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Changeset 8908 for branches – NEMO

Changeset 8908 for branches


Ignore:
Timestamp:
2017-12-06T10:36:02+01:00 (6 years ago)
Author:
timgraham
Message:

Merged branches/UKMO/r8727_WAVE-2_Clementi_add_coupling into branch

Location:
branches/2017/dev_METO_2017/NEMOGCM
Files:
6 edited

Legend:

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Added
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  • branches/2017/dev_METO_2017/NEMOGCM/CONFIG/SHARED/namelist_ref

    r8868 r8908  
    216216   ln_cdgw     = .false.   !  Neutral drag coefficient read from wave model (T => ln_wave=.true. & fill namsbc_wave) 
    217217   ln_sdw      = .false.   !  Read 2D Surf Stokes Drift & Computation of 3D stokes drift (T => ln_wave=.true. & fill namsbc_wave)  
     218   nn_sdrift   =  0        !  Parameterization for the calculation of 3D-Stokes drift from the surface Stokes drift 
     219                           !   = 0 Breivik 2015 parameterization: v_z=v_0*[exp(2*k*z)/(1-8*k*z)] 
     220                           !   = 1 Phillips:                      v_z=v_o*[exp(2*k*z)-beta*sqrt(-2*k*pi*z)*erfc(sqrt(-2*k*z))] 
     221                           !   = 2 Phillips as (1) but using the wave frequency from a wave model 
    218222   ln_tauoc    = .false.   !  Activate ocean stress modified by external wave induced stress (T => ln_wave=.true. & fill namsbc_wave) 
     223   ln_tauw     = .false.   !  Activate ocean stress components from wave model 
    219224   ln_stcor    = .false.   !  Activate Stokes Coriolis term (T => ln_wave=.true. & ln_sdw=.true. & fill namsbc_wave) 
    220225   nn_lsm      = 0         !  =0 land/sea mask for input fields is not applied (keep empty land/sea mask filename field) , 
     
    298303   sn_rcv_sdrfy  =       'none'                 ,    'no'    ,     ''      ,         ''          ,   '' 
    299304   sn_rcv_wper   =       'none'                 ,    'no'    ,     ''      ,         ''          ,   '' 
     305   sn_rcv_wfreq  =       'none'                 ,    'no'    ,     ''      ,         ''          ,   '' 
    300306   sn_rcv_wnum   =       'none'                 ,    'no'    ,     ''      ,         ''          ,   '' 
    301    sn_rcv_wstrf  =       'none'                 ,    'no'    ,     ''      ,         ''          ,   '' 
     307   sn_rcv_tauoc  =       'none'                 ,    'no'    ,     ''      ,         ''          ,   '' 
     308   sn_rcv_tauw   =       'none'                 ,    'no'    ,     ''      ,         ''          ,   '' 
    302309   sn_rcv_wdrag  =       'none'                 ,    'no'    ,     ''      ,         ''          ,   '' 
    303310! 
     
    456463   sn_hsw      =  'sdw_wave' ,        1          , 'hs'         ,     .true.   , .false. , 'daily'   ,  ''      , ''       , '' 
    457464   sn_wmp      =  'sdw_wave' ,        1          , 'wmp'        ,     .true.   , .false. , 'daily'   ,  ''      , ''       , '' 
     465   sn_wfr      =  'sdw_wave' ,        1          , 'wfr'        ,     .true.   , .false. , 'daily'   ,  ''      , ''       , '' 
    458466   sn_wnum     =  'sdw_wave' ,        1          , 'wave_num'   ,     .true.   , .false. , 'daily'   ,  ''      , ''       , '' 
    459467   sn_tauoc    =  'sdw_wave' ,        1          , 'wave_stress',     .true.   , .false. , 'daily'   ,  ''      , ''       , '' 
     468   sn_tauwx    =  'sdw_wave' ,        1          , 'wave_stress',     .true.   , .false. , 'daily'   ,  ''      , ''       , '' 
     469   sn_tauwy    =  'sdw_wave' ,        1          , 'wave_stress',     .true.   , .false. , 'daily'   ,  ''      , ''       , '' 
    460470! 
    461471   cn_dir  = './'  !  root directory for the location of drag coefficient files 
  • branches/2017/dev_METO_2017/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/SBC/cpl_oasis3.F90

    r7851 r8908  
    6666   INTEGER                    ::   nsnd         ! total number of fields sent  
    6767   INTEGER                    ::   ncplmodel    ! Maximum number of models to/from which NEMO is potentialy sending/receiving data 
    68    INTEGER, PUBLIC, PARAMETER ::   nmaxfld=55   ! Maximum number of coupling fields 
     68   INTEGER, PUBLIC, PARAMETER ::   nmaxfld=60   ! Maximum number of coupling fields 
    6969   INTEGER, PUBLIC, PARAMETER ::   nmaxcat=5    ! Maximum number of coupling fields 
    7070   INTEGER, PUBLIC, PARAMETER ::   nmaxcpl=5    ! Maximum number of coupling fields 
  • branches/2017/dev_METO_2017/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/SBC/sbc_oce.F90

    r7788 r8908  
    6565   LOGICAL , PUBLIC ::   ln_sdw         !: true if 3d stokes drift from wave model 
    6666   LOGICAL , PUBLIC ::   ln_tauoc       !: true if normalized stress from wave is used 
     67   LOGICAL , PUBLIC ::   ln_tauw        !: true if ocean stress components from wave is used 
    6768   LOGICAL , PUBLIC ::   ln_stcor       !: true if Stokes-Coriolis term is used 
     69   ! 
     70   INTEGER , PUBLIC ::   nn_sdrift      ! type of parameterization to calculate vertical Stokes drift 
    6871   ! 
    6972   LOGICAL , PUBLIC ::   ln_icebergs    !: Icebergs 
     
    7982   INTEGER , PUBLIC, PARAMETER ::   jp_none    = 5        !: for OPA when doing coupling via SAS module 
    8083    
     84   !!---------------------------------------------------------------------- 
     85   !!           Stokes drift parametrization definition  
     86   !!---------------------------------------------------------------------- 
     87   INTEGER , PUBLIC, PARAMETER ::   jp_breivik  = 0     ! Breivik 2015: v_z=v_0*[exp(2*k*z)/(1-8*k*z)] 
     88   INTEGER , PUBLIC, PARAMETER ::   jp_phillips = 1     ! Phillips: v_z=v_o*[exp(2*k*z)-beta*sqrt(-2*k*pi*z)*erfc(sqrt(-2*k*z))] 
     89   INTEGER , PUBLIC, PARAMETER ::   jp_peakfr   = 2     ! Phillips using the peak wave number read from wave model instead of the inverse depth scale 
     90 
    8191   !!---------------------------------------------------------------------- 
    8292   !!           component definition 
  • branches/2017/dev_METO_2017/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/SBC/sbccpl.F90

    r8868 r8908  
    113113   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_wper   = 48   ! Mean wave period 
    114114   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_wnum   = 49   ! Mean wavenumber 
    115    INTEGER, PARAMETER ::   jpr_wstrf  = 50   ! Stress fraction adsorbed by waves 
     115   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_tauoc  = 50   ! Stress fraction adsorbed by waves 
    116116   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_wdrag  = 51   ! Neutral surface drag coefficient 
    117117   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_isf    = 52 
    118118   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_icb    = 53 
    119  
    120    INTEGER, PARAMETER ::   jprcv      = 53   ! total number of fields received   
     119   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_wfreq  = 54   ! Wave peak frequency 
     120   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_tauwx  = 55   ! x component of the ocean stress from waves 
     121   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_tauwy  = 56   ! y component of the ocean stress from waves 
     122 
     123   INTEGER, PARAMETER ::   jprcv      = 56   ! total number of fields received   
    121124 
    122125   INTEGER, PARAMETER ::   jps_fice   =  1   ! ice fraction sent to the atmosphere 
     
    165168   TYPE(FLD_C) ::   sn_snd_temp, sn_snd_alb, sn_snd_thick, sn_snd_crt, sn_snd_co2                         
    166169   !                                   ! Received from the atmosphere 
    167    TYPE(FLD_C) ::   sn_rcv_w10m, sn_rcv_taumod, sn_rcv_tau, sn_rcv_dqnsdt, sn_rcv_qsr, sn_rcv_qns, sn_rcv_emp, sn_rcv_rnf 
     170   TYPE(FLD_C) ::   sn_rcv_w10m, sn_rcv_taumod, sn_rcv_tau, sn_rcv_tauw, sn_rcv_dqnsdt, sn_rcv_qsr, & 
     171                                                            sn_rcv_qns, sn_rcv_emp, sn_rcv_rnf 
    168172   TYPE(FLD_C) ::   sn_rcv_cal, sn_rcv_iceflx, sn_rcv_co2, sn_rcv_mslp, sn_rcv_icb, sn_rcv_isf                               
    169173   ! Send to waves  
    170174   TYPE(FLD_C) ::   sn_snd_ifrac, sn_snd_crtw, sn_snd_wlev  
    171175   ! Received from waves  
    172    TYPE(FLD_C) ::   sn_rcv_hsig,sn_rcv_phioc,sn_rcv_sdrfx,sn_rcv_sdrfy,sn_rcv_wper,sn_rcv_wnum,sn_rcv_wstrf,sn_rcv_wdrag 
     176   TYPE(FLD_C) ::   sn_rcv_hsig,sn_rcv_phioc,sn_rcv_sdrfx,sn_rcv_sdrfy,sn_rcv_wper,sn_rcv_wnum,sn_rcv_tauoc,sn_rcv_wdrag, & 
     177                    sn_rcv_wfreq 
    173178   !                                   ! Other namelist parameters 
    174179   INTEGER     ::   nn_cplmodel           ! Maximum number of models to/from which NEMO is potentialy sending/receiving data 
     
    242247         &                  sn_rcv_w10m, sn_rcv_taumod, sn_rcv_tau   , sn_rcv_dqnsdt, sn_rcv_qsr,      &  
    243248         &                  sn_snd_ifrac, sn_snd_crtw , sn_snd_wlev  , sn_rcv_hsig  , sn_rcv_phioc ,   &  
    244          &                  sn_rcv_sdrfx, sn_rcv_sdrfy, sn_rcv_wper  , sn_rcv_wnum  , sn_rcv_wstrf ,   & 
     249         &                  sn_rcv_sdrfx, sn_rcv_sdrfy, sn_rcv_wper  , sn_rcv_wnum  , sn_rcv_tauoc ,   & 
    245250         &                  sn_rcv_wdrag, sn_rcv_qns  , sn_rcv_emp   , sn_rcv_rnf   , sn_rcv_cal   ,   & 
    246251         &                  sn_rcv_iceflx,sn_rcv_co2  , nn_cplmodel  , ln_usecplmask, sn_rcv_mslp  ,   & 
    247          &                  sn_rcv_icb , sn_rcv_isf 
     252         &                  sn_rcv_icb , sn_rcv_isf   , sn_rcv_wfreq , sn_rcv_tauw 
    248253 
    249254      !!--------------------------------------------------------------------- 
     
    295300         WRITE(numout,*)'      Mean wave period                = ', TRIM(sn_rcv_wper%cldes  ), ' (', TRIM(sn_rcv_wper%clcat  ), ')'  
    296301         WRITE(numout,*)'      Mean wave number                = ', TRIM(sn_rcv_wnum%cldes  ), ' (', TRIM(sn_rcv_wnum%clcat  ), ')'  
    297          WRITE(numout,*)'      Stress frac adsorbed by waves   = ', TRIM(sn_rcv_wstrf%cldes ), ' (', TRIM(sn_rcv_wstrf%clcat ), ')'  
     302         WRITE(numout,*)'      Wave peak frequency             = ', TRIM(sn_rcv_wfreq%cldes ), ' (', TRIM(sn_rcv_wfreq%clcat ), ')' 
     303         WRITE(numout,*)'      Stress frac adsorbed by waves   = ', TRIM(sn_rcv_tauoc%cldes ), ' (', TRIM(sn_rcv_tauoc%clcat ), ')'  
     304         WRITE(numout,*)'      Stress components by waves      = ', TRIM(sn_rcv_tauw%cldes  ), ' (', TRIM(sn_rcv_tauw%clcat  ), ')' 
    298305         WRITE(numout,*)'      Neutral surf drag coefficient   = ', TRIM(sn_rcv_wdrag%cldes ), ' (', TRIM(sn_rcv_wdrag%clcat ), ')'  
    299306         WRITE(numout,*)'  sent fields (multiple ice categories)' 
     
    578585         cpl_wper = .TRUE. 
    579586      ENDIF 
     587      srcv(jpr_wfreq)%clname = 'O_WFreq'     ! wave peak frequency  
     588      IF( TRIM(sn_rcv_wfreq%cldes ) == 'coupled' )  THEN 
     589         srcv(jpr_wfreq)%laction = .TRUE. 
     590         cpl_wfreq = .TRUE. 
     591      ENDIF 
    580592      srcv(jpr_wnum)%clname = 'O_WNum'       ! mean wave number 
    581593      IF( TRIM(sn_rcv_wnum%cldes ) == 'coupled' )  THEN 
     
    583595         cpl_wnum = .TRUE. 
    584596      ENDIF 
    585       srcv(jpr_wstrf)%clname = 'O_WStrf'     ! stress fraction adsorbed by the wave 
    586       IF( TRIM(sn_rcv_wstrf%cldes ) == 'coupled' )  THEN 
    587          srcv(jpr_wstrf)%laction = .TRUE. 
    588          cpl_wstrf = .TRUE. 
     597      srcv(jpr_tauoc)%clname = 'O_TauOce'    ! stress fraction adsorbed by the wave 
     598      IF( TRIM(sn_rcv_tauoc%cldes ) == 'coupled' )  THEN 
     599         srcv(jpr_tauoc)%laction = .TRUE. 
     600         cpl_tauoc = .TRUE. 
     601      ENDIF 
     602      srcv(jpr_tauwx)%clname = 'O_Tauwx'      ! ocean stress from wave in the x direction 
     603      srcv(jpr_tauwy)%clname = 'O_Tauwy'      ! ocean stress from wave in the y direction 
     604      IF( TRIM(sn_rcv_tauw%cldes ) == 'coupled' )  THEN 
     605         srcv(jpr_tauwx)%laction = .TRUE. 
     606         srcv(jpr_tauwy)%laction = .TRUE. 
     607         cpl_tauw = .TRUE. 
    589608      ENDIF 
    590609      srcv(jpr_wdrag)%clname = 'O_WDrag'     ! neutral surface drag coefficient 
     
    594613      ENDIF 
    595614      !  
     615      IF( srcv(jpr_tauoc)%laction .AND. srcv(jpr_tauwx)%laction .AND. srcv(jpr_tauwy)%laction ) & 
     616            CALL ctl_stop( 'More than one method for modifying the ocean stress has been selected ', & 
     617                                     '(sn_rcv_tauoc=coupled and sn_rcv_tauw=coupled)' ) 
     618      ! 
    596619      !                                                      ! ------------------------------- ! 
    597620      !                                                      !   OPA-SAS coupling - rcv by opa !    
     
    11651188      !                                                      ! ========================= !  
    11661189         IF( srcv(jpr_hsig)%laction ) hsw(:,:) = frcv(jpr_hsig)%z3(:,:,1) 
     1190      !  
     1191      !                                                      ! ========================= !   
     1192      !                                                      !    Wave peak frequency    !  
     1193      !                                                      ! ========================= !   
     1194         IF( srcv(jpr_wfreq)%laction ) wfreq(:,:) = frcv(jpr_wfreq)%z3(:,:,1) 
    11671195      ! 
    11681196      !                                                      ! ========================= !  
     
    11731201         ! Calculate the 3D Stokes drift both in coupled and not fully uncoupled mode 
    11741202         IF( srcv(jpr_sdrftx)%laction .OR. srcv(jpr_sdrfty)%laction .OR. srcv(jpr_wper)%laction & 
    1175                                                                     .OR. srcv(jpr_hsig)%laction ) THEN 
     1203                                      .OR. srcv(jpr_hsig)%laction   .OR. srcv(jpr_wfreq)%laction ) THEN 
    11761204            CALL sbc_stokes() 
    11771205         ENDIF 
     
    11801208      !                                                      ! Stress adsorbed by waves  ! 
    11811209      !                                                      ! ========================= !  
    1182       IF( srcv(jpr_wstrf)%laction .AND. ln_tauoc ) tauoc_wave(:,:) = frcv(jpr_wstrf)%z3(:,:,1) 
     1210      IF( srcv(jpr_tauoc)%laction .AND. ln_tauoc ) tauoc_wave(:,:) = frcv(jpr_tauoc)%z3(:,:,1) 
     1211 
     1212      !                                                      ! ========================= !   
     1213      !                                                      ! Stress component by waves !  
     1214      !                                                      ! ========================= !   
     1215      IF( srcv(jpr_tauwx)%laction .AND. srcv(jpr_tauwy)%laction .AND. ln_tauw ) THEN 
     1216         tauw_x(:,:) = frcv(jpr_tauwx)%z3(:,:,1) 
     1217         tauw_y(:,:) = frcv(jpr_tauwy)%z3(:,:,1) 
     1218      ENDIF 
    11831219 
    11841220      !                                                      ! ========================= !  
  • branches/2017/dev_METO_2017/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/SBC/sbcmod.F90

    r8868 r8908  
    9696         &             ln_rnf   , nn_fwb   , ln_ssr   , ln_isf    , ln_apr_dyn ,     & 
    9797         &             ln_wave  , ln_cdgw  , ln_sdw   , ln_tauoc  , ln_stcor   ,     & 
    98          &             nn_lsm 
     98         &             ln_tauw  , nn_lsm, nn_sdrift 
    9999      !!---------------------------------------------------------------------- 
    100100      ! 
     
    157157         WRITE(numout,*) '         surface wave                               ln_wave       = ', ln_wave 
    158158         WRITE(numout,*) '               Stokes drift corr. to vert. velocity ln_sdw        = ', ln_sdw 
     159         WRITE(numout,*) '                  vertical parametrization          nn_sdrift     = ', nn_sdrift 
    159160         WRITE(numout,*) '               wave modified ocean stress           ln_tauoc      = ', ln_tauoc 
     161         WRITE(numout,*) '               wave modified ocean stress component ln_tauw       = ', ln_tauw 
    160162         WRITE(numout,*) '               Stokes coriolis term                 ln_stcor      = ', ln_stcor 
    161163         WRITE(numout,*) '               neutral drag coefficient (CORE, MFS) ln_cdgw       = ', ln_cdgw 
    162164      ENDIF 
     165      ! 
     166      IF( ln_sdw ) THEN 
     167         IF( .NOT.(nn_sdrift==jp_breivik .OR. nn_sdrift==jp_phillips .OR. nn_sdrift==jp_peakfr) ) & 
     168            CALL ctl_stop( 'The chosen nn_sdrift for Stokes drift vertical velocity must be 0, 1, or 2' ) 
     169      ENDIF 
     170      IF( ln_tauoc .AND. ln_tauw ) & 
     171         CALL ctl_stop( 'More than one method for modifying the ocean stress has been selected ', & 
     172                                  '(ln_tauoc=.true. and ln_tauw=.true.)' ) 
     173      IF( ln_tauoc ) & 
     174         CALL ctl_warn( 'You are subtracting the wave stress to the ocean (ln_tauoc=.true.)' ) 
     175      IF( ln_tauw ) & 
     176         CALL ctl_warn( 'The wave modified ocean stress components are used (ln_tauw=.true.) ', & 
     177                              'This will override any other specification of the ocean stress' ) 
    163178      ! 
    164179      IF( .NOT.ln_usr ) THEN     ! the model calendar needs some specificities (except in user defined case) 
     
    410425         IF( ll_opa    )       CALL sbc_cpl_rcv   ( kt, nn_fsbc, nn_ice )   ! OPA-SAS coupling: OPA receiving fields from SAS 
    411426      END SELECT 
    412       IF ( ln_wave .AND. ln_tauoc) THEN                                 ! Wave stress subctracted 
    413             utau(:,:) = utau(:,:)*tauoc_wave(:,:) 
    414             vtau(:,:) = vtau(:,:)*tauoc_wave(:,:) 
    415             taum(:,:) = taum(:,:)*tauoc_wave(:,:) 
    416       ! 
    417             SELECT CASE( nsbc ) 
    418             CASE(  0,1,2,3,5,-1 )  ; 
    419                 IF(lwp .AND. kt == nit000 ) WRITE(numout,*) 'WARNING: You are subtracting the wave stress to the ocean. & 
    420                         & If not requested select ln_tauoc=.false' 
    421             END SELECT 
    422       ! 
    423       END IF 
     427      ! 
    424428      IF( ln_mixcpl )          CALL sbc_cpl_rcv   ( kt, nn_fsbc, nn_ice )   ! forced-coupled mixed formulation after forcing 
    425  
     429      ! 
     430      IF ( ln_wave .AND. (ln_tauoc .OR. ln_tauw) ) CALL sbc_wstress( )      ! Wind stress provided by waves  
    426431      ! 
    427432      !                                            !==  Misc. Options  ==! 
  • branches/2017/dev_METO_2017/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/SBC/sbcwave.F90

    r7864 r8908  
    3333 
    3434   PUBLIC   sbc_stokes      ! routine called in sbccpl 
     35   PUBLIC   sbc_wstress     ! routine called in sbcmod  
    3536   PUBLIC   sbc_wave        ! routine called in sbcmod 
    3637   PUBLIC   sbc_wave_init   ! routine called in sbcmod 
     
    4243   LOGICAL, PUBLIC ::   cpl_sdrfty = .FALSE. 
    4344   LOGICAL, PUBLIC ::   cpl_wper   = .FALSE. 
     45   LOGICAL, PUBLIC ::   cpl_wfreq  = .FALSE. 
    4446   LOGICAL, PUBLIC ::   cpl_wnum   = .FALSE. 
    45    LOGICAL, PUBLIC ::   cpl_wstrf  = .FALSE. 
     47   LOGICAL, PUBLIC ::   cpl_tauoc  = .FALSE. 
     48   LOGICAL, PUBLIC ::   cpl_tauw   = .FALSE. 
    4649   LOGICAL, PUBLIC ::   cpl_wdrag  = .FALSE. 
    4750 
     
    5154   INTEGER ::   jp_hsw   ! index of significant wave hight      (m)      at T-point 
    5255   INTEGER ::   jp_wmp   ! index of mean wave period            (s)      at T-point 
     56   INTEGER ::   jp_wfr   ! index of wave peak frequency         (1/s)    at T-point 
    5357 
    5458   TYPE(FLD), ALLOCATABLE, DIMENSION(:) ::   sf_cd      ! structure of input fields (file informations, fields read) Drag Coefficient 
     
    5660   TYPE(FLD), ALLOCATABLE, DIMENSION(:) ::   sf_wn      ! structure of input fields (file informations, fields read) wave number for Qiao 
    5761   TYPE(FLD), ALLOCATABLE, DIMENSION(:) ::   sf_tauoc   ! structure of input fields (file informations, fields read) normalized wave stress into the ocean 
     62   TYPE(FLD), ALLOCATABLE, DIMENSION(:) ::   sf_tauw    ! structure of input fields (file informations, fields read) ocean stress components from wave model 
     63 
    5864   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, DIMENSION(:,:)   ::   cdn_wave            !: 
    5965   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, DIMENSION(:,:)   ::   hsw, wmp, wnum      !:  
     66   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, DIMENSION(:,:)   ::   wfreq               !:  
    6067   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, DIMENSION(:,:)   ::   tauoc_wave          !:   
     68   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, DIMENSION(:,:)   ::   tauw_x, tauw_y      !:   
    6169   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, DIMENSION(:,:)   ::   tsd2d               !:  
    6270   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, DIMENSION(:,:)   ::   div_sd              !: barotropic stokes drift divergence 
     
    96104      CALL wrk_alloc( jpi,jpj,       zk_t, zk_u, zk_v, zu0_sd, zv0_sd ) 
    97105      ! 
    98       ! 
    99       zfac =  2.0_wp * rpi / 16.0_wp 
    100       DO jj = 1, jpj                ! exp. wave number at t-point    (Eq. (19) in Breivick et al. (2014) ) 
    101          DO ji = 1, jpi 
     106      ! select parameterization for the calculation of vertical Stokes drift 
     107      ! exp. wave number at t-point 
     108      IF( nn_sdrift==jp_breivik .OR. nn_sdrift==jp_phillips ) THEN   ! (Eq. (19) in Breivick et al. (2014) ) 
     109         zfac = 2.0_wp * rpi / 16.0_wp 
     110         DO jj = 1, jpj 
     111            DO ji = 1, jpi 
    102112               ! Stokes drift velocity estimated from Hs and Tmean 
    103                ztransp = zfac * hsw(ji,jj)*hsw(ji,jj) / MAX( wmp(ji,jj) , 0.0000001_wp ) 
     113               ztransp = zfac * hsw(ji,jj)*hsw(ji,jj) / MAX( wmp(ji,jj), 0.0000001_wp ) 
    104114               ! Stokes surface speed 
    105                zsp0 = SQRT( ut0sd(ji,jj)*ut0sd(ji,jj) + vt0sd(ji,jj)*vt0sd(ji,jj) ) 
    106                tsd2d(ji,jj) = zsp0 
     115               tsd2d(ji,jj) = SQRT( ut0sd(ji,jj)*ut0sd(ji,jj) + vt0sd(ji,jj)*vt0sd(ji,jj)) 
    107116               ! Wavenumber scale 
    108                zk_t(ji,jj) = ABS( zsp0 ) / MAX( ABS( 5.97_wp*ztransp ) , 0.0000001_wp ) 
    109          END DO 
    110       END DO       
    111       DO jj = 1, jpjm1              ! exp. wave number & Stokes drift velocity at u- & v-points 
    112          DO ji = 1, jpim1 
    113             zk_u(ji,jj) = 0.5_wp * ( zk_t(ji,jj) + zk_t(ji+1,jj) ) 
    114             zk_v(ji,jj) = 0.5_wp * ( zk_t(ji,jj) + zk_t(ji,jj+1) ) 
    115             ! 
    116             zu0_sd(ji,jj) = 0.5_wp * ( ut0sd(ji,jj) + ut0sd(ji+1,jj) ) 
    117             zv0_sd(ji,jj) = 0.5_wp * ( vt0sd(ji,jj) + vt0sd(ji,jj+1) ) 
    118          END DO 
    119       END DO 
     117               zk_t(ji,jj) = ABS( tsd2d(ji,jj) ) / MAX( ABS( 5.97_wp*ztransp ), 0.0000001_wp ) 
     118            END DO 
     119         END DO 
     120         DO jj = 1, jpjm1              ! exp. wave number & Stokes drift velocity at u- & v-points 
     121            DO ji = 1, jpim1 
     122               zk_u(ji,jj) = 0.5_wp * ( zk_t(ji,jj) + zk_t(ji+1,jj) ) 
     123               zk_v(ji,jj) = 0.5_wp * ( zk_t(ji,jj) + zk_t(ji,jj+1) ) 
     124               ! 
     125               zu0_sd(ji,jj) = 0.5_wp * ( ut0sd(ji,jj) + ut0sd(ji+1,jj) ) 
     126               zv0_sd(ji,jj) = 0.5_wp * ( vt0sd(ji,jj) + vt0sd(ji,jj+1) ) 
     127            END DO 
     128         END DO 
     129      ELSE IF( nn_sdrift==jp_peakfr ) THEN    ! peak wave number calculated from the peak frequency received by the wave model 
     130         DO jj = 1, jpjm1 
     131            DO ji = 1, jpim1 
     132               zk_u(ji,jj) = 0.5_wp * ( wfreq(ji,jj)*wfreq(ji,jj) + wfreq(ji+1,jj)*wfreq(ji+1,jj) ) / grav 
     133               zk_v(ji,jj) = 0.5_wp * ( wfreq(ji,jj)*wfreq(ji,jj) + wfreq(ji,jj+1)*wfreq(ji,jj+1) ) / grav 
     134               ! 
     135               zu0_sd(ji,jj) = 0.5_wp * ( ut0sd(ji,jj) + ut0sd(ji+1,jj) ) 
     136               zv0_sd(ji,jj) = 0.5_wp * ( vt0sd(ji,jj) + vt0sd(ji,jj+1) ) 
     137            END DO 
     138         END DO 
     139      ENDIF 
    120140      ! 
    121141      !                       !==  horizontal Stokes Drift 3D velocity  ==! 
    122       DO jk = 1, jpkm1 
    123          DO jj = 2, jpjm1 
    124             DO ji = 2, jpim1 
    125                zdep_u = 0.5_wp * ( gdept_n(ji,jj,jk) + gdept_n(ji+1,jj,jk) ) 
    126                zdep_v = 0.5_wp * ( gdept_n(ji,jj,jk) + gdept_n(ji,jj+1,jk) ) 
    127                !                           
    128                zkh_u = zk_u(ji,jj) * zdep_u     ! k * depth 
    129                zkh_v = zk_v(ji,jj) * zdep_v 
    130                !                                ! Depth attenuation 
    131                zda_u = EXP( -2.0_wp*zkh_u ) / ( 1.0_wp + 8.0_wp*zkh_u ) 
    132                zda_v = EXP( -2.0_wp*zkh_v ) / ( 1.0_wp + 8.0_wp*zkh_v ) 
    133                ! 
    134                usd(ji,jj,jk) = zda_u * zu0_sd(ji,jj) * umask(ji,jj,jk) 
    135                vsd(ji,jj,jk) = zda_v * zv0_sd(ji,jj) * vmask(ji,jj,jk) 
    136             END DO 
    137          END DO 
    138       END DO    
     142      IF( nn_sdrift==jp_breivik ) THEN 
     143         DO jk = 1, jpkm1 
     144            DO jj = 2, jpjm1 
     145               DO ji = 2, jpim1 
     146                  zdep_u = 0.5_wp * ( gdept_n(ji,jj,jk) + gdept_n(ji+1,jj,jk) ) 
     147                  zdep_v = 0.5_wp * ( gdept_n(ji,jj,jk) + gdept_n(ji,jj+1,jk) ) 
     148                  !                           
     149                  zkh_u = zk_u(ji,jj) * zdep_u     ! k * depth 
     150                  zkh_v = zk_v(ji,jj) * zdep_v 
     151                  !                                ! Depth attenuation 
     152                  zda_u = EXP( -2.0_wp*zkh_u ) / ( 1.0_wp + 8.0_wp*zkh_u ) 
     153                  zda_v = EXP( -2.0_wp*zkh_v ) / ( 1.0_wp + 8.0_wp*zkh_v ) 
     154                  ! 
     155                  usd(ji,jj,jk) = zda_u * zu0_sd(ji,jj) * umask(ji,jj,jk) 
     156                  vsd(ji,jj,jk) = zda_v * zv0_sd(ji,jj) * vmask(ji,jj,jk) 
     157               END DO 
     158            END DO 
     159         END DO 
     160      ELSE IF( nn_sdrift==jp_phillips .OR. nn_sdrift==jp_peakfr ) THEN 
     161         DO jk = 1, jpkm1 
     162            DO jj = 2, jpjm1 
     163               DO ji = 2, jpim1 
     164                  zdep_u = 0.5_wp * ( gdept_n(ji,jj,jk) + gdept_n(ji+1,jj,jk) ) 
     165                  zdep_v = 0.5_wp * ( gdept_n(ji,jj,jk) + gdept_n(ji,jj+1,jk) ) 
     166                  !                           
     167                  zkh_u = zk_u(ji,jj) * zdep_u     ! k * depth 
     168                  zkh_v = zk_v(ji,jj) * zdep_v 
     169                  !                                ! Depth attenuation 
     170                  zda_u = EXP( -2.0_wp*zkh_u ) - SQRT(2.0_wp*rpi*zkh_u) * ERFC(SQRT(2.0_wp*zkh_u)) 
     171                  zda_v = EXP( -2.0_wp*zkh_v ) - SQRT(2.0_wp*rpi*zkh_v) * ERFC(SQRT(2.0_wp*zkh_v)) 
     172                  ! 
     173                  usd(ji,jj,jk) = zda_u * zu0_sd(ji,jj) * umask(ji,jj,jk) 
     174                  vsd(ji,jj,jk) = zda_v * zv0_sd(ji,jj) * vmask(ji,jj,jk) 
     175               END DO 
     176            END DO 
     177         END DO 
     178      ENDIF 
     179 
    139180      CALL lbc_lnk( usd(:,:,:), 'U', vsd(:,:,:), 'V', -1. ) 
    140181      ! 
     
    189230 
    190231 
     232   SUBROUTINE sbc_wstress( ) 
     233      !!--------------------------------------------------------------------- 
     234      !!                     ***  ROUTINE sbc_wstress  *** 
     235      !! 
     236      !! ** Purpose :   Updates the ocean momentum modified by waves 
     237      !! 
     238      !! ** Method  : - Calculate u,v components of stress depending on stress 
     239      !!                model  
     240      !!              - Calculate the stress module 
     241      !!              - The wind module is not modified by waves  
     242      !! ** action   
     243      !!--------------------------------------------------------------------- 
     244      INTEGER  ::   jj, ji   ! dummy loop argument 
     245      ! 
     246      IF( ln_tauoc ) THEN 
     247         utau(:,:) = utau(:,:)*tauoc_wave(:,:) 
     248         vtau(:,:) = vtau(:,:)*tauoc_wave(:,:) 
     249         taum(:,:) = taum(:,:)*tauoc_wave(:,:) 
     250      ENDIF 
     251      ! 
     252      IF( ln_tauw ) THEN 
     253         DO jj = 1, jpjm1 
     254            DO ji = 1, jpim1 
     255               ! Stress components at u- & v-points 
     256               utau(ji,jj) = 0.5_wp * ( tauw_x(ji,jj) + tauw_x(ji+1,jj) ) 
     257               vtau(ji,jj) = 0.5_wp * ( tauw_y(ji,jj) + tauw_y(ji,jj+1) ) 
     258               ! 
     259               ! Stress module at t points 
     260               taum(ji,jj) = SQRT( tauw_x(ji,jj)*tauw_x(ji,jj) + tauw_y(ji,jj)*tauw_y(ji,jj) ) 
     261            END DO 
     262         END DO 
     263 
     264      ENDIF 
     265      ! 
     266   END SUBROUTINE sbc_wstress 
     267 
     268 
    191269   SUBROUTINE sbc_wave( kt ) 
    192270      !!--------------------------------------------------------------------- 
     
    211289      ENDIF 
    212290 
    213       IF( ln_tauoc .AND. .NOT. cpl_wstrf ) THEN    !==  Wave induced stress  ==! 
     291      IF( ln_tauoc .AND. .NOT. cpl_tauoc ) THEN    !==  Wave induced stress  ==! 
    214292         CALL fld_read( kt, nn_fsbc, sf_tauoc )          ! read wave norm stress from external forcing 
    215293         tauoc_wave(:,:) = sf_tauoc(1)%fnow(:,:,1) 
     294      ENDIF 
     295 
     296      IF( ln_tauw .AND. .NOT. cpl_tauw ) THEN      !==  Wave induced stress  ==! 
     297         CALL fld_read( kt, nn_fsbc, sf_tauw )           ! read ocean stress components from external forcing (T grid) 
     298         tauw_x(:,:) = sf_tauw(1)%fnow(:,:,1) 
     299         tauw_y(:,:) = sf_tauw(2)%fnow(:,:,1) 
    216300      ENDIF 
    217301 
     
    222306            IF( jp_hsw > 0 )   hsw  (:,:) = sf_sd(jp_hsw)%fnow(:,:,1)   ! significant wave height 
    223307            IF( jp_wmp > 0 )   wmp  (:,:) = sf_sd(jp_wmp)%fnow(:,:,1)   ! wave mean period 
     308            IF( jp_wfr > 0 )   wfreq(:,:) = sf_sd(jp_wfr)%fnow(:,:,1)   ! Peak wave frequency 
    224309            IF( jp_usd > 0 )   ut0sd(:,:) = sf_sd(jp_usd)%fnow(:,:,1)   ! 2D zonal Stokes Drift at T point 
    225310            IF( jp_vsd > 0 )   vt0sd(:,:) = sf_sd(jp_vsd)%fnow(:,:,1)   ! 2D meridional Stokes Drift at T point 
     
    234319         !                                         !==  Computation of the 3d Stokes Drift  ==!  
    235320         ! 
    236          IF( jpfld == 4 )   CALL sbc_stokes()            ! Calculate only if required fields are read 
    237          !                                               ! In coupled wave model-NEMO case the call is done after coupling 
     321         IF( ((nn_sdrift==jp_breivik .OR. nn_sdrift==jp_phillips) .AND. & 
     322                          jp_hsw>0 .AND. jp_wmp>0 .AND. jp_usd>0 .AND. jp_vsd>0) .OR. & 
     323             (nn_sdrift==jp_peakfr .AND. jp_wfr>0 .AND. jp_usd>0 .AND. jp_vsd>0) ) & 
     324            CALL sbc_stokes()            ! Calculate only if required fields are read 
     325         !                               ! In coupled wave model-NEMO case the call is done after coupling 
    238326         ! 
    239327      ENDIF 
     
    260348      !! 
    261349      CHARACTER(len=100)     ::  cn_dir                          ! Root directory for location of drag coefficient files 
    262       TYPE(FLD_N), ALLOCATABLE, DIMENSION(:) ::   slf_i     ! array of namelist informations on the fields to read 
     350      TYPE(FLD_N), ALLOCATABLE, DIMENSION(:) ::   slf_i, slf_j     ! array of namelist informations on the fields to read 
    263351      TYPE(FLD_N)            ::  sn_cdg, sn_usd, sn_vsd,  & 
    264                              &   sn_hsw, sn_wmp, sn_wnum, sn_tauoc      ! informations about the fields to be read 
    265       ! 
    266       NAMELIST/namsbc_wave/  sn_cdg, cn_dir, sn_usd, sn_vsd, sn_hsw, sn_wmp, sn_wnum, sn_tauoc 
     352                             &   sn_hsw, sn_wmp, sn_wfr, sn_wnum, & 
     353                             &   sn_tauoc, sn_tauwx, sn_tauwy      ! informations about the fields to be read 
     354      ! 
     355      NAMELIST/namsbc_wave/  sn_cdg, cn_dir, sn_usd, sn_vsd, sn_hsw, sn_wmp, sn_wfr, & 
     356                             sn_wnum, sn_tauoc, sn_tauwx, sn_tauwy 
    267357      !!--------------------------------------------------------------------- 
    268358      ! 
     
    289379 
    290380      IF( ln_tauoc ) THEN 
    291          IF( .NOT. cpl_wstrf ) THEN 
     381         IF( .NOT. cpl_tauoc ) THEN 
    292382            ALLOCATE( sf_tauoc(1), STAT=ierror )           !* allocate and fill sf_wave with sn_tauoc 
    293383            IF( ierror > 0 )   CALL ctl_stop( 'STOP', 'sbc_wave_init: unable to allocate sf_wave structure' ) 
     
    300390      ENDIF 
    301391 
     392      IF( ln_tauw ) THEN 
     393         IF( .NOT. cpl_tauw ) THEN 
     394            ALLOCATE( sf_tauw(2), STAT=ierror )           !* allocate and fill sf_wave with sn_tauwx/y 
     395            IF( ierror > 0 )   CALL ctl_stop( 'STOP', 'sbc_wave_init: unable to allocate sf_tauw structure' ) 
     396            ! 
     397            ALLOCATE( slf_j(2) ) 
     398            slf_j(1) = sn_tauwx 
     399            slf_j(2) = sn_tauwy 
     400                                    ALLOCATE( sf_tauw(1)%fnow(jpi,jpj,1)   ) 
     401                                    ALLOCATE( sf_tauw(2)%fnow(jpi,jpj,1)   ) 
     402            IF( slf_j(1)%ln_tint )  ALLOCATE( sf_tauw(1)%fdta(jpi,jpj,1,2) ) 
     403            IF( slf_j(2)%ln_tint )  ALLOCATE( sf_tauw(2)%fdta(jpi,jpj,1,2) ) 
     404            CALL fld_fill( sf_tauw, (/ slf_j /), cn_dir, 'sbc_wave_init', 'read wave input', 'namsbc_wave' ) 
     405         ENDIF 
     406         ALLOCATE( tauw_x(jpi,jpj) ) 
     407         ALLOCATE( tauw_y(jpi,jpj) ) 
     408      ENDIF 
     409 
    302410      IF( ln_sdw ) THEN   ! Find out how many fields have to be read from file if not coupled 
    303411         jpfld=0 
    304          jp_usd=0   ;   jp_vsd=0   ;   jp_hsw=0   ;   jp_wmp=0 
     412         jp_usd=0   ;   jp_vsd=0   ;   jp_hsw=0   ;   jp_wmp=0   ;   jp_wfr=0 
    305413         IF( .NOT. cpl_sdrftx ) THEN 
    306414            jpfld  = jpfld + 1 
     
    311419            jp_vsd = jpfld 
    312420         ENDIF 
    313          IF( .NOT. cpl_hsig ) THEN 
     421         IF( .NOT. cpl_hsig .AND. (nn_sdrift==jp_breivik .OR. nn_sdrift==jp_phillips) ) THEN 
    314422            jpfld  = jpfld + 1 
    315423            jp_hsw = jpfld 
    316424         ENDIF 
    317          IF( .NOT. cpl_wper ) THEN 
     425         IF( .NOT. cpl_wper .AND. (nn_sdrift==jp_breivik .OR. nn_sdrift==jp_phillips) ) THEN 
    318426            jpfld  = jpfld + 1 
    319427            jp_wmp = jpfld 
     428         ENDIF 
     429         IF( .NOT. cpl_wfreq .AND. nn_sdrift==jp_peakfr ) THEN 
     430            jpfld  = jpfld + 1 
     431            jp_wfr = jpfld 
    320432         ENDIF 
    321433 
     
    327439            IF( jp_hsw > 0 )   slf_i(jp_hsw) = sn_hsw 
    328440            IF( jp_wmp > 0 )   slf_i(jp_wmp) = sn_wmp 
     441            IF( jp_wfr > 0 )   slf_i(jp_wfr) = sn_wfr 
     442 
    329443            ALLOCATE( sf_sd(jpfld), STAT=ierror )   !* allocate and fill sf_sd with stokes drift 
    330444            IF( ierror > 0 )   CALL ctl_stop( 'STOP', 'sbc_wave_init: unable to allocate sf_wave structure' ) 
     
    339453         ALLOCATE( usd  (jpi,jpj,jpk), vsd  (jpi,jpj,jpk), wsd(jpi,jpj,jpk) ) 
    340454         ALLOCATE( hsw  (jpi,jpj)    , wmp  (jpi,jpj)     ) 
     455         ALLOCATE( wfreq(jpi,jpj) ) 
    341456         ALLOCATE( ut0sd(jpi,jpj)    , vt0sd(jpi,jpj)     ) 
    342457         ALLOCATE( div_sd(jpi,jpj) ) 
Note: See TracChangeset for help on using the changeset viewer.