top4, sn_top5,  &
837         &                          sn_bot1, sn_bot2, sn_bot3, sn_bot4, sn_bot5
838      INTEGER :: ios
839      !!---------------------------------------------------------------------
840
841      !                                         ! ====================== !
842      IF( kt == nit000 ) THEN                   !  First call kt=nit000  !
843         !                                      ! ====================== !
844         ! namsbc_cice is not yet in the reference namelist
845         ! set file information (default values)
846         cn_dir = './'       ! directory in which the model is executed
847
848         ! (NB: frequency positive => hours, negative => months)
849         !            !    file          ! frequency !  variable    ! time intep !  clim   ! 'yearly' or ! weights  ! rotation   ! landmask
850         !            !    name          !  (hours)  !   name       !   (T/F)    !  (T/F)  !  'monthly'  ! filename ! pairs      ! file
851         sn_snow = FLD_N( 'snowfall_1m'  ,    -1.    ,  'snowfall'  ,  .true.    , .true.  ,  ' yearly'  , ''       , ''         ,  ''    ) 
852         sn_rain = FLD_N( 'rainfall_1m'  ,    -1.    ,  'rainfall'  ,  .true.    , .true.  ,  ' yearly'  , ''       , ''         ,  ''    ) 
853         sn_sblm = FLD_N( 'sublim_1m'    ,    -1.    ,  'sublim'    ,  .true.    , .true.  ,  ' yearly'  , ''       , ''         ,  ''    )
854         sn_top1 = FLD_N( 'topmeltn1_1m' ,    -1.    ,  'topmeltn1' ,  .true.    , .true.  ,  ' yearly'  , ''       , ''         ,  ''    )
855         sn_top2 = FLD_N( 'topmeltn2_1m' ,    -1.    ,  'topmeltn2' ,  .true.    , .true.  ,  ' yearly'  , ''       , ''         ,  ''    )
856         sn_top3 = FLD_N( 'topmeltn3_1m' ,    -1.    ,  'topmeltn3' ,  .true.    , .true.  ,  ' yearly'  , ''       , ''         ,  ''    )
857         sn_top4 = FLD_N( 'topmeltn4_1m' ,    -1.    ,  'topmeltn4' ,  .true.    , .true.  ,  ' yearly'  , ''       , ''         ,  ''    )
858         sn_top5 = FLD_N( 'topmeltn5_1m' ,    -1.    ,  'topmeltn5' ,  .true.    , .true.  ,  ' yearly'  , ''       , ''         ,  ''    )
859         sn_bot1 = FLD_N( 'botmeltn1_1m' ,    -1.    ,  'botmeltn1' ,  .true.    , .true.  ,  ' yearly'  , ''       , ''         ,  ''    )
860         sn_bot2 = FLD_N( 'botmeltn2_1m' ,    -1.    ,  'botmeltn2' ,  .true.    , .true.  ,  ' yearly'  , ''       , ''         ,  ''    )
861         sn_bot3 = FLD_N( 'botmeltn3_1m' ,    -1.    ,  'botmeltn3' ,  .true.    , .true.  ,  ' yearly'  , ''       , ''         ,  ''    )
862         sn_bot4 = FLD_N( 'botmeltn4_1m' ,    -1.    ,  'botmeltn4' ,  .true.    , .true.  ,  ' yearly'  , ''       , ''         ,  ''    )
863         sn_bot5 = FLD_N( 'botmeltn5_1m' ,    -1.    ,  'botmeltn5' ,  .true.    , .true.  ,  ' yearly'  , ''       , ''         ,  ''    )
864
865         REWIND( numnam_ref )              ! Namelist namsbc_cice in reference namelist :
866         READ  ( numnam_ref, namsbc_cice, IOSTAT = ios, ERR = 901)
867901      IF( ios /= 0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'namsbc_cice in reference namelist', lwp )
868
869         REWIND( numnam_cfg )              ! Namelist namsbc_cice in configuration namelist : Parameters of the run
870         READ  ( numnam_cfg, namsbc_cice, IOSTAT = ios, ERR = 902 )
871902      IF( ios /= 0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'namsbc_cice in configuration namelist', lwp )
872         IF(lwm) WRITE ( numond, namsbc_cice )
873
874         ! store namelist information in an array
875         slf_i(jp_snow) = sn_snow   ;   slf_i(jp_rain) = sn_rain   ;   slf_i(jp_sblm) = sn_sblm
876         slf_i(jp_top1) = sn_top1   ;   slf_i(jp_top2) = sn_top2   ;   slf_i(jp_top3) = sn_top3
877         slf_i(jp_top4) = sn_top4   ;   slf_i(jp_top5) = sn_top5   ;   slf_i(jp_bot1) = sn_bot1
878         slf_i(jp_bot2) = sn_bot2   ;   slf_i(jp_bot3) = sn_bot3   ;   slf_i(jp_bot4) = sn_bot4
879         slf_i(jp_bot5) = sn_bot5
880         
881         ! set sf structure
882         ALLOCATE( sf(jpfld), STAT=ierror )
883         IF( ierror > 0 ) THEN
884            CALL ctl_stop( 'cice_sbc_force: unable to allocate sf structure' )   ;   RETURN
885         ENDIF
886
887         DO ifpr= 1, jpfld
888            ALLOCATE( sf(ifpr)%fnow(jpi,jpj,1) )
889            ALLOCATE( sf(ifpr)%fdta(jpi,jpj,1,2) )
890         END DO
891
892         ! fill sf with slf_i and control print
893         CALL fld_fill( sf, slf_i, cn_dir, 'cice_sbc_force', 'flux formulation for CICE', 'namsbc_cice' )
894         !
895      ENDIF
896
897      CALL fld_read( kt, nn_fsbc, sf )           ! Read input fields and provides the
898      !                                          ! input fields at the current time-step
899
900      ! set the fluxes from read fields
901      sprecip(:,:) = sf(jp_snow)%fnow(:,:,1)
902      tprecip(:,:) = sf(jp_snow)%fnow(:,:,1)+sf(jp_rain)%fnow(:,:,1)
903! May be better to do this conversion somewhere else
904      qla_ice(:,:,1) = -Lsub*sf(jp_sblm)%fnow(:,:,1)
905      topmelt(:,:,1) = sf(jp_top1)%fnow(:,:,1)
906      topmelt(:,:,2) = sf(jp_top2)%fnow(:,:,1)
907      topmelt(:,:,3) = sf(jp_top3)%fnow(:,:,1)
908      topmelt(:,:,4) = sf(jp_top4)%fnow(:,:,1)
909      topmelt(:,:,5) = sf(jp_top5)%fnow(:,:,1)
910      botmelt(:,:,1) = sf(jp_bot1)%fnow(:,:,1)
911      botmelt(:,:,2) = sf(jp_bot2)%fnow(:,:,1)
912      botmelt(:,:,3) = sf(jp_bot3)%fnow(:,:,1)
913      botmelt(:,:,4) = sf(jp_bot4)%fnow(:,:,1)
914      botmelt(:,:,5) = sf(jp_bot5)%fnow(:,:,1)
915
916      ! control print (if less than 100 time-step asked)
917      IF( nitend-nit000 <= 100 .AND. lwp ) THEN
918         WRITE(numout,*) 
919         WRITE(numout,*) '        read forcing fluxes for CICE OK'
920         CALL FLUSH(numout)
921      ENDIF
922
923   END SUBROUTINE cice_sbc_force
924
925   SUBROUTINE nemo2cice( pn, pc, cd_type, psgn)
926      !!---------------------------------------------------------------------
927      !!                    ***  ROUTINE nemo2cice  ***
928      !! ** Purpose :   Transfer field in NEMO array to field in CICE array. 
929#if defined key_nemocice_decomp
930      !!             
931      !!                NEMO and CICE PE sub domains are identical, hence
932      !!                there is no need to gather or scatter data from
933      !!                one PE configuration to another.
934#else
935      !!                Automatically gather/scatter between
936      !!                different processors and blocks
937      !! ** Method :    A. Ensure all haloes are filled in NEMO field (pn)
938      !!                B. Gather pn into global array (png)
939      !!                C. Map png into CICE global array (pcg)
940      !!                D. Scatter pcg to CICE blocks (pc) + update haloes 
941#endif
942      !!---------------------------------------------------------------------
943
944      CHARACTER(len=1), INTENT( in ) ::   &
945          cd_type       ! nature of pn grid-point
946          !             !   = T or F gridpoints
947      REAL(wp), INTENT( in ) ::   &
948          psgn          ! control of the sign change
949          !             !   =-1 , the sign is modified following the type of b.c. used
950          !             !   = 1 , no sign change
951      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj) :: pn
952#if !defined key_nemocice_decomp
953      REAL(wp), DIMENSION(jpiglo,jpjglo) :: png2
954      REAL (kind=dbl_kind), dimension(nx_global,ny_global) :: pcg
955#endif
956      REAL (kind=dbl_kind), dimension(nx_block,ny_block,max_blocks) :: pc
957      INTEGER (int_kind) :: &
958         field_type,        &! id for type of field (scalar, vector, angle)
959         grid_loc            ! id for location on horizontal grid
960                            !  (center, NEcorner, Nface, Eface)
961
962      INTEGER  ::   ji, jj, jn                      ! dummy loop indices
963
964!     A. Ensure all haloes are filled in NEMO field (pn)
965
966      CALL lbc_lnk( pn , cd_type, psgn )
967
968#if defined key_nemocice_decomp
969
970      ! Copy local domain data from NEMO to CICE field
971      pc(:,:,1)=0.0
972      DO jj=2,ny_block-1
973         DO ji=2,nx_block-1
974            pc(ji,jj,1)=pn(ji-1+ji_off,jj-1+jj_off)
975         ENDDO
976      ENDDO
977
978#else
979
980!     B. Gather pn into global array (png)
981
982      IF ( jpnij > 1) THEN
983         CALL mppsync
984         CALL mppgather (pn,0,png) 
985         CALL mppsync
986      ELSE
987         png(:,:,1)=pn(:,:)
988      ENDIF
989
990!     C. Map png into CICE global array (pcg)
991
992! Need to make sure this is robust to changes in NEMO halo rows....
993! (may be OK but not 100% sure)
994
995      IF (nproc==0) THEN     
996!        pcg(:,:)=0.0
997         DO jn=1,jpnij
998            DO jj=nldjt(jn),nlejt(jn)
999               DO ji=nldit(jn),nleit(jn)
1000                  png2(ji+nimppt(jn)-1,jj+njmppt(jn)-1)=png(ji,jj,jn)
1001               ENDDO
1002            ENDDO
1003         ENDDO
1004         DO jj=1,ny_global
1005            DO ji=1,nx_global
1006               pcg(ji,jj)=png2(ji+ji_off,jj+jj_off)
1007            ENDDO
1008         ENDDO
1009      ENDIF
1010
1011#endif
1012
1013      SELECT CASE ( cd_type )
1014         CASE ( 'T' )
1015            grid_loc=field_loc_center
1016         CASE ( 'F' )                             
1017            grid_loc=field_loc_NEcorner
1018      END SELECT
1019
1020      SELECT CASE ( NINT(psgn) )
1021         CASE ( -1 )
1022            field_type=field_type_vector
1023         CASE ( 1 )                             
1024            field_type=field_type_scalar
1025      END SELECT
1026
1027#if defined key_nemocice_decomp
1028      ! Ensure CICE halos are up to date
1029      CALL ice_HaloUpdate (pc, halo_info, grid_loc, field_type)
1030#else
1031!     D. Scatter pcg to CICE blocks (pc) + update halos
1032      CALL scatter_global(pc, pcg, 0, distrb_info, grid_loc, field_type)
1033#endif
1034
1035   END SUBROUTINE nemo2cice
1036
1037   SUBROUTINE cice2nemo ( pc, pn, cd_type, psgn )
1038      !!---------------------------------------------------------------------
1039      !!                    ***  ROUTINE cice2nemo  ***
1040      !! ** Purpose :   Transfer field in CICE array to field in NEMO array.
1041#if defined key_nemocice_decomp
1042      !!             
1043      !!                NEMO and CICE PE sub domains are identical, hence
1044      !!                there is no need to gather or scatter data from
1045      !!                one PE configuration to another.
1046#else 
1047      !!                Automatically deal with scatter/gather between
1048      !!                different processors and blocks
1049      !! ** Method :    A. Gather CICE blocks (pc) into global array (pcg)
1050      !!                B. Map pcg into NEMO global array (png)
1051      !!                C. Scatter png into NEMO field (pn) for each processor
1052      !!                D. Ensure all haloes are filled in pn
1053#endif
1054      !!---------------------------------------------------------------------
1055
1056      CHARACTER(len=1), INTENT( in ) ::   &
1057          cd_type       ! nature of pn grid-point
1058          !             !   = T or F gridpoints
1059      REAL(wp), INTENT( in ) ::   &
1060          psgn          ! control of the sign change
1061          !             !   =-1 , the sign is modified following the type of b.c. used
1062          !             !   = 1 , no sign change
1063      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj) :: pn
1064
1065#if defined key_nemocice_decomp
1066      INTEGER (int_kind) :: &
1067         field_type,        & ! id for type of field (scalar, vector, angle)
1068         grid_loc             ! id for location on horizontal grid
1069                              ! (center, NEcorner, Nface, Eface)
1070#else
1071      REAL (kind=dbl_kind), dimension(nx_global,ny_global) :: pcg
1072#endif
1073
1074      REAL (kind=dbl_kind), dimension(nx_block,ny_block,max_blocks) :: pc
1075
1076      INTEGER  ::   ji, jj, jn                      ! dummy loop indices
1077
1078
1079#if defined key_nemocice_decomp
1080
1081      SELECT CASE ( cd_type )
1082         CASE ( 'T' )
1083            grid_loc=field_loc_center
1084         CASE ( 'F' )                             
1085            grid_loc=field_loc_NEcorner
1086      END SELECT
1087
1088      SELECT CASE ( NINT(psgn) )
1089         CASE ( -1 )
1090            field_type=field_type_vector
1091         CASE ( 1 )                             
1092            field_type=field_type_scalar
1093      END SELECT
1094
1095      CALL ice_HaloUpdate (pc, halo_info, grid_loc, field_type)
1096
1097
1098      pn(:,:)=0.0
1099      DO jj=1,jpjm1
1100         DO ji=1,jpim1
1101            pn(ji,jj)=pc(ji+1-ji_off,jj+1-jj_off,1)
1102         ENDDO
1103      ENDDO
1104
1105#else
1106
1107!      A. Gather CICE blocks (pc) into global array (pcg)
1108
1109      CALL gather_global(pcg, pc, 0, distrb_info)
1110
1111!     B. Map pcg into NEMO global array (png)
1112
1113! Need to make sure this is robust to changes in NEMO halo rows....
1114! (may be OK but not spent much time thinking about it)
1115! Note that non-existent pcg elements may be used below, but
1116! the lbclnk call on pn will replace these with sensible values
1117
1118      IF (nproc==0) THEN
1119         png(:,:,:)=0.0
1120         DO jn=1,jpnij
1121            DO jj=nldjt(jn),nlejt(jn)
1122               DO ji=nldit(jn),nleit(jn)
1123                  png(ji,jj,jn)=pcg(ji+nimppt(jn)-1-ji_off,jj+njmppt(jn)-1-jj_off)
1124               ENDDO
1125            ENDDO
1126         ENDDO
1127      ENDIF
1128
1129!     C. Scatter png into NEMO field (pn) for each processor
1130
1131      IF ( jpnij > 1) THEN
1132         CALL mppsync
1133         CALL mppscatter (png,0,pn) 
1134         CALL mppsync
1135      ELSE
1136         pn(:,:)=png(:,:,1)
1137      ENDIF
1138
1139#endif
1140
1141!     D. Ensure all haloes are filled in pn
1142
1143      CALL lbc_lnk( pn , cd_type, psgn )
1144
1145   END SUBROUTINE cice2nemo
1146
1147#else
1148   !!----------------------------------------------------------------------
1149   !!   Default option           Dummy module         NO CICE sea-ice model
1150   !!----------------------------------------------------------------------
1151   !! $Id$
1152CONTAINS
1153
1154   SUBROUTINE sbc_ice_cice ( kt, ksbc )     ! Dummy routine
1155      WRITE(*,*) 'sbc_ice_cice: You should not have seen this print! error?', kt
1156   END SUBROUTINE sbc_ice_cice
1157
1158   SUBROUTINE cice_sbc_init (ksbc)    ! Dummy routine
1159      WRITE(*,*) 'cice_sbc_init: You should not have seen this print! error?'
1160   END SUBROUTINE cice_sbc_init
1161
1162   SUBROUTINE cice_sbc_final     ! Dummy routine
1163      WRITE(*,*) 'cice_sbc_final: You should not have seen this print! error?'
1164   END SUBROUTINE cice_sbc_final
1165
1166#endif
1167
1168   !!======================================================================
1169END MODULE sbcice_cice
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.