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Line 
1MODULE sbccpl
2   !!======================================================================
3   !!                       ***  MODULE  sbccpl  ***
4   !! Surface Boundary Condition :  momentum, heat and freshwater fluxes in coupled mode
5   !!======================================================================
6   !! History :  2.0  ! 2007-06  (R. Redler, N. Keenlyside, W. Park) Original code split into flxmod & taumod
7   !!            3.0  ! 2008-02  (G. Madec, C Talandier)  surface module
8   !!            3.1  ! 2009_02  (G. Madec, S. Masson, E. Maisonave, A. Caubel) generic coupled interface
9   !!            3.4  ! 2011_11  (C. Harris) more flexibility + multi-category fields
10   !!----------------------------------------------------------------------
11
12   !!----------------------------------------------------------------------
13   !!   namsbc_cpl      : coupled formulation namlist
14   !!   sbc_cpl_init    : initialisation of the coupled exchanges
15   !!   sbc_cpl_rcv     : receive fields from the atmosphere over the ocean (ocean only)
16   !!                     receive stress from the atmosphere over the ocean (ocean-ice case)
17   !!   sbc_cpl_ice_tau : receive stress from the atmosphere over ice
18   !!   sbc_cpl_ice_flx : receive fluxes from the atmosphere over ice
19   !!   sbc_cpl_snd     : send     fields to the atmosphere
20   !!----------------------------------------------------------------------
21   USE dom_oce         ! ocean space and time domain
22   USE sbc_oce         ! Surface boundary condition: ocean fields
23   USE trc_oce         ! share SMS/Ocean variables
24   USE sbc_ice         ! Surface boundary condition: ice fields
25   USE sbcapr          ! Stochastic param. : ???
26   USE sbcdcy          ! surface boundary condition: diurnal cycle
27   USE sbcwave         ! surface boundary condition: waves
28   USE phycst          ! physical constants
29#if defined key_si3
30   USE ice            ! ice variables
31#endif
32   USE cpl_oasis3     ! OASIS3 coupling
33   USE geo2ocean      !
34   USE oce     , ONLY : tsn, un, vn, sshn, ub, vb, sshb, fraqsr_1lev
35   USE ocealb         !
36   USE eosbn2         !
37   USE sbcrnf  , ONLY : l_rnfcpl
38   USE sbcisf  , ONLY : l_isfcpl
39#if defined key_cice
40   USE ice_domain_size, only: ncat
41#endif
42#if defined key_si3
43   USE icethd_dh      ! for CALL ice_thd_snwblow
44#endif
45   !
46   USE in_out_manager ! I/O manager
47   USE iom            ! NetCDF library
48   USE lib_mpp        ! distribued memory computing library
49   USE lbclnk         ! ocean lateral boundary conditions (or mpp link)
50
51#if defined key_oasis3 
52   USE mod_oasis, ONLY : OASIS_Sent, OASIS_ToRest, OASIS_SentOut, OASIS_ToRestOut 
53#endif
54
55   IMPLICIT NONE
56   PRIVATE
57
58   PUBLIC   sbc_cpl_init      ! routine called by sbcmod.F90
59   PUBLIC   sbc_cpl_rcv       ! routine called by icestp.F90
60   PUBLIC   sbc_cpl_snd       ! routine called by step.F90
61   PUBLIC   sbc_cpl_ice_tau   ! routine called by icestp.F90
62   PUBLIC   sbc_cpl_ice_flx   ! routine called by icestp.F90
63   PUBLIC   sbc_cpl_alloc     ! routine called in sbcice_cice.F90
64
65   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_otx1   =  1   ! 3 atmosphere-ocean stress components on grid 1
66   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_oty1   =  2   !
67   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_otz1   =  3   !
68   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_otx2   =  4   ! 3 atmosphere-ocean stress components on grid 2
69   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_oty2   =  5   !
70   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_otz2   =  6   !
71   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_itx1   =  7   ! 3 atmosphere-ice   stress components on grid 1
72   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_ity1   =  8   !
73   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_itz1   =  9   !
74   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_itx2   = 10   ! 3 atmosphere-ice   stress components on grid 2
75   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_ity2   = 11   !
76   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_itz2   = 12   !
77   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_qsroce = 13   ! Qsr above the ocean
78   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_qsrice = 14   ! Qsr above the ice
79   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_qsrmix = 15 
80   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_qnsoce = 16   ! Qns above the ocean
81   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_qnsice = 17   ! Qns above the ice
82   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_qnsmix = 18
83   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_rain   = 19   ! total liquid precipitation (rain)
84   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_snow   = 20   ! solid precipitation over the ocean (snow)
85   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_tevp   = 21   ! total evaporation
86   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_ievp   = 22   ! solid evaporation (sublimation)
87   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_sbpr   = 23   ! sublimation - liquid precipitation - solid precipitation
88   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_semp   = 24   ! solid freshwater budget (sublimation - snow)
89   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_oemp   = 25   ! ocean freshwater budget (evap - precip)
90   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_w10m   = 26   ! 10m wind
91   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_dqnsdt = 27   ! d(Q non solar)/d(temperature)
92   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_rnf    = 28   ! runoffs
93   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_cal    = 29   ! calving
94   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_taum   = 30   ! wind stress module
95   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_co2    = 31
96   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_topm   = 32   ! topmeltn
97   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_botm   = 33   ! botmeltn
98   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_sflx   = 34   ! salt flux
99   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_toce   = 35   ! ocean temperature
100   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_soce   = 36   ! ocean salinity
101   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_ocx1   = 37   ! ocean current on grid 1
102   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_ocy1   = 38   !
103   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_ssh    = 39   ! sea surface height
104   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_fice   = 40   ! ice fraction         
105   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_e3t1st = 41   ! first T level thickness
106   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_fraqsr = 42   ! fraction of solar net radiation absorbed in the first ocean level
107   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_mslp   = 43   ! mean sea level pressure
108   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_hsig   = 44   ! Hsig
109   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_phioc  = 45   ! Wave=>ocean energy flux
110   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_sdrftx = 46   ! Stokes drift on grid 1
111   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_sdrfty = 47   ! Stokes drift on grid 2
112   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_wper   = 48   ! Mean wave period
113   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_wnum   = 49   ! Mean wavenumber
114   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_tauwoc = 50   ! Stress fraction adsorbed by waves
115   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_wdrag  = 51   ! Neutral surface drag coefficient
116   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_isf    = 52
117   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_icb    = 53
118   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_wfreq  = 54   ! Wave peak frequency
119   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_tauwx  = 55   ! x component of the ocean stress from waves
120   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_tauwy  = 56   ! y component of the ocean stress from waves
121   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_ts_ice = 57   ! Sea ice surface temp
122
123   INTEGER, PARAMETER ::   jprcv      = 57   ! total number of fields received 
124
125   INTEGER, PARAMETER ::   jps_fice   =  1   ! ice fraction sent to the atmosphere
126   INTEGER, PARAMETER ::   jps_toce   =  2   ! ocean temperature
127   INTEGER, PARAMETER ::   jps_tice   =  3   ! ice   temperature
128   INTEGER, PARAMETER ::   jps_tmix   =  4   ! mixed temperature (ocean+ice)
129   INTEGER, PARAMETER ::   jps_albice =  5   ! ice   albedo
130   INTEGER, PARAMETER ::   jps_albmix =  6   ! mixed albedo
131   INTEGER, PARAMETER ::   jps_hice   =  7   ! ice  thickness
132   INTEGER, PARAMETER ::   jps_hsnw   =  8   ! snow thickness
133   INTEGER, PARAMETER ::   jps_ocx1   =  9   ! ocean current on grid 1
134   INTEGER, PARAMETER ::   jps_ocy1   = 10   !
135   INTEGER, PARAMETER ::   jps_ocz1   = 11   !
136   INTEGER, PARAMETER ::   jps_ivx1   = 12   ! ice   current on grid 1
137   INTEGER, PARAMETER ::   jps_ivy1   = 13   !
138   INTEGER, PARAMETER ::   jps_ivz1   = 14   !
139   INTEGER, PARAMETER ::   jps_co2    = 15
140   INTEGER, PARAMETER ::   jps_soce   = 16   ! ocean salinity
141   INTEGER, PARAMETER ::   jps_ssh    = 17   ! sea surface height
142   INTEGER, PARAMETER ::   jps_qsroce = 18   ! Qsr above the ocean
143   INTEGER, PARAMETER ::   jps_qnsoce = 19   ! Qns above the ocean
144   INTEGER, PARAMETER ::   jps_oemp   = 20   ! ocean freshwater budget (evap - precip)
145   INTEGER, PARAMETER ::   jps_sflx   = 21   ! salt flux
146   INTEGER, PARAMETER ::   jps_otx1   = 22   ! 2 atmosphere-ocean stress components on grid 1
147   INTEGER, PARAMETER ::   jps_oty1   = 23   !
148   INTEGER, PARAMETER ::   jps_rnf    = 24   ! runoffs
149   INTEGER, PARAMETER ::   jps_taum   = 25   ! wind stress module
150   INTEGER, PARAMETER ::   jps_fice2  = 26   ! ice fraction sent to OPA (by SAS when doing SAS-OPA coupling)
151   INTEGER, PARAMETER ::   jps_e3t1st = 27   ! first level depth (vvl)
152   INTEGER, PARAMETER ::   jps_fraqsr = 28   ! fraction of solar net radiation absorbed in the first ocean level
153   INTEGER, PARAMETER ::   jps_ficet  = 29   ! total ice fraction 
154   INTEGER, PARAMETER ::   jps_ocxw   = 30   ! currents on grid 1 
155   INTEGER, PARAMETER ::   jps_ocyw   = 31   ! currents on grid 2
156   INTEGER, PARAMETER ::   jps_wlev   = 32   ! water level
157   INTEGER, PARAMETER ::   jps_fice1  = 33   ! first-order ice concentration (for semi-implicit coupling of atmos-ice fluxes)
158   INTEGER, PARAMETER ::   jps_a_p    = 34   ! meltpond area fraction
159   INTEGER, PARAMETER ::   jps_ht_p   = 35   ! meltpond thickness
160   INTEGER, PARAMETER ::   jps_kice   = 36   ! sea ice effective conductivity
161   INTEGER, PARAMETER ::   jps_sstfrz = 37   ! sea surface freezing temperature
162   INTEGER, PARAMETER ::   jps_ttilyr = 38   ! sea ice top layer temp
163
164   INTEGER, PARAMETER ::   jpsnd      = 38   ! total number of fields sent
165
166#if ! defined key_oasis3
167   ! Dummy variables to enable compilation when oasis3 is not being used
168   INTEGER                    ::   OASIS_Sent        = -1 
169   INTEGER                    ::   OASIS_SentOut     = -1 
170   INTEGER                    ::   OASIS_ToRest      = -1 
171   INTEGER                    ::   OASIS_ToRestOut   = -1 
172#endif 
173
174   !                                  !!** namelist namsbc_cpl **
175   TYPE ::   FLD_C                     !   
176      CHARACTER(len = 32) ::   cldes      ! desciption of the coupling strategy
177      CHARACTER(len = 32) ::   clcat      ! multiple ice categories strategy
178      CHARACTER(len = 32) ::   clvref     ! reference of vector ('spherical' or 'cartesian')
179      CHARACTER(len = 32) ::   clvor      ! orientation of vector fields ('eastward-northward' or 'local grid')
180      CHARACTER(len = 32) ::   clvgrd     ! grids on which is located the vector fields
181   END TYPE FLD_C
182   !                                   ! Send to the atmosphere 
183   TYPE(FLD_C) ::   sn_snd_temp  , sn_snd_alb , sn_snd_thick, sn_snd_crt   , sn_snd_co2,  &
184      &             sn_snd_thick1, sn_snd_cond, sn_snd_mpnd , sn_snd_sstfrz, sn_snd_ttilyr
185   !                                   ! Received from the atmosphere
186   TYPE(FLD_C) ::   sn_rcv_w10m, sn_rcv_taumod, sn_rcv_tau, sn_rcv_tauw, sn_rcv_dqnsdt, sn_rcv_qsr,  &
187      &             sn_rcv_qns , sn_rcv_emp   , sn_rcv_rnf, sn_rcv_ts_ice
188   TYPE(FLD_C) ::   sn_rcv_cal, sn_rcv_iceflx, sn_rcv_co2, sn_rcv_mslp, sn_rcv_icb, sn_rcv_isf
189   ! Send to waves
190   TYPE(FLD_C) ::   sn_snd_ifrac, sn_snd_crtw, sn_snd_wlev 
191   ! Received from waves
192   TYPE(FLD_C) ::   sn_rcv_hsig, sn_rcv_phioc, sn_rcv_sdrfx, sn_rcv_sdrfy, sn_rcv_wper, sn_rcv_wnum, sn_rcv_tauwoc, &
193                    sn_rcv_wdrag, sn_rcv_wfreq
194   !                                   ! Other namelist parameters
195   INTEGER     ::   nn_cplmodel           ! Maximum number of models to/from which NEMO is potentialy sending/receiving data
196   LOGICAL     ::   ln_usecplmask         !  use a coupling mask file to merge data received from several models
197                                          !   -> file cplmask.nc with the float variable called cplmask (jpi,jpj,nn_cplmodel)
198   LOGICAL     ::   ln_scale_ice_flux     !  use ice fluxes that are already "ice weighted" ( i.e. multiplied ice concentration)
199
200   TYPE ::   DYNARR     
201      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:,:,:) ::   z3   
202   END TYPE DYNARR
203
204   TYPE( DYNARR ), SAVE, DIMENSION(jprcv) ::   frcv                ! all fields recieved from the atmosphere
205
206   REAL(wp), ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   alb_oce_mix    ! ocean albedo sent to atmosphere (mix clear/overcast sky)
207
208   REAL(wp) ::   rpref = 101000._wp   ! reference atmospheric pressure[N/m2]
209   REAL(wp) ::   r1_grau              ! = 1.e0 / (grav * rau0)
210
211   INTEGER , ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   nrcvinfo           ! OASIS info argument
212
213   !! Substitution
214#  include "vectopt_loop_substitute.h90"
215   !!----------------------------------------------------------------------
216   !! NEMO/OCE 4.0 , NEMO Consortium (2018)
217   !! $Id$
218   !! Software governed by the CeCILL license (see ./LICENSE)
219   !!----------------------------------------------------------------------
220CONTAINS
221 
222   INTEGER FUNCTION sbc_cpl_alloc()
223      !!----------------------------------------------------------------------
224      !!             ***  FUNCTION sbc_cpl_alloc  ***
225      !!----------------------------------------------------------------------
226      INTEGER :: ierr(4)
227      !!----------------------------------------------------------------------
228      ierr(:) = 0
229      !
230      ALLOCATE( alb_oce_mix(jpi,jpj), nrcvinfo(jprcv),  STAT=ierr(1) )
231     
232#if ! defined key_si3 && ! defined key_cice
233      ALLOCATE( a_i(jpi,jpj,1) , STAT=ierr(2) )  ! used in sbcice_if.F90 (done here as there is no sbc_ice_if_init)
234#endif
235      ALLOCATE( xcplmask(jpi,jpj,0:nn_cplmodel) , STAT=ierr(3) )
236      !
237      IF( .NOT. ln_apr_dyn ) ALLOCATE( ssh_ib(jpi,jpj), ssh_ibb(jpi,jpj), apr(jpi, jpj), STAT=ierr(4) ) 
238
239      sbc_cpl_alloc = MAXVAL( ierr )
240      CALL mpp_sum ( 'sbccpl', sbc_cpl_alloc )
241      IF( sbc_cpl_alloc > 0 )   CALL ctl_warn('sbc_cpl_alloc: allocation of arrays failed')
242      !
243   END FUNCTION sbc_cpl_alloc
244
245
246   SUBROUTINE sbc_cpl_init( k_ice )     
247      !!----------------------------------------------------------------------
248      !!             ***  ROUTINE sbc_cpl_init  ***
249      !!
250      !! ** Purpose :   Initialisation of send and received information from
251      !!                the atmospheric component
252      !!
253      !! ** Method  : * Read namsbc_cpl namelist
254      !!              * define the receive interface
255      !!              * define the send    interface
256      !!              * initialise the OASIS coupler
257      !!----------------------------------------------------------------------
258      INTEGER, INTENT(in) ::   k_ice   ! ice management in the sbc (=0/1/2/3)
259      !
260      INTEGER ::   jn          ! dummy loop index
261      INTEGER ::   ios, inum   ! Local integer
262      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj) ::   zacs, zaos
263      !!
264      NAMELIST/namsbc_cpl/  nn_cplmodel  , ln_usecplmask, nn_cats_cpl , ln_scale_ice_flux,             &
265         &                  sn_snd_temp  , sn_snd_alb   , sn_snd_thick, sn_snd_crt   , sn_snd_co2   ,  & 
266         &                  sn_snd_ttilyr, sn_snd_cond  , sn_snd_mpnd , sn_snd_sstfrz, sn_snd_thick1,  & 
267         &                  sn_snd_ifrac , sn_snd_crtw  , sn_snd_wlev , sn_rcv_hsig  , sn_rcv_phioc ,  & 
268         &                  sn_rcv_w10m  , sn_rcv_taumod, sn_rcv_tau  , sn_rcv_dqnsdt, sn_rcv_qsr   ,  & 
269         &                  sn_rcv_sdrfx , sn_rcv_sdrfy , sn_rcv_wper , sn_rcv_wnum  , sn_rcv_tauwoc,  &
270         &                  sn_rcv_wdrag , sn_rcv_qns   , sn_rcv_emp  , sn_rcv_rnf   , sn_rcv_cal   ,  &
271         &                  sn_rcv_iceflx, sn_rcv_co2   , sn_rcv_mslp ,                                &
272         &                  sn_rcv_icb   , sn_rcv_isf   , sn_rcv_wfreq, sn_rcv_tauw  ,                 &
273         &                  sn_rcv_ts_ice
274      !!---------------------------------------------------------------------
275      !
276      ! ================================ !
277      !      Namelist informations       !
278      ! ================================ !
279      !
280      REWIND( numnam_ref )              ! Namelist namsbc_cpl in reference namelist : Variables for OASIS coupling
281      READ  ( numnam_ref, namsbc_cpl, IOSTAT = ios, ERR = 901)
282901   IF( ios /= 0 )   CALL ctl_nam ( ios , 'namsbc_cpl in reference namelist' )
283      !
284      REWIND( numnam_cfg )              ! Namelist namsbc_cpl in configuration namelist : Variables for OASIS coupling
285      READ  ( numnam_cfg, namsbc_cpl, IOSTAT = ios, ERR = 902 )
286902   IF( ios >  0 )   CALL ctl_nam ( ios , 'namsbc_cpl in configuration namelist' )
287      IF(lwm) WRITE ( numond, namsbc_cpl )
288      !
289      IF(lwp) THEN                        ! control print
290         WRITE(numout,*)
291         WRITE(numout,*)'sbc_cpl_init : namsbc_cpl namelist '
292         WRITE(numout,*)'~~~~~~~~~~~~'
293      ENDIF
294      IF( lwp .AND. ln_cpl ) THEN                        ! control print
295         WRITE(numout,*)'  nn_cplmodel                         = ', nn_cplmodel
296         WRITE(numout,*)'  ln_usecplmask                       = ', ln_usecplmask
297         WRITE(numout,*)'  ln_scale_ice_flux                   = ', ln_scale_ice_flux
298         WRITE(numout,*)'  nn_cats_cpl                         = ', nn_cats_cpl
299         WRITE(numout,*)'  received fields (mutiple ice categogies)'
300         WRITE(numout,*)'      10m wind module                 = ', TRIM(sn_rcv_w10m%cldes  ), ' (', TRIM(sn_rcv_w10m%clcat  ), ')'
301         WRITE(numout,*)'      stress module                   = ', TRIM(sn_rcv_taumod%cldes), ' (', TRIM(sn_rcv_taumod%clcat), ')'
302         WRITE(numout,*)'      surface stress                  = ', TRIM(sn_rcv_tau%cldes   ), ' (', TRIM(sn_rcv_tau%clcat   ), ')'
303         WRITE(numout,*)'                     - referential    = ', sn_rcv_tau%clvref
304         WRITE(numout,*)'                     - orientation    = ', sn_rcv_tau%clvor
305         WRITE(numout,*)'                     - mesh           = ', sn_rcv_tau%clvgrd
306         WRITE(numout,*)'      non-solar heat flux sensitivity = ', TRIM(sn_rcv_dqnsdt%cldes), ' (', TRIM(sn_rcv_dqnsdt%clcat), ')'
307         WRITE(numout,*)'      solar heat flux                 = ', TRIM(sn_rcv_qsr%cldes   ), ' (', TRIM(sn_rcv_qsr%clcat   ), ')'
308         WRITE(numout,*)'      non-solar heat flux             = ', TRIM(sn_rcv_qns%cldes   ), ' (', TRIM(sn_rcv_qns%clcat   ), ')'
309         WRITE(numout,*)'      freshwater budget               = ', TRIM(sn_rcv_emp%cldes   ), ' (', TRIM(sn_rcv_emp%clcat   ), ')'
310         WRITE(numout,*)'      runoffs                         = ', TRIM(sn_rcv_rnf%cldes   ), ' (', TRIM(sn_rcv_rnf%clcat   ), ')'
311         WRITE(numout,*)'      calving                         = ', TRIM(sn_rcv_cal%cldes   ), ' (', TRIM(sn_rcv_cal%clcat   ), ')'
312         WRITE(numout,*)'      iceberg                         = ', TRIM(sn_rcv_icb%cldes   ), ' (', TRIM(sn_rcv_icb%clcat   ), ')'
313         WRITE(numout,*)'      ice shelf                       = ', TRIM(sn_rcv_isf%cldes   ), ' (', TRIM(sn_rcv_isf%clcat   ), ')'
314         WRITE(numout,*)'      sea ice heat fluxes             = ', TRIM(sn_rcv_iceflx%cldes), ' (', TRIM(sn_rcv_iceflx%clcat), ')'
315         WRITE(numout,*)'      atm co2                         = ', TRIM(sn_rcv_co2%cldes   ), ' (', TRIM(sn_rcv_co2%clcat   ), ')'
316         WRITE(numout,*)'      significant wave heigth         = ', TRIM(sn_rcv_hsig%cldes  ), ' (', TRIM(sn_rcv_hsig%clcat  ), ')' 
317         WRITE(numout,*)'      wave to oce energy flux         = ', TRIM(sn_rcv_phioc%cldes ), ' (', TRIM(sn_rcv_phioc%clcat ), ')' 
318         WRITE(numout,*)'      Surface Stokes drift grid u     = ', TRIM(sn_rcv_sdrfx%cldes ), ' (', TRIM(sn_rcv_sdrfx%clcat ), ')' 
319         WRITE(numout,*)'      Surface Stokes drift grid v     = ', TRIM(sn_rcv_sdrfy%cldes ), ' (', TRIM(sn_rcv_sdrfy%clcat ), ')' 
320         WRITE(numout,*)'      Mean wave period                = ', TRIM(sn_rcv_wper%cldes  ), ' (', TRIM(sn_rcv_wper%clcat  ), ')' 
321         WRITE(numout,*)'      Mean wave number                = ', TRIM(sn_rcv_wnum%cldes  ), ' (', TRIM(sn_rcv_wnum%clcat  ), ')' 
322         WRITE(numout,*)'      Wave peak frequency             = ', TRIM(sn_rcv_wfreq%cldes ), ' (', TRIM(sn_rcv_wfreq%clcat ), ')'
323         WRITE(numout,*)'      Stress frac adsorbed by waves   = ', TRIM(sn_rcv_tauwoc%cldes), ' (', TRIM(sn_rcv_tauwoc%clcat ), ')' 
324         WRITE(numout,*)'      Stress components by waves      = ', TRIM(sn_rcv_tauw%cldes  ), ' (', TRIM(sn_rcv_tauw%clcat  ), ')'
325         WRITE(numout,*)'      Neutral surf drag coefficient   = ', TRIM(sn_rcv_wdrag%cldes ), ' (', TRIM(sn_rcv_wdrag%clcat ), ')' 
326         WRITE(numout,*)'      Sea ice surface skin temperature= ', TRIM(sn_rcv_ts_ice%cldes), ' (', TRIM(sn_rcv_ts_ice%clcat), ')' 
327         WRITE(numout,*)'  sent fields (multiple ice categories)'
328         WRITE(numout,*)'      surface temperature             = ', TRIM(sn_snd_temp%cldes  ), ' (', TRIM(sn_snd_temp%clcat  ), ')'
329         WRITE(numout,*)'      top ice layer temperature       = ', TRIM(sn_snd_ttilyr%cldes), ' (', TRIM(sn_snd_ttilyr%clcat), ')'
330         WRITE(numout,*)'      albedo                          = ', TRIM(sn_snd_alb%cldes   ), ' (', TRIM(sn_snd_alb%clcat   ), ')'
331         WRITE(numout,*)'      ice/snow thickness              = ', TRIM(sn_snd_thick%cldes ), ' (', TRIM(sn_snd_thick%clcat ), ')'
332         WRITE(numout,*)'      total ice fraction              = ', TRIM(sn_snd_ifrac%cldes ), ' (', TRIM(sn_snd_ifrac%clcat ), ')' 
333         WRITE(numout,*)'      surface current                 = ', TRIM(sn_snd_crt%cldes   ), ' (', TRIM(sn_snd_crt%clcat   ), ')'
334         WRITE(numout,*)'                      - referential   = ', sn_snd_crt%clvref 
335         WRITE(numout,*)'                      - orientation   = ', sn_snd_crt%clvor
336         WRITE(numout,*)'                      - mesh          = ', sn_snd_crt%clvgrd
337         WRITE(numout,*)'      oce co2 flux                    = ', TRIM(sn_snd_co2%cldes   ), ' (', TRIM(sn_snd_co2%clcat   ), ')'
338         WRITE(numout,*)'      ice effective conductivity      = ', TRIM(sn_snd_cond%cldes  ), ' (', TRIM(sn_snd_cond%clcat  ), ')'
339         WRITE(numout,*)'      meltponds fraction and depth    = ', TRIM(sn_snd_mpnd%cldes  ), ' (', TRIM(sn_snd_mpnd%clcat  ), ')'
340         WRITE(numout,*)'      sea surface freezing temp       = ', TRIM(sn_snd_sstfrz%cldes), ' (', TRIM(sn_snd_sstfrz%clcat), ')'
341         WRITE(numout,*)'      water level                     = ', TRIM(sn_snd_wlev%cldes  ), ' (', TRIM(sn_snd_wlev%clcat  ), ')' 
342         WRITE(numout,*)'      mean sea level pressure         = ', TRIM(sn_rcv_mslp%cldes  ), ' (', TRIM(sn_rcv_mslp%clcat  ), ')' 
343         WRITE(numout,*)'      surface current to waves        = ', TRIM(sn_snd_crtw%cldes  ), ' (', TRIM(sn_snd_crtw%clcat  ), ')' 
344         WRITE(numout,*)'                      - referential   = ', sn_snd_crtw%clvref 
345         WRITE(numout,*)'                      - orientation   = ', sn_snd_crtw%clvor 
346         WRITE(numout,*)'                      - mesh          = ', sn_snd_crtw%clvgrd 
347      ENDIF
348
349      !                                   ! allocate sbccpl arrays
350      IF( sbc_cpl_alloc() /= 0 )   CALL ctl_stop( 'STOP', 'sbc_cpl_alloc : unable to allocate arrays' )
351     
352      ! ================================ !
353      !   Define the receive interface   !
354      ! ================================ !
355      nrcvinfo(:) = OASIS_idle   ! needed by nrcvinfo(jpr_otx1) if we do not receive ocean stress
356
357      ! for each field: define the OASIS name                              (srcv(:)%clname)
358      !                 define receive or not from the namelist parameters (srcv(:)%laction)
359      !                 define the north fold type of lbc                  (srcv(:)%nsgn)
360
361      ! default definitions of srcv
362      srcv(:)%laction = .FALSE.   ;   srcv(:)%clgrid = 'T'   ;   srcv(:)%nsgn = 1.   ;   srcv(:)%nct = 1
363
364      !                                                      ! ------------------------- !
365      !                                                      ! ice and ocean wind stress !   
366      !                                                      ! ------------------------- !
367      !                                                           ! Name
368      srcv(jpr_otx1)%clname = 'O_OTaux1'      ! 1st ocean component on grid ONE (T or U)
369      srcv(jpr_oty1)%clname = 'O_OTauy1'      ! 2nd   -      -         -     -
370      srcv(jpr_otz1)%clname = 'O_OTauz1'      ! 3rd   -      -         -     -
371      srcv(jpr_otx2)%clname = 'O_OTaux2'      ! 1st ocean component on grid TWO (V)
372      srcv(jpr_oty2)%clname = 'O_OTauy2'      ! 2nd   -      -         -     -
373      srcv(jpr_otz2)%clname = 'O_OTauz2'      ! 3rd   -      -         -     -
374      !
375      srcv(jpr_itx1)%clname = 'O_ITaux1'      ! 1st  ice  component on grid ONE (T, F, I or U)
376      srcv(jpr_ity1)%clname = 'O_ITauy1'      ! 2nd   -      -         -     -
377      srcv(jpr_itz1)%clname = 'O_ITauz1'      ! 3rd   -      -         -     -
378      srcv(jpr_itx2)%clname = 'O_ITaux2'      ! 1st  ice  component on grid TWO (V)
379      srcv(jpr_ity2)%clname = 'O_ITauy2'      ! 2nd   -      -         -     -
380      srcv(jpr_itz2)%clname = 'O_ITauz2'      ! 3rd   -      -         -     -
381      !
382      ! Vectors: change of sign at north fold ONLY if on the local grid
383      IF( TRIM( sn_rcv_tau%cldes ) == 'oce only' .OR. TRIM(sn_rcv_tau%cldes ) == 'oce and ice') THEN ! avoid working with the atmospheric fields if they are not coupled
384      IF( TRIM( sn_rcv_tau%clvor ) == 'local grid' )   srcv(jpr_otx1:jpr_itz2)%nsgn = -1.
385     
386      !                                                           ! Set grid and action
387      SELECT CASE( TRIM( sn_rcv_tau%clvgrd ) )      !  'T', 'U,V', 'U,V,I', 'U,V,F', 'T,I', 'T,F', or 'T,U,V'
388      CASE( 'T' ) 
389         srcv(jpr_otx1:jpr_itz2)%clgrid  = 'T'        ! oce and ice components given at T-point
390         srcv(jpr_otx1:jpr_otz1)%laction = .TRUE.     ! receive oce components on grid 1
391         srcv(jpr_itx1:jpr_itz1)%laction = .TRUE.     ! receive ice components on grid 1
392      CASE( 'U,V' ) 
393         srcv(jpr_otx1:jpr_otz1)%clgrid  = 'U'        ! oce components given at U-point
394         srcv(jpr_otx2:jpr_otz2)%clgrid  = 'V'        !           and           V-point
395         srcv(jpr_itx1:jpr_itz1)%clgrid  = 'U'        ! ice components given at U-point
396         srcv(jpr_itx2:jpr_itz2)%clgrid  = 'V'        !           and           V-point
397         srcv(jpr_otx1:jpr_itz2)%laction = .TRUE.     ! receive oce and ice components on both grid 1 & 2
398      CASE( 'U,V,T' )
399         srcv(jpr_otx1:jpr_otz1)%clgrid  = 'U'        ! oce components given at U-point
400         srcv(jpr_otx2:jpr_otz2)%clgrid  = 'V'        !           and           V-point
401         srcv(jpr_itx1:jpr_itz1)%clgrid  = 'T'        ! ice components given at T-point
402         srcv(jpr_otx1:jpr_otz2)%laction = .TRUE.     ! receive oce components on grid 1 & 2
403         srcv(jpr_itx1:jpr_itz1)%laction = .TRUE.     ! receive ice components on grid 1 only
404      CASE( 'U,V,I' )
405         srcv(jpr_otx1:jpr_otz1)%clgrid  = 'U'        ! oce components given at U-point
406         srcv(jpr_otx2:jpr_otz2)%clgrid  = 'V'        !           and           V-point
407         srcv(jpr_itx1:jpr_itz1)%clgrid  = 'I'        ! ice components given at I-point
408         srcv(jpr_otx1:jpr_otz2)%laction = .TRUE.     ! receive oce components on grid 1 & 2
409         srcv(jpr_itx1:jpr_itz1)%laction = .TRUE.     ! receive ice components on grid 1 only
410      CASE( 'U,V,F' )
411         srcv(jpr_otx1:jpr_otz1)%clgrid  = 'U'        ! oce components given at U-point
412         srcv(jpr_otx2:jpr_otz2)%clgrid  = 'V'        !           and           V-point
413         srcv(jpr_itx1:jpr_itz1)%clgrid  = 'F'        ! ice components given at F-point
414         srcv(jpr_otx1:jpr_otz2)%laction = .TRUE.     ! receive oce components on grid 1 & 2
415         srcv(jpr_itx1:jpr_itz1)%laction = .TRUE.     ! receive ice components on grid 1 only
416      CASE( 'T,I' ) 
417         srcv(jpr_otx1:jpr_itz2)%clgrid  = 'T'        ! oce and ice components given at T-point
418         srcv(jpr_itx1:jpr_itz1)%clgrid  = 'I'        ! ice components given at I-point
419         srcv(jpr_otx1:jpr_otz1)%laction = .TRUE.     ! receive oce components on grid 1
420         srcv(jpr_itx1:jpr_itz1)%laction = .TRUE.     ! receive ice components on grid 1
421      CASE( 'T,F' ) 
422         srcv(jpr_otx1:jpr_itz2)%clgrid  = 'T'        ! oce and ice components given at T-point
423         srcv(jpr_itx1:jpr_itz1)%clgrid  = 'F'        ! ice components given at F-point
424         srcv(jpr_otx1:jpr_otz1)%laction = .TRUE.     ! receive oce components on grid 1
425         srcv(jpr_itx1:jpr_itz1)%laction = .TRUE.     ! receive ice components on grid 1
426      CASE( 'T,U,V' )
427         srcv(jpr_otx1:jpr_otz1)%clgrid  = 'T'        ! oce components given at T-point
428         srcv(jpr_itx1:jpr_itz1)%clgrid  = 'U'        ! ice components given at U-point
429         srcv(jpr_itx2:jpr_itz2)%clgrid  = 'V'        !           and           V-point
430         srcv(jpr_otx1:jpr_otz1)%laction = .TRUE.     ! receive oce components on grid 1 only
431         srcv(jpr_itx1:jpr_itz2)%laction = .TRUE.     ! receive ice components on grid 1 & 2
432      CASE default   
433         CALL ctl_stop( 'sbc_cpl_init: wrong definition of sn_rcv_tau%clvgrd' )
434      END SELECT
435      !
436      IF( TRIM( sn_rcv_tau%clvref ) == 'spherical' )   &           ! spherical: 3rd component not received
437         &     srcv( (/jpr_otz1, jpr_otz2, jpr_itz1, jpr_itz2/) )%laction = .FALSE. 
438      !
439      IF( TRIM( sn_rcv_tau%clvor  ) == 'local grid' ) THEN        ! already on local grid -> no need of the second grid
440            srcv(jpr_otx2:jpr_otz2)%laction = .FALSE. 
441            srcv(jpr_itx2:jpr_itz2)%laction = .FALSE. 
442            srcv(jpr_oty1)%clgrid = srcv(jpr_oty2)%clgrid   ! not needed but cleaner...
443            srcv(jpr_ity1)%clgrid = srcv(jpr_ity2)%clgrid   ! not needed but cleaner...
444      ENDIF
445      !
446      IF( TRIM( sn_rcv_tau%cldes ) /= 'oce and ice' ) THEN        ! 'oce and ice' case ocean stress on ocean mesh used
447         srcv(jpr_itx1:jpr_itz2)%laction = .FALSE.    ! ice components not received
448         srcv(jpr_itx1)%clgrid = 'U'                  ! ocean stress used after its transformation
449         srcv(jpr_ity1)%clgrid = 'V'                  ! i.e. it is always at U- & V-points for i- & j-comp. resp.
450      ENDIF
451      ENDIF
452
453      !                                                      ! ------------------------- !
454      !                                                      !    freshwater budget      !   E-P
455      !                                                      ! ------------------------- !
456      ! we suppose that atmosphere modele do not make the difference between precipiration (liquide or solid)
457      ! over ice of free ocean within the same atmospheric cell.cd
458      srcv(jpr_rain)%clname = 'OTotRain'      ! Rain = liquid precipitation
459      srcv(jpr_snow)%clname = 'OTotSnow'      ! Snow = solid precipitation
460      srcv(jpr_tevp)%clname = 'OTotEvap'      ! total evaporation (over oce + ice sublimation)
461      srcv(jpr_ievp)%clname = 'OIceEvap'      ! evaporation over ice = sublimation
462      srcv(jpr_sbpr)%clname = 'OSubMPre'      ! sublimation - liquid precipitation - solid precipitation
463      srcv(jpr_semp)%clname = 'OISubMSn'      ! ice solid water budget = sublimation - solid precipitation
464      srcv(jpr_oemp)%clname = 'OOEvaMPr'      ! ocean water budget = ocean Evap - ocean precip
465      SELECT CASE( TRIM( sn_rcv_emp%cldes ) )
466      CASE( 'none'          )       ! nothing to do
467      CASE( 'oce only'      )   ;   srcv(jpr_oemp)%laction = .TRUE. 
468      CASE( 'conservative'  )
469         srcv( (/jpr_rain, jpr_snow, jpr_ievp, jpr_tevp/) )%laction = .TRUE.
470         IF ( k_ice <= 1 )  srcv(jpr_ievp)%laction = .FALSE.
471      CASE( 'oce and ice'   )   ;   srcv( (/jpr_ievp, jpr_sbpr, jpr_semp, jpr_oemp/) )%laction = .TRUE.
472      CASE default              ;   CALL ctl_stop( 'sbc_cpl_init: wrong definition of sn_rcv_emp%cldes' )
473      END SELECT
474      !
475      !                                                      ! ------------------------- !
476      !                                                      !     Runoffs & Calving     !   
477      !                                                      ! ------------------------- !
478      srcv(jpr_rnf   )%clname = 'O_Runoff'
479      IF( TRIM( sn_rcv_rnf%cldes ) == 'coupled' ) THEN
480         srcv(jpr_rnf)%laction = .TRUE.
481         l_rnfcpl              = .TRUE.                      ! -> no need to read runoffs in sbcrnf
482         ln_rnf                = nn_components /= jp_iam_sas ! -> force to go through sbcrnf if not sas
483         IF(lwp) WRITE(numout,*)
484         IF(lwp) WRITE(numout,*) '   runoffs received from oasis -> force ln_rnf = ', ln_rnf
485      ENDIF
486      !
487      srcv(jpr_cal)%clname = 'OCalving'   ;  IF( TRIM( sn_rcv_cal%cldes) == 'coupled' )   srcv(jpr_cal)%laction = .TRUE.
488      srcv(jpr_isf)%clname = 'OIcshelf'   ;  IF( TRIM( sn_rcv_isf%cldes) == 'coupled' )   srcv(jpr_isf)%laction = .TRUE.
489      srcv(jpr_icb)%clname = 'OIceberg'   ;  IF( TRIM( sn_rcv_icb%cldes) == 'coupled' )   srcv(jpr_icb)%laction = .TRUE.
490
491      IF( srcv(jpr_isf)%laction .AND. ln_isf ) THEN
492         l_isfcpl             = .TRUE.                      ! -> no need to read isf in sbcisf
493         IF(lwp) WRITE(numout,*)
494         IF(lwp) WRITE(numout,*) '   iceshelf received from oasis '
495      ENDIF
496      !
497      !                                                      ! ------------------------- !
498      !                                                      !    non solar radiation    !   Qns
499      !                                                      ! ------------------------- !
500      srcv(jpr_qnsoce)%clname = 'O_QnsOce'
501      srcv(jpr_qnsice)%clname = 'O_QnsIce'
502      srcv(jpr_qnsmix)%clname = 'O_QnsMix'
503      SELECT CASE( TRIM( sn_rcv_qns%cldes ) )
504      CASE( 'none'          )       ! nothing to do
505      CASE( 'oce only'      )   ;   srcv(               jpr_qnsoce   )%laction = .TRUE.
506      CASE( 'conservative'  )   ;   srcv( (/jpr_qnsice, jpr_qnsmix/) )%laction = .TRUE.
507      CASE( 'oce and ice'   )   ;   srcv( (/jpr_qnsice, jpr_qnsoce/) )%laction = .TRUE.
508      CASE( 'mixed oce-ice' )   ;   srcv(               jpr_qnsmix   )%laction = .TRUE. 
509      CASE default              ;   CALL ctl_stop( 'sbc_cpl_init: wrong definition of sn_rcv_qns%cldes' )
510      END SELECT
511      IF( TRIM( sn_rcv_qns%cldes ) == 'mixed oce-ice' .AND. nn_cats_cpl > 1 ) &
512         CALL ctl_stop( 'sbc_cpl_init: sn_rcv_qns%cldes not currently allowed to be mixed oce-ice for multi-category ice' )
513      !
514      !                                                      ! ------------------------- !
515      !                                                      !    solar radiation        !   Qsr
516      !                                                      ! ------------------------- !
517      srcv(jpr_qsroce)%clname = 'O_QsrOce'
518      srcv(jpr_qsrice)%clname = 'O_QsrIce'
519      srcv(jpr_qsrmix)%clname = 'O_QsrMix'
520      SELECT CASE( TRIM( sn_rcv_qsr%cldes ) )
521      CASE( 'none'          )       ! nothing to do
522      CASE( 'oce only'      )   ;   srcv(               jpr_qsroce   )%laction = .TRUE.
523      CASE( 'conservative'  )   ;   srcv( (/jpr_qsrice, jpr_qsrmix/) )%laction = .TRUE.
524      CASE( 'oce and ice'   )   ;   srcv( (/jpr_qsrice, jpr_qsroce/) )%laction = .TRUE.
525      CASE( 'mixed oce-ice' )   ;   srcv(               jpr_qsrmix   )%laction = .TRUE. 
526      CASE default              ;   CALL ctl_stop( 'sbc_cpl_init: wrong definition of sn_rcv_qsr%cldes' )
527      END SELECT
528      IF( TRIM( sn_rcv_qsr%cldes ) == 'mixed oce-ice' .AND. nn_cats_cpl > 1 ) &
529         CALL ctl_stop( 'sbc_cpl_init: sn_rcv_qsr%cldes not currently allowed to be mixed oce-ice for multi-category ice' )
530      !
531      !                                                      ! ------------------------- !
532      !                                                      !   non solar sensitivity   !   d(Qns)/d(T)
533      !                                                      ! ------------------------- !
534      srcv(jpr_dqnsdt)%clname = 'O_dQnsdT'   
535      IF( TRIM( sn_rcv_dqnsdt%cldes ) == 'coupled' )   srcv(jpr_dqnsdt)%laction = .TRUE.
536      !
537      ! non solar sensitivity mandatory for mixed oce-ice solar radiation coupling technique
538      IF( TRIM( sn_rcv_dqnsdt%cldes ) == 'none' .AND. TRIM( sn_rcv_qns%cldes ) == 'mixed oce-ice' )  &
539         &   CALL ctl_stop( 'sbc_cpl_init: namsbc_cpl namelist mismatch between sn_rcv_qns%cldes and sn_rcv_dqnsdt%cldes' )
540      !
541      !                                                      ! ------------------------- !
542      !                                                      !      10m wind module      !   
543      !                                                      ! ------------------------- !
544      srcv(jpr_w10m)%clname = 'O_Wind10'   ;   IF( TRIM(sn_rcv_w10m%cldes  ) == 'coupled' )   srcv(jpr_w10m)%laction = .TRUE. 
545      !
546      !                                                      ! ------------------------- !
547      !                                                      !   wind stress module      !   
548      !                                                      ! ------------------------- !
549      srcv(jpr_taum)%clname = 'O_TauMod'   ;   IF( TRIM(sn_rcv_taumod%cldes) == 'coupled' )   srcv(jpr_taum)%laction = .TRUE.
550      lhftau = srcv(jpr_taum)%laction
551      !
552      !                                                      ! ------------------------- !
553      !                                                      !      Atmospheric CO2      !
554      !                                                      ! ------------------------- !
555      srcv(jpr_co2 )%clname = 'O_AtmCO2'   
556      IF( TRIM(sn_rcv_co2%cldes   ) == 'coupled' )  THEN
557         srcv(jpr_co2 )%laction = .TRUE.
558         l_co2cpl = .TRUE.
559         IF(lwp) WRITE(numout,*)
560         IF(lwp) WRITE(numout,*) '   Atmospheric pco2 received from oasis '
561         IF(lwp) WRITE(numout,*)
562      ENDIF
563      !
564      !                                                      ! ------------------------- !
565      !                                                      ! Mean Sea Level Pressure   !
566      !                                                      ! ------------------------- !
567      srcv(jpr_mslp)%clname = 'O_MSLP'     ;   IF( TRIM(sn_rcv_mslp%cldes  ) == 'coupled' )    srcv(jpr_mslp)%laction = .TRUE. 
568      !
569      !                                                      ! ------------------------- !
570      !                                                      !  ice topmelt and botmelt  !   
571      !                                                      ! ------------------------- !
572      srcv(jpr_topm )%clname = 'OTopMlt'
573      srcv(jpr_botm )%clname = 'OBotMlt'
574      IF( TRIM(sn_rcv_iceflx%cldes) == 'coupled' ) THEN
575         IF ( TRIM( sn_rcv_iceflx%clcat ) == 'yes' ) THEN
576            srcv(jpr_topm:jpr_botm)%nct = nn_cats_cpl
577         ELSE
578            CALL ctl_stop( 'sbc_cpl_init: sn_rcv_iceflx%clcat should always be set to yes currently' )
579         ENDIF
580         srcv(jpr_topm:jpr_botm)%laction = .TRUE.
581      ENDIF
582      !                                                      ! ------------------------- !
583      !                                                      !    ice skin temperature   !   
584      !                                                      ! ------------------------- !
585      srcv(jpr_ts_ice)%clname = 'OTsfIce'    ! needed by Met Office
586      IF ( TRIM( sn_rcv_ts_ice%cldes ) == 'ice' )   srcv(jpr_ts_ice)%laction = .TRUE.
587      IF ( TRIM( sn_rcv_ts_ice%clcat ) == 'yes' )   srcv(jpr_ts_ice)%nct     = nn_cats_cpl
588      IF ( TRIM( sn_rcv_emp%clcat    ) == 'yes' )   srcv(jpr_ievp)%nct       = nn_cats_cpl
589
590#if defined key_si3
591      IF( ln_cndflx .AND. .NOT.ln_cndemulate ) THEN
592         IF( .NOT.srcv(jpr_ts_ice)%laction )  &
593            &   CALL ctl_stop( 'sbc_cpl_init: srcv(jpr_ts_ice)%laction should be set to true when ln_cndflx=T' )     
594      ENDIF
595#endif
596      !                                                      ! ------------------------- !
597      !                                                      !      Wave breaking        !   
598      !                                                      ! ------------------------- !
599      srcv(jpr_hsig)%clname  = 'O_Hsigwa'    ! significant wave height
600      IF( TRIM(sn_rcv_hsig%cldes  ) == 'coupled' )  THEN
601         srcv(jpr_hsig)%laction = .TRUE.
602         cpl_hsig = .TRUE.
603      ENDIF
604      srcv(jpr_phioc)%clname = 'O_PhiOce'    ! wave to ocean energy
605      IF( TRIM(sn_rcv_phioc%cldes ) == 'coupled' )  THEN
606         srcv(jpr_phioc)%laction = .TRUE.
607         cpl_phioc = .TRUE.
608      ENDIF
609      srcv(jpr_sdrftx)%clname = 'O_Sdrfx'    ! Stokes drift in the u direction
610      IF( TRIM(sn_rcv_sdrfx%cldes ) == 'coupled' )  THEN
611         srcv(jpr_sdrftx)%laction = .TRUE.
612         cpl_sdrftx = .TRUE.
613      ENDIF
614      srcv(jpr_sdrfty)%clname = 'O_Sdrfy'    ! Stokes drift in the v direction
615      IF( TRIM(sn_rcv_sdrfy%cldes ) == 'coupled' )  THEN
616         srcv(jpr_sdrfty)%laction = .TRUE.
617         cpl_sdrfty = .TRUE.
618      ENDIF
619      srcv(jpr_wper)%clname = 'O_WPer'       ! mean wave period
620      IF( TRIM(sn_rcv_wper%cldes  ) == 'coupled' )  THEN
621         srcv(jpr_wper)%laction = .TRUE.
622         cpl_wper = .TRUE.
623      ENDIF
624      srcv(jpr_wfreq)%clname = 'O_WFreq'     ! wave peak frequency
625      IF( TRIM(sn_rcv_wfreq%cldes ) == 'coupled' )  THEN
626         srcv(jpr_wfreq)%laction = .TRUE.
627         cpl_wfreq = .TRUE.
628      ENDIF
629      srcv(jpr_wnum)%clname = 'O_WNum'       ! mean wave number
630      IF( TRIM(sn_rcv_wnum%cldes ) == 'coupled' )  THEN
631         srcv(jpr_wnum)%laction = .TRUE.
632         cpl_wnum = .TRUE.
633      ENDIF
634      srcv(jpr_tauwoc)%clname = 'O_TauOce'   ! stress fraction adsorbed by the wave
635      IF( TRIM(sn_rcv_tauwoc%cldes ) == 'coupled' )  THEN
636         srcv(jpr_tauwoc)%laction = .TRUE.
637         cpl_tauwoc = .TRUE.
638      ENDIF
639      srcv(jpr_tauwx)%clname = 'O_Tauwx'      ! ocean stress from wave in the x direction
640      srcv(jpr_tauwy)%clname = 'O_Tauwy'      ! ocean stress from wave in the y direction
641      IF( TRIM(sn_rcv_tauw%cldes ) == 'coupled' )  THEN
642         srcv(jpr_tauwx)%laction = .TRUE.
643         srcv(jpr_tauwy)%laction = .TRUE.
644         cpl_tauw = .TRUE.
645      ENDIF
646      srcv(jpr_wdrag)%clname = 'O_WDrag'     ! neutral surface drag coefficient
647      IF( TRIM(sn_rcv_wdrag%cldes ) == 'coupled' )  THEN
648         srcv(jpr_wdrag)%laction = .TRUE.
649         cpl_wdrag = .TRUE.
650      ENDIF
651      IF( srcv(jpr_tauwoc)%laction .AND. srcv(jpr_tauwx)%laction .AND. srcv(jpr_tauwy)%laction ) &
652            CALL ctl_stop( 'More than one method for modifying the ocean stress has been selected ', &
653                                     '(sn_rcv_tauwoc=coupled and sn_rcv_tauw=coupled)' )
654      !
655      !                                                      ! ------------------------------- !
656      !                                                      !   OPA-SAS coupling - rcv by opa !   
657      !                                                      ! ------------------------------- !
658      srcv(jpr_sflx)%clname = 'O_SFLX'
659      srcv(jpr_fice)%clname = 'RIceFrc'
660      !
661      IF( nn_components == jp_iam_opa ) THEN    ! OPA coupled to SAS via OASIS: force received field by OPA (sent by SAS)
662         srcv(:)%laction = .FALSE.   ! force default definition in case of opa <-> sas coupling
663         srcv(:)%clgrid  = 'T'       ! force default definition in case of opa <-> sas coupling
664         srcv(:)%nsgn    = 1.        ! force default definition in case of opa <-> sas coupling
665         srcv( (/jpr_qsroce, jpr_qnsoce, jpr_oemp, jpr_sflx, jpr_fice, jpr_otx1, jpr_oty1, jpr_taum/) )%laction = .TRUE.
666         srcv(jpr_otx1)%clgrid = 'U'        ! oce components given at U-point
667         srcv(jpr_oty1)%clgrid = 'V'        !           and           V-point
668         ! Vectors: change of sign at north fold ONLY if on the local grid
669         srcv( (/jpr_otx1,jpr_oty1/) )%nsgn = -1.
670         sn_rcv_tau%clvgrd = 'U,V'
671         sn_rcv_tau%clvor = 'local grid'
672         sn_rcv_tau%clvref = 'spherical'
673         sn_rcv_emp%cldes = 'oce only'
674         !
675         IF(lwp) THEN                        ! control print
676            WRITE(numout,*)
677            WRITE(numout,*)'               Special conditions for SAS-OPA coupling  '
678            WRITE(numout,*)'               OPA component  '
679            WRITE(numout,*)
680            WRITE(numout,*)'  received fields from SAS component '
681            WRITE(numout,*)'                  ice cover '
682            WRITE(numout,*)'                  oce only EMP  '
683            WRITE(numout,*)'                  salt flux  '
684            WRITE(numout,*)'                  mixed oce-ice solar flux  '
685            WRITE(numout,*)'                  mixed oce-ice non solar flux  '
686            WRITE(numout,*)'                  wind stress U,V on local grid and sperical coordinates '
687            WRITE(numout,*)'                  wind stress module'
688            WRITE(numout,*)
689         ENDIF
690      ENDIF
691      !                                                      ! -------------------------------- !
692      !                                                      !   OPA-SAS coupling - rcv by sas  !   
693      !                                                      ! -------------------------------- !
694      srcv(jpr_toce  )%clname = 'I_SSTSST'
695      srcv(jpr_soce  )%clname = 'I_SSSal'
696      srcv(jpr_ocx1  )%clname = 'I_OCurx1'
697      srcv(jpr_ocy1  )%clname = 'I_OCury1'
698      srcv(jpr_ssh   )%clname = 'I_SSHght'
699      srcv(jpr_e3t1st)%clname = 'I_E3T1st'   
700      srcv(jpr_fraqsr)%clname = 'I_FraQsr'   
701      !
702      IF( nn_components == jp_iam_sas ) THEN
703         IF( .NOT. ln_cpl ) srcv(:)%laction = .FALSE.   ! force default definition in case of opa <-> sas coupling
704         IF( .NOT. ln_cpl ) srcv(:)%clgrid  = 'T'       ! force default definition in case of opa <-> sas coupling
705         IF( .NOT. ln_cpl ) srcv(:)%nsgn    = 1.        ! force default definition in case of opa <-> sas coupling
706         srcv( (/jpr_toce, jpr_soce, jpr_ssh, jpr_fraqsr, jpr_ocx1, jpr_ocy1/) )%laction = .TRUE.
707         srcv( jpr_e3t1st )%laction = .NOT.ln_linssh
708         srcv(jpr_ocx1)%clgrid = 'U'        ! oce components given at U-point
709         srcv(jpr_ocy1)%clgrid = 'V'        !           and           V-point
710         ! Vectors: change of sign at north fold ONLY if on the local grid
711         srcv(jpr_ocx1:jpr_ocy1)%nsgn = -1.
712         ! Change first letter to couple with atmosphere if already coupled OPA
713         ! this is nedeed as each variable name used in the namcouple must be unique:
714         ! for example O_Runoff received by OPA from SAS and therefore O_Runoff received by SAS from the Atmosphere
715         DO jn = 1, jprcv
716            IF ( srcv(jn)%clname(1:1) == "O" ) srcv(jn)%clname = "S"//srcv(jn)%clname(2:LEN(srcv(jn)%clname))
717         END DO
718         !
719         IF(lwp) THEN                        ! control print
720            WRITE(numout,*)
721            WRITE(numout,*)'               Special conditions for SAS-OPA coupling  '
722            WRITE(numout,*)'               SAS component  '
723            WRITE(numout,*)
724            IF( .NOT. ln_cpl ) THEN
725               WRITE(numout,*)'  received fields from OPA component '
726            ELSE
727               WRITE(numout,*)'  Additional received fields from OPA component : '
728            ENDIF
729            WRITE(numout,*)'               sea surface temperature (Celsius) '
730            WRITE(numout,*)'               sea surface salinity ' 
731            WRITE(numout,*)'               surface currents ' 
732            WRITE(numout,*)'               sea surface height ' 
733            WRITE(numout,*)'               thickness of first ocean T level '       
734            WRITE(numout,*)'               fraction of solar net radiation absorbed in the first ocean level'
735            WRITE(numout,*)
736         ENDIF
737      ENDIF
738     
739      ! =================================================== !
740      ! Allocate all parts of frcv used for received fields !
741      ! =================================================== !
742      DO jn = 1, jprcv
743         IF ( srcv(jn)%laction ) ALLOCATE( frcv(jn)%z3(jpi,jpj,srcv(jn)%nct) )
744      END DO
745      ! Allocate taum part of frcv which is used even when not received as coupling field
746      IF ( .NOT. srcv(jpr_taum)%laction ) ALLOCATE( frcv(jpr_taum)%z3(jpi,jpj,srcv(jpr_taum)%nct) )
747      ! Allocate w10m part of frcv which is used even when not received as coupling field
748      IF ( .NOT. srcv(jpr_w10m)%laction ) ALLOCATE( frcv(jpr_w10m)%z3(jpi,jpj,srcv(jpr_w10m)%nct) )
749      ! Allocate jpr_otx1 part of frcv which is used even when not received as coupling field
750      IF ( .NOT. srcv(jpr_otx1)%laction ) ALLOCATE( frcv(jpr_otx1)%z3(jpi,jpj,srcv(jpr_otx1)%nct) )
751      IF ( .NOT. srcv(jpr_oty1)%laction ) ALLOCATE( frcv(jpr_oty1)%z3(jpi,jpj,srcv(jpr_oty1)%nct) )
752      ! Allocate itx1 and ity1 as they are used in sbc_cpl_ice_tau even if srcv(jpr_itx1)%laction = .FALSE.
753      IF( k_ice /= 0 ) THEN
754         IF ( .NOT. srcv(jpr_itx1)%laction ) ALLOCATE( frcv(jpr_itx1)%z3(jpi,jpj,srcv(jpr_itx1)%nct) )
755         IF ( .NOT. srcv(jpr_ity1)%laction ) ALLOCATE( frcv(jpr_ity1)%z3(jpi,jpj,srcv(jpr_ity1)%nct) )
756      END IF
757
758      ! ================================ !
759      !     Define the send interface    !
760      ! ================================ !
761      ! for each field: define the OASIS name                           (ssnd(:)%clname)
762      !                 define send or not from the namelist parameters (ssnd(:)%laction)
763      !                 define the north fold type of lbc               (ssnd(:)%nsgn)
764     
765      ! default definitions of nsnd
766      ssnd(:)%laction = .FALSE.   ;   ssnd(:)%clgrid = 'T'   ;   ssnd(:)%nsgn = 1.  ; ssnd(:)%nct = 1
767         
768      !                                                      ! ------------------------- !
769      !                                                      !    Surface temperature    !
770      !                                                      ! ------------------------- !
771      ssnd(jps_toce)%clname   = 'O_SSTSST'
772      ssnd(jps_tice)%clname   = 'O_TepIce'
773      ssnd(jps_ttilyr)%clname = 'O_TtiLyr'
774      ssnd(jps_tmix)%clname   = 'O_TepMix'
775      SELECT CASE( TRIM( sn_snd_temp%cldes ) )
776      CASE( 'none'                                 )       ! nothing to do
777      CASE( 'oce only'                             )   ;   ssnd( jps_toce )%laction = .TRUE.
778      CASE( 'oce and ice' , 'weighted oce and ice' , 'oce and weighted ice' )
779         ssnd( (/jps_toce, jps_tice/) )%laction = .TRUE.
780         IF ( TRIM( sn_snd_temp%clcat ) == 'yes' )  ssnd(jps_tice)%nct = nn_cats_cpl
781      CASE( 'mixed oce-ice'                        )   ;   ssnd( jps_tmix )%laction = .TRUE.
782      CASE default   ;   CALL ctl_stop( 'sbc_cpl_init: wrong definition of sn_snd_temp%cldes' )
783      END SELECT
784           
785      !                                                      ! ------------------------- !
786      !                                                      !          Albedo           !
787      !                                                      ! ------------------------- !
788      ssnd(jps_albice)%clname = 'O_AlbIce' 
789      ssnd(jps_albmix)%clname = 'O_AlbMix'
790      SELECT CASE( TRIM( sn_snd_alb%cldes ) )
791      CASE( 'none'                 )     ! nothing to do
792      CASE( 'ice' , 'weighted ice' )   ; ssnd(jps_albice)%laction = .TRUE.
793      CASE( 'mixed oce-ice'        )   ; ssnd(jps_albmix)%laction = .TRUE.
794      CASE default   ;   CALL ctl_stop( 'sbc_cpl_init: wrong definition of sn_snd_alb%cldes' )
795      END SELECT
796      !
797      ! Need to calculate oceanic albedo if
798      !     1. sending mixed oce-ice albedo or
799      !     2. receiving mixed oce-ice solar radiation
800      IF ( TRIM ( sn_snd_alb%cldes ) == 'mixed oce-ice' .OR. TRIM ( sn_rcv_qsr%cldes ) == 'mixed oce-ice' ) THEN
801         CALL oce_alb( zaos, zacs )
802         ! Due to lack of information on nebulosity : mean clear/overcast sky
803         alb_oce_mix(:,:) = ( zacs(:,:) + zaos(:,:) ) * 0.5
804      ENDIF
805      !                                                      ! ------------------------- !
806      !                                                      !  Ice fraction & Thickness !
807      !                                                      ! ------------------------- !
808      ssnd(jps_fice)%clname  = 'OIceFrc'
809      ssnd(jps_ficet)%clname = 'OIceFrcT' 
810      ssnd(jps_hice)%clname  = 'OIceTck'
811      ssnd(jps_a_p)%clname   = 'OPndFrc'
812      ssnd(jps_ht_p)%clname  = 'OPndTck'
813      ssnd(jps_hsnw)%clname  = 'OSnwTck'
814      ssnd(jps_fice1)%clname = 'OIceFrd'
815      IF( k_ice /= 0 ) THEN
816         ssnd(jps_fice)%laction  = .TRUE.                 ! if ice treated in the ocean (even in climato case)
817         ssnd(jps_fice1)%laction = .TRUE.                 ! First-order regridded ice concentration, to be used producing atmos-to-ice fluxes (Met Office requirement)
818! Currently no namelist entry to determine sending of multi-category ice fraction so use the thickness entry for now
819         IF ( TRIM( sn_snd_thick%clcat  ) == 'yes' ) ssnd(jps_fice)%nct  = nn_cats_cpl
820         IF ( TRIM( sn_snd_thick1%clcat ) == 'yes' ) ssnd(jps_fice1)%nct = nn_cats_cpl
821      ENDIF
822     
823      IF (TRIM( sn_snd_ifrac%cldes )  == 'coupled') ssnd(jps_ficet)%laction = .TRUE. 
824
825      SELECT CASE ( TRIM( sn_snd_thick%cldes ) )
826      CASE( 'none'         )       ! nothing to do
827      CASE( 'ice and snow' ) 
828         ssnd(jps_hice:jps_hsnw)%laction = .TRUE.
829         IF ( TRIM( sn_snd_thick%clcat ) == 'yes' ) THEN
830            ssnd(jps_hice:jps_hsnw)%nct = nn_cats_cpl
831         ENDIF
832      CASE ( 'weighted ice and snow' ) 
833         ssnd(jps_hice:jps_hsnw)%laction = .TRUE.
834         IF ( TRIM( sn_snd_thick%clcat ) == 'yes' ) ssnd(jps_hice:jps_hsnw)%nct = nn_cats_cpl
835      CASE default   ;   CALL ctl_stop( 'sbc_cpl_init: wrong definition of sn_snd_thick%cldes' )
836      END SELECT
837
838      ! Initialise ice fractions from last coupling time to zero (needed by Met-Office)
839#if defined key_si3 || defined key_cice
840       a_i_last_couple(:,:,:) = 0._wp
841#endif
842      !                                                      ! ------------------------- !
843      !                                                      !      Ice Meltponds        !
844      !                                                      ! ------------------------- !
845      ! Needed by Met Office
846      ssnd(jps_a_p)%clname  = 'OPndFrc'   
847      ssnd(jps_ht_p)%clname = 'OPndTck'   
848      SELECT CASE ( TRIM( sn_snd_mpnd%cldes ) ) 
849      CASE ( 'none' ) 
850         ssnd(jps_a_p)%laction  = .FALSE. 
851         ssnd(jps_ht_p)%laction = .FALSE. 
852      CASE ( 'ice only' ) 
853         ssnd(jps_a_p)%laction  = .TRUE. 
854         ssnd(jps_ht_p)%laction = .TRUE. 
855         IF ( TRIM( sn_snd_mpnd%clcat ) == 'yes' ) THEN
856            ssnd(jps_a_p)%nct  = nn_cats_cpl 
857            ssnd(jps_ht_p)%nct = nn_cats_cpl 
858         ELSE
859            IF ( nn_cats_cpl > 1 ) THEN
860               CALL ctl_stop( 'sbc_cpl_init: use weighted ice option for sn_snd_mpnd%cldes if not exchanging category fields' ) 
861            ENDIF
862         ENDIF
863      CASE ( 'weighted ice' ) 
864         ssnd(jps_a_p)%laction  = .TRUE. 
865         ssnd(jps_ht_p)%laction = .TRUE. 
866         IF ( TRIM( sn_snd_mpnd%clcat ) == 'yes' ) THEN
867            ssnd(jps_a_p)%nct  = nn_cats_cpl 
868            ssnd(jps_ht_p)%nct = nn_cats_cpl 
869         ENDIF
870      CASE default   ;   CALL ctl_stop( 'sbc_cpl_init: wrong definition of sn_snd_mpnd%cldes; '//sn_snd_mpnd%cldes ) 
871      END SELECT 
872 
873      !                                                      ! ------------------------- !
874      !                                                      !      Surface current      !
875      !                                                      ! ------------------------- !
876      !        ocean currents              !            ice velocities
877      ssnd(jps_ocx1)%clname = 'O_OCurx1'   ;   ssnd(jps_ivx1)%clname = 'O_IVelx1'
878      ssnd(jps_ocy1)%clname = 'O_OCury1'   ;   ssnd(jps_ivy1)%clname = 'O_IVely1'
879      ssnd(jps_ocz1)%clname = 'O_OCurz1'   ;   ssnd(jps_ivz1)%clname = 'O_IVelz1'
880      ssnd(jps_ocxw)%clname = 'O_OCurxw' 
881      ssnd(jps_ocyw)%clname = 'O_OCuryw' 
882      !
883      ssnd(jps_ocx1:jps_ivz1)%nsgn = -1.   ! vectors: change of the sign at the north fold
884
885      IF( sn_snd_crt%clvgrd == 'U,V' ) THEN
886         ssnd(jps_ocx1)%clgrid = 'U' ; ssnd(jps_ocy1)%clgrid = 'V'
887      ELSE IF( sn_snd_crt%clvgrd /= 'T' ) THEN 
888         CALL ctl_stop( 'sn_snd_crt%clvgrd must be equal to T' )
889      ENDIF
890      ssnd(jps_ocx1:jps_ivz1)%laction = .TRUE.   ! default: all are send
891      IF( TRIM( sn_snd_crt%clvref ) == 'spherical' )   ssnd( (/jps_ocz1, jps_ivz1/) )%laction = .FALSE. 
892      IF( TRIM( sn_snd_crt%clvor ) == 'eastward-northward' ) ssnd(jps_ocx1:jps_ivz1)%nsgn = 1.
893      SELECT CASE( TRIM( sn_snd_crt%cldes ) )
894      CASE( 'none'                 )   ;   ssnd(jps_ocx1:jps_ivz1)%laction = .FALSE.
895      CASE( 'oce only'             )   ;   ssnd(jps_ivx1:jps_ivz1)%laction = .FALSE.
896      CASE( 'weighted oce and ice' )   !   nothing to do
897      CASE( 'mixed oce-ice'        )   ;   ssnd(jps_ivx1:jps_ivz1)%laction = .FALSE.
898      CASE default   ;   CALL ctl_stop( 'sbc_cpl_init: wrong definition of sn_snd_crt%cldes' )
899      END SELECT
900
901      ssnd(jps_ocxw:jps_ocyw)%nsgn = -1.   ! vectors: change of the sign at the north fold
902       
903      IF( sn_snd_crtw%clvgrd == 'U,V' ) THEN
904         ssnd(jps_ocxw)%clgrid = 'U' ; ssnd(jps_ocyw)%clgrid = 'V' 
905      ELSE IF( sn_snd_crtw%clvgrd /= 'T' ) THEN
906         CALL ctl_stop( 'sn_snd_crtw%clvgrd must be equal to T' ) 
907      ENDIF
908      IF( TRIM( sn_snd_crtw%clvor ) == 'eastward-northward' ) ssnd(jps_ocxw:jps_ocyw)%nsgn = 1. 
909      SELECT CASE( TRIM( sn_snd_crtw%cldes ) ) 
910         CASE( 'none'                 )   ; ssnd(jps_ocxw:jps_ocyw)%laction = .FALSE. 
911         CASE( 'oce only'             )   ; ssnd(jps_ocxw:jps_ocyw)%laction = .TRUE. 
912         CASE( 'weighted oce and ice' )   !   nothing to do
913         CASE( 'mixed oce-ice'        )   ; ssnd(jps_ivx1:jps_ivz1)%laction = .FALSE. 
914         CASE default   ;   CALL ctl_stop( 'sbc_cpl_init: wrong definition of sn_snd_crtw%cldes' ) 
915      END SELECT 
916
917      !                                                      ! ------------------------- !
918      !                                                      !          CO2 flux         !
919      !                                                      ! ------------------------- !
920      ssnd(jps_co2)%clname = 'O_CO2FLX' ;  IF( TRIM(sn_snd_co2%cldes) == 'coupled' )    ssnd(jps_co2 )%laction = .TRUE.
921      !
922      !                                                      ! ------------------------- !
923      !                                                      ! Sea surface freezing temp !
924      !                                                      ! ------------------------- !
925      ! needed by Met Office
926      ssnd(jps_sstfrz)%clname = 'O_SSTFrz' ; IF( TRIM(sn_snd_sstfrz%cldes) == 'coupled' )  ssnd(jps_sstfrz)%laction = .TRUE. 
927      !
928      !                                                      ! ------------------------- !
929      !                                                      !    Ice conductivity       !
930      !                                                      ! ------------------------- !
931      ! needed by Met Office
932      ! Note that ultimately we will move to passing an ocean effective conductivity as well so there
933      ! will be some changes to the parts of the code which currently relate only to ice conductivity
934      ssnd(jps_ttilyr )%clname = 'O_TtiLyr' 
935      SELECT CASE ( TRIM( sn_snd_ttilyr%cldes ) ) 
936      CASE ( 'none' ) 
937         ssnd(jps_ttilyr)%laction = .FALSE. 
938      CASE ( 'ice only' ) 
939         ssnd(jps_ttilyr)%laction = .TRUE. 
940         IF ( TRIM( sn_snd_ttilyr%clcat ) == 'yes' ) THEN
941            ssnd(jps_ttilyr)%nct = nn_cats_cpl 
942         ELSE
943            IF ( nn_cats_cpl > 1 ) THEN
944               CALL ctl_stop( 'sbc_cpl_init: use weighted ice option for sn_snd_ttilyr%cldes if not exchanging category fields' ) 
945            ENDIF
946         ENDIF
947      CASE ( 'weighted ice' ) 
948         ssnd(jps_ttilyr)%laction = .TRUE. 
949         IF ( TRIM( sn_snd_ttilyr%clcat ) == 'yes' ) ssnd(jps_ttilyr)%nct = nn_cats_cpl 
950      CASE default   ;   CALL ctl_stop( 'sbc_cpl_init: wrong definition of sn_snd_ttilyr%cldes;'//sn_snd_ttilyr%cldes ) 
951      END SELECT
952
953      ssnd(jps_kice )%clname = 'OIceKn' 
954      SELECT CASE ( TRIM( sn_snd_cond%cldes ) ) 
955      CASE ( 'none' ) 
956         ssnd(jps_kice)%laction = .FALSE. 
957      CASE ( 'ice only' ) 
958         ssnd(jps_kice)%laction = .TRUE. 
959         IF ( TRIM( sn_snd_cond%clcat ) == 'yes' ) THEN
960            ssnd(jps_kice)%nct = nn_cats_cpl 
961         ELSE
962            IF ( nn_cats_cpl > 1 ) THEN
963               CALL ctl_stop( 'sbc_cpl_init: use weighted ice option for sn_snd_cond%cldes if not exchanging category fields' ) 
964            ENDIF
965         ENDIF
966      CASE ( 'weighted ice' ) 
967         ssnd(jps_kice)%laction = .TRUE. 
968         IF ( TRIM( sn_snd_cond%clcat ) == 'yes' ) ssnd(jps_kice)%nct = nn_cats_cpl 
969      CASE default   ;   CALL ctl_stop( 'sbc_cpl_init: wrong definition of sn_snd_cond%cldes;'//sn_snd_cond%cldes ) 
970      END SELECT 
971      !
972      !                                                      ! ------------------------- !
973      !                                                      !     Sea surface height    !
974      !                                                      ! ------------------------- !
975      ssnd(jps_wlev)%clname = 'O_Wlevel' ;  IF( TRIM(sn_snd_wlev%cldes) == 'coupled' )   ssnd(jps_wlev)%laction = .TRUE. 
976
977      !                                                      ! ------------------------------- !
978      !                                                      !   OPA-SAS coupling - snd by opa !   
979      !                                                      ! ------------------------------- !
980      ssnd(jps_ssh   )%clname = 'O_SSHght' 
981      ssnd(jps_soce  )%clname = 'O_SSSal' 
982      ssnd(jps_e3t1st)%clname = 'O_E3T1st'   
983      ssnd(jps_fraqsr)%clname = 'O_FraQsr'
984      !
985      IF( nn_components == jp_iam_opa ) THEN
986         ssnd(:)%laction = .FALSE.   ! force default definition in case of opa <-> sas coupling
987         ssnd( (/jps_toce, jps_soce, jps_ssh, jps_fraqsr, jps_ocx1, jps_ocy1/) )%laction = .TRUE.
988         ssnd( jps_e3t1st )%laction = .NOT.ln_linssh
989         ! vector definition: not used but cleaner...
990         ssnd(jps_ocx1)%clgrid  = 'U'        ! oce components given at U-point
991         ssnd(jps_ocy1)%clgrid  = 'V'        !           and           V-point
992         sn_snd_crt%clvgrd = 'U,V'
993         sn_snd_crt%clvor = 'local grid'
994         sn_snd_crt%clvref = 'spherical'
995         !
996         IF(lwp) THEN                        ! control print
997            WRITE(numout,*)
998            WRITE(numout,*)'  sent fields to SAS component '
999            WRITE(numout,*)'               sea surface temperature (T before, Celsius) '
1000            WRITE(numout,*)'               sea surface salinity ' 
1001            WRITE(numout,*)'               surface currents U,V on local grid and spherical coordinates' 
1002            WRITE(numout,*)'               sea surface height ' 
1003            WRITE(numout,*)'               thickness of first ocean T level '       
1004            WRITE(numout,*)'               fraction of solar net radiation absorbed in the first ocean level'
1005            WRITE(numout,*)
1006         ENDIF
1007      ENDIF
1008      !                                                      ! ------------------------------- !
1009      !                                                      !   OPA-SAS coupling - snd by sas !   
1010      !                                                      ! ------------------------------- !
1011      ssnd(jps_sflx  )%clname = 'I_SFLX'     
1012      ssnd(jps_fice2 )%clname = 'IIceFrc'
1013      ssnd(jps_qsroce)%clname = 'I_QsrOce'   
1014      ssnd(jps_qnsoce)%clname = 'I_QnsOce'   
1015      ssnd(jps_oemp  )%clname = 'IOEvaMPr' 
1016      ssnd(jps_otx1  )%clname = 'I_OTaux1'   
1017      ssnd(jps_oty1  )%clname = 'I_OTauy1'   
1018      ssnd(jps_rnf   )%clname = 'I_Runoff'   
1019      ssnd(jps_taum  )%clname = 'I_TauMod'   
1020      !
1021      IF( nn_components == jp_iam_sas ) THEN
1022         IF( .NOT. ln_cpl ) ssnd(:)%laction = .FALSE.   ! force default definition in case of opa <-> sas coupling
1023         ssnd( (/jps_qsroce, jps_qnsoce, jps_oemp, jps_fice2, jps_sflx, jps_otx1, jps_oty1, jps_taum/) )%laction = .TRUE.
1024         !
1025         ! Change first letter to couple with atmosphere if already coupled with sea_ice
1026         ! this is nedeed as each variable name used in the namcouple must be unique:
1027         ! for example O_SSTSST sent by OPA to SAS and therefore S_SSTSST sent by SAS to the Atmosphere
1028         DO jn = 1, jpsnd
1029            IF ( ssnd(jn)%clname(1:1) == "O" ) ssnd(jn)%clname = "S"//ssnd(jn)%clname(2:LEN(ssnd(jn)%clname))
1030         END DO
1031         !
1032         IF(lwp) THEN                        ! control print
1033            WRITE(numout,*)
1034            IF( .NOT. ln_cpl ) THEN
1035               WRITE(numout,*)'  sent fields to OPA component '
1036            ELSE
1037               WRITE(numout,*)'  Additional sent fields to OPA component : '
1038            ENDIF
1039            WRITE(numout,*)'                  ice cover '
1040            WRITE(numout,*)'                  oce only EMP  '
1041            WRITE(numout,*)'                  salt flux  '
1042            WRITE(numout,*)'                  mixed oce-ice solar flux  '
1043            WRITE(numout,*)'                  mixed oce-ice non solar flux  '
1044            WRITE(numout,*)'                  wind stress U,V components'
1045            WRITE(numout,*)'                  wind stress module'
1046         ENDIF
1047      ENDIF
1048
1049      !
1050      ! ================================ !
1051      !   initialisation of the coupler  !
1052      ! ================================ !
1053
1054      CALL cpl_define(jprcv, jpsnd, nn_cplmodel)
1055     
1056      IF (ln_usecplmask) THEN
1057         xcplmask(:,:,:) = 0.
1058         CALL iom_open( 'cplmask', inum )
1059         CALL iom_get( inum, jpdom_unknown, 'cplmask', xcplmask(1:nlci,1:nlcj,1:nn_cplmodel),   &
1060            &          kstart = (/ mig(1),mjg(1),1 /), kcount = (/ nlci,nlcj,nn_cplmodel /) )
1061         CALL iom_close( inum )
1062      ELSE
1063         xcplmask(:,:,:) = 1.
1064      ENDIF
1065      xcplmask(:,:,0) = 1. - SUM( xcplmask(:,:,1:nn_cplmodel), dim = 3 )
1066      !
1067   END SUBROUTINE sbc_cpl_init
1068
1069
1070   SUBROUTINE sbc_cpl_rcv( kt, k_fsbc, k_ice )     
1071      !!----------------------------------------------------------------------
1072      !!             ***  ROUTINE sbc_cpl_rcv  ***
1073      !!
1074      !! ** Purpose :   provide the stress over the ocean and, if no sea-ice,
1075      !!                provide the ocean heat and freshwater fluxes.
1076      !!
1077      !! ** Method  : - Receive all the atmospheric fields (stored in frcv array). called at each time step.
1078      !!                OASIS controls if there is something do receive or not. nrcvinfo contains the info
1079      !!                to know if the field was really received or not
1080      !!
1081      !!              --> If ocean stress was really received:
1082      !!
1083      !!                  - transform the received ocean stress vector from the received
1084      !!                 referential and grid into an atmosphere-ocean stress in
1085      !!                 the (i,j) ocean referencial and at the ocean velocity point.
1086      !!                    The received stress are :
1087      !!                     - defined by 3 components (if cartesian coordinate)
1088      !!                            or by 2 components (if spherical)
1089      !!                     - oriented along geographical   coordinate (if eastward-northward)
1090      !!                            or  along the local grid coordinate (if local grid)
1091      !!                     - given at U- and V-point, resp.   if received on 2 grids
1092      !!                            or at T-point               if received on 1 grid
1093      !!                    Therefore and if necessary, they are successively
1094      !!                  processed in order to obtain them
1095      !!                     first  as  2 components on the sphere
1096      !!                     second as  2 components oriented along the local grid
1097      !!                     third  as  2 components on the U,V grid
1098      !!
1099      !!              -->
1100      !!
1101      !!              - In 'ocean only' case, non solar and solar ocean heat fluxes
1102      !!             and total ocean freshwater fluxes 
1103      !!
1104      !! ** Method  :   receive all fields from the atmosphere and transform
1105      !!              them into ocean surface boundary condition fields
1106      !!
1107      !! ** Action  :   update  utau, vtau   ocean stress at U,V grid
1108      !!                        taum         wind stress module at T-point
1109      !!                        wndm         wind speed  module at T-point over free ocean or leads in presence of sea-ice
1110      !!                        qns          non solar heat fluxes including emp heat content    (ocean only case)
1111      !!                                     and the latent heat flux of solid precip. melting
1112      !!                        qsr          solar ocean heat fluxes   (ocean only case)
1113      !!                        emp          upward mass flux [evap. - precip. (- runoffs) (- calving)] (ocean only case)
1114      !!----------------------------------------------------------------------
1115      USE zdf_oce,  ONLY :   ln_zdfswm
1116      !
1117      INTEGER, INTENT(in) ::   kt          ! ocean model time step index
1118      INTEGER, INTENT(in) ::   k_fsbc      ! frequency of sbc (-> ice model) computation
1119      INTEGER, INTENT(in) ::   k_ice       ! ice management in the sbc (=0/1/2/3)
1120      !!
1121      LOGICAL  ::   llnewtx, llnewtau      ! update wind stress components and module??
1122      INTEGER  ::   ji, jj, jn             ! dummy loop indices
1123      INTEGER  ::   isec                   ! number of seconds since nit000 (assuming rdt did not change since nit000)
1124      REAL(wp) ::   zcumulneg, zcumulpos   ! temporary scalars     
1125      REAL(wp) ::   zcoef                  ! temporary scalar
1126      REAL(wp) ::   zrhoa  = 1.22          ! Air density kg/m3
1127      REAL(wp) ::   zcdrag = 1.5e-3        ! drag coefficient
1128      REAL(wp) ::   zzx, zzy               ! temporary variables
1129      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj) ::   ztx, zty, zmsk, zemp, zqns, zqsr
1130      !!----------------------------------------------------------------------
1131      !
1132      IF( kt == nit000 ) THEN
1133      !   cannot be done in the init phase when we use agrif as cpl_freq requires that oasis_enddef is done
1134         ncpl_qsr_freq = cpl_freq( 'O_QsrOce' ) + cpl_freq( 'O_QsrMix' ) + cpl_freq( 'I_QsrOce' ) + cpl_freq( 'I_QsrMix' )
1135         IF( ln_dm2dc .AND. ncpl_qsr_freq /= 86400 )   &
1136            &   CALL ctl_stop( 'sbc_cpl_rcv: diurnal cycle reconstruction (ln_dm2dc) needs daily couping for solar radiation' )
1137         ncpl_qsr_freq = 86400 / ncpl_qsr_freq   ! used by top
1138      ENDIF
1139      !
1140      IF( ln_mixcpl )   zmsk(:,:) = 1. - xcplmask(:,:,0)
1141      !
1142      !                                                      ! ======================================================= !
1143      !                                                      ! Receive all the atmos. fields (including ice information)
1144      !                                                      ! ======================================================= !
1145      isec = ( kt - nit000 ) * NINT( rdt )                      ! date of exchanges
1146      DO jn = 1, jprcv                                          ! received fields sent by the atmosphere
1147         IF( srcv(jn)%laction )   CALL cpl_rcv( jn, isec, frcv(jn)%z3, xcplmask(:,:,1:nn_cplmodel), nrcvinfo(jn) )
1148      END DO
1149
1150      !                                                      ! ========================= !
1151      IF( srcv(jpr_otx1)%laction ) THEN                      !  ocean stress components  !
1152         !                                                   ! ========================= !
1153         ! define frcv(jpr_otx1)%z3(:,:,1) and frcv(jpr_oty1)%z3(:,:,1): stress at U/V point along model grid
1154         ! => need to be done only when we receive the field
1155         IF(  nrcvinfo(jpr_otx1) == OASIS_Rcv ) THEN
1156            !
1157            IF( TRIM( sn_rcv_tau%clvref ) == 'cartesian' ) THEN            ! 2 components on the sphere
1158               !                                                       ! (cartesian to spherical -> 3 to 2 components)
1159               !
1160               CALL geo2oce( frcv(jpr_otx1)%z3(:,:,1), frcv(jpr_oty1)%z3(:,:,1), frcv(jpr_otz1)%z3(:,:,1),   &
1161                  &          srcv(jpr_otx1)%clgrid, ztx, zty )
1162               frcv(jpr_otx1)%z3(:,:,1) = ztx(:,:)   ! overwrite 1st comp. on the 1st grid
1163               frcv(jpr_oty1)%z3(:,:,1) = zty(:,:)   ! overwrite 2nd comp. on the 1st grid
1164               !
1165               IF( srcv(jpr_otx2)%laction ) THEN
1166                  CALL geo2oce( frcv(jpr_otx2)%z3(:,:,1), frcv(jpr_oty2)%z3(:,:,1), frcv(jpr_otz2)%z3(:,:,1),   &
1167                     &          srcv(jpr_otx2)%clgrid, ztx, zty )
1168                  frcv(jpr_otx2)%z3(:,:,1) = ztx(:,:)   ! overwrite 1st comp. on the 2nd grid
1169                  frcv(jpr_oty2)%z3(:,:,1) = zty(:,:)   ! overwrite 2nd comp. on the 2nd grid
1170               ENDIF
1171               !
1172            ENDIF
1173            !
1174            IF( TRIM( sn_rcv_tau%clvor ) == 'eastward-northward' ) THEN   ! 2 components oriented along the local grid
1175               !                                                       ! (geographical to local grid -> rotate the components)
1176               CALL rot_rep( frcv(jpr_otx1)%z3(:,:,1), frcv(jpr_oty1)%z3(:,:,1), srcv(jpr_otx1)%clgrid, 'en->i', ztx )   
1177               IF( srcv(jpr_otx2)%laction ) THEN
1178                  CALL rot_rep( frcv(jpr_otx2)%z3(:,:,1), frcv(jpr_oty2)%z3(:,:,1), srcv(jpr_otx2)%clgrid, 'en->j', zty )   
1179               ELSE
1180                  CALL rot_rep( frcv(jpr_otx1)%z3(:,:,1), frcv(jpr_oty1)%z3(:,:,1), srcv(jpr_otx1)%clgrid, 'en->j', zty ) 
1181               ENDIF
1182               frcv(jpr_otx1)%z3(:,:,1) = ztx(:,:)      ! overwrite 1st component on the 1st grid
1183               frcv(jpr_oty1)%z3(:,:,1) = zty(:,:)      ! overwrite 2nd component on the 2nd grid
1184            ENDIF
1185            !                             
1186            IF( srcv(jpr_otx1)%clgrid == 'T' ) THEN
1187               DO jj = 2, jpjm1                                          ! T ==> (U,V)
1188                  DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.
1189                     frcv(jpr_otx1)%z3(ji,jj,1) = 0.5 * ( frcv(jpr_otx1)%z3(ji+1,jj  ,1) + frcv(jpr_otx1)%z3(ji,jj,1) )
1190                     frcv(jpr_oty1)%z3(ji,jj,1) = 0.5 * ( frcv(jpr_oty1)%z3(ji  ,jj+1,1) + frcv(jpr_oty1)%z3(ji,jj,1) )
1191                  END DO
1192               END DO
1193               CALL lbc_lnk_multi( 'sbccpl', frcv(jpr_otx1)%z3(:,:,1), 'U',  -1., frcv(jpr_oty1)%z3(:,:,1), 'V',  -1. )
1194            ENDIF
1195            llnewtx = .TRUE.
1196         ELSE
1197            llnewtx = .FALSE.
1198         ENDIF
1199         !                                                   ! ========================= !
1200      ELSE                                                   !   No dynamical coupling   !
1201         !                                                   ! ========================= !
1202         frcv(jpr_otx1)%z3(:,:,1) = 0.e0                               ! here simply set to zero
1203         frcv(jpr_oty1)%z3(:,:,1) = 0.e0                               ! an external read in a file can be added instead
1204         llnewtx = .TRUE.
1205         !
1206      ENDIF
1207      !                                                      ! ========================= !
1208      !                                                      !    wind stress module     !   (taum)
1209      !                                                      ! ========================= !
1210      IF( .NOT. srcv(jpr_taum)%laction ) THEN                    ! compute wind stress module from its components if not received
1211         ! => need to be done only when otx1 was changed
1212         IF( llnewtx ) THEN
1213            DO jj = 2, jpjm1
1214               DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vect. opt.
1215                  zzx = frcv(jpr_otx1)%z3(ji-1,jj  ,1) + frcv(jpr_otx1)%z3(ji,jj,1)
1216                  zzy = frcv(jpr_oty1)%z3(ji  ,jj-1,1) + frcv(jpr_oty1)%z3(ji,jj,1)
1217                  frcv(jpr_taum)%z3(ji,jj,1) = 0.5 * SQRT( zzx * zzx + zzy * zzy )
1218               END DO
1219            END DO
1220            CALL lbc_lnk( 'sbccpl', frcv(jpr_taum)%z3(:,:,1), 'T', 1. )
1221            llnewtau = .TRUE.
1222         ELSE
1223            llnewtau = .FALSE.
1224         ENDIF
1225      ELSE
1226         llnewtau = nrcvinfo(jpr_taum) == OASIS_Rcv
1227         ! Stress module can be negative when received (interpolation problem)
1228         IF( llnewtau ) THEN
1229            frcv(jpr_taum)%z3(:,:,1) = MAX( 0._wp, frcv(jpr_taum)%z3(:,:,1) )
1230         ENDIF
1231      ENDIF
1232      !
1233      !                                                      ! ========================= !
1234      !                                                      !      10 m wind speed      !   (wndm)
1235      !                                                      ! ========================= !
1236      IF( .NOT. srcv(jpr_w10m)%laction ) THEN                    ! compute wind spreed from wind stress module if not received 
1237         ! => need to be done only when taumod was changed
1238         IF( llnewtau ) THEN
1239            zcoef = 1. / ( zrhoa * zcdrag ) 
1240            DO jj = 1, jpj
1241               DO ji = 1, jpi 
1242                  frcv(jpr_w10m)%z3(ji,jj,1) = SQRT( frcv(jpr_taum)%z3(ji,jj,1) * zcoef )
1243               END DO
1244            END DO
1245         ENDIF
1246      ENDIF
1247
1248      ! u(v)tau and taum will be modified by ice model
1249      ! -> need to be reset before each call of the ice/fsbc     
1250      IF( MOD( kt-1, k_fsbc ) == 0 ) THEN
1251         !
1252         IF( ln_mixcpl ) THEN
1253            utau(:,:) = utau(:,:) * xcplmask(:,:,0) + frcv(jpr_otx1)%z3(:,:,1) * zmsk(:,:)
1254            vtau(:,:) = vtau(:,:) * xcplmask(:,:,0) + frcv(jpr_oty1)%z3(:,:,1) * zmsk(:,:)
1255            taum(:,:) = taum(:,:) * xcplmask(:,:,0) + frcv(jpr_taum)%z3(:,:,1) * zmsk(:,:)
1256            wndm(:,:) = wndm(:,:) * xcplmask(:,:,0) + frcv(jpr_w10m)%z3(:,:,1) * zmsk(:,:)
1257         ELSE
1258            utau(:,:) = frcv(jpr_otx1)%z3(:,:,1)
1259            vtau(:,:) = frcv(jpr_oty1)%z3(:,:,1)
1260            taum(:,:) = frcv(jpr_taum)%z3(:,:,1)
1261            wndm(:,:) = frcv(jpr_w10m)%z3(:,:,1)
1262         ENDIF
1263         CALL iom_put( "taum_oce", taum )   ! output wind stress module
1264         
1265      ENDIF
1266
1267      !                                                      ! ================== !
1268      !                                                      ! atmosph. CO2 (ppm) !
1269      !                                                      ! ================== !
1270      IF( srcv(jpr_co2)%laction )   atm_co2(:,:) = frcv(jpr_co2)%z3(:,:,1)
1271      !
1272      !                                                      ! ========================= !
1273      !                                                      ! Mean Sea Level Pressure   !   (taum)
1274      !                                                      ! ========================= !
1275      IF( srcv(jpr_mslp)%laction ) THEN                    ! UKMO SHELF effect of atmospheric pressure on SSH
1276          IF( kt /= nit000 )   ssh_ibb(:,:) = ssh_ib(:,:)    !* Swap of ssh_ib fields
1277
1278          r1_grau = 1.e0 / (grav * rau0)               !* constant for optimization
1279          ssh_ib(:,:) = - ( frcv(jpr_mslp)%z3(:,:,1) - rpref ) * r1_grau    ! equivalent ssh (inverse barometer)
1280          apr   (:,:) =     frcv(jpr_mslp)%z3(:,:,1)                         !atmospheric pressure
1281   
1282          IF( kt == nit000 ) ssh_ibb(:,:) = ssh_ib(:,:)  ! correct this later (read from restart if possible)
1283      END IF 
1284      !
1285      IF( ln_sdw ) THEN  ! Stokes Drift correction activated
1286      !                                                      ! ========================= !
1287      !                                                      !       Stokes drift u      !
1288      !                                                      ! ========================= !
1289         IF( srcv(jpr_sdrftx)%laction ) ut0sd(:,:) = frcv(jpr_sdrftx)%z3(:,:,1)
1290      !
1291      !                                                      ! ========================= !
1292      !                                                      !       Stokes drift v      !
1293      !                                                      ! ========================= !
1294         IF( srcv(jpr_sdrfty)%laction ) vt0sd(:,:) = frcv(jpr_sdrfty)%z3(:,:,1)
1295      !
1296      !                                                      ! ========================= !
1297      !                                                      !      Wave mean period     !
1298      !                                                      ! ========================= !
1299         IF( srcv(jpr_wper)%laction ) wmp(:,:) = frcv(jpr_wper)%z3(:,:,1)
1300      !
1301      !                                                      ! ========================= !
1302      !                                                      !  Significant wave height  !
1303      !                                                      ! ========================= !
1304         IF( srcv(jpr_hsig)%laction ) hsw(:,:) = frcv(jpr_hsig)%z3(:,:,1)
1305      !
1306      !                                                      ! ========================= ! 
1307      !                                                      !    Wave peak frequency    !
1308      !                                                      ! ========================= ! 
1309         IF( srcv(jpr_wfreq)%laction ) wfreq(:,:) = frcv(jpr_wfreq)%z3(:,:,1)
1310      !
1311      !                                                      ! ========================= !
1312      !                                                      !    Vertical mixing Qiao   !
1313      !                                                      ! ========================= !
1314         IF( srcv(jpr_wnum)%laction .AND. ln_zdfswm ) wnum(:,:) = frcv(jpr_wnum)%z3(:,:,1)
1315
1316         ! Calculate the 3D Stokes drift both in coupled and not fully uncoupled mode
1317         IF( srcv(jpr_sdrftx)%laction .OR. srcv(jpr_sdrfty)%laction .OR. srcv(jpr_wper)%laction &
1318                                      .OR. srcv(jpr_hsig)%laction   .OR. srcv(jpr_wfreq)%laction) THEN
1319            CALL sbc_stokes()
1320         ENDIF
1321      ENDIF
1322      !                                                      ! ========================= !
1323      !                                                      ! Stress adsorbed by waves  !
1324      !                                                      ! ========================= !
1325      IF( srcv(jpr_tauwoc)%laction .AND. ln_tauwoc ) tauoc_wave(:,:) = frcv(jpr_tauwoc)%z3(:,:,1)
1326
1327      !                                                      ! ========================= ! 
1328      !                                                      ! Stress component by waves !
1329      !                                                      ! ========================= ! 
1330      IF( srcv(jpr_tauwx)%laction .AND. srcv(jpr_tauwy)%laction .AND. ln_tauw ) THEN
1331         tauw_x(:,:) = frcv(jpr_tauwx)%z3(:,:,1)
1332         tauw_y(:,:) = frcv(jpr_tauwy)%z3(:,:,1)
1333      ENDIF
1334
1335      !                                                      ! ========================= !
1336      !                                                      !   Wave drag coefficient   !
1337      !                                                      ! ========================= !
1338      IF( srcv(jpr_wdrag)%laction .AND. ln_cdgw )   cdn_wave(:,:) = frcv(jpr_wdrag)%z3(:,:,1)
1339
1340      !  Fields received by SAS when OASIS coupling
1341      !  (arrays no more filled at sbcssm stage)
1342      !                                                      ! ================== !
1343      !                                                      !        SSS         !
1344      !                                                      ! ================== !
1345      IF( srcv(jpr_soce)%laction ) THEN                      ! received by sas in case of opa <-> sas coupling
1346         sss_m(:,:) = frcv(jpr_soce)%z3(:,:,1)
1347         CALL iom_put( 'sss_m', sss_m )
1348      ENDIF
1349      !                                               
1350      !                                                      ! ================== !
1351      !                                                      !        SST         !
1352      !                                                      ! ================== !
1353      IF( srcv(jpr_toce)%laction ) THEN                      ! received by sas in case of opa <-> sas coupling
1354         sst_m(:,:) = frcv(jpr_toce)%z3(:,:,1)
1355         IF( srcv(jpr_soce)%laction .AND. l_useCT ) THEN    ! make sure that sst_m is the potential temperature
1356            sst_m(:,:) = eos_pt_from_ct( sst_m(:,:), sss_m(:,:) )
1357         ENDIF
1358      ENDIF
1359      !                                                      ! ================== !
1360      !                                                      !        SSH         !
1361      !                                                      ! ================== !
1362      IF( srcv(jpr_ssh )%laction ) THEN                      ! received by sas in case of opa <-> sas coupling
1363         ssh_m(:,:) = frcv(jpr_ssh )%z3(:,:,1)
1364         CALL iom_put( 'ssh_m', ssh_m )
1365      ENDIF
1366      !                                                      ! ================== !
1367      !                                                      !  surface currents  !
1368      !                                                      ! ================== !
1369      IF( srcv(jpr_ocx1)%laction ) THEN                      ! received by sas in case of opa <-> sas coupling
1370         ssu_m(:,:) = frcv(jpr_ocx1)%z3(:,:,1)
1371         ub (:,:,1) = ssu_m(:,:)                             ! will be used in icestp in the call of ice_forcing_tau
1372         un (:,:,1) = ssu_m(:,:)                             ! will be used in sbc_cpl_snd if atmosphere coupling
1373         CALL iom_put( 'ssu_m', ssu_m )
1374      ENDIF
1375      IF( srcv(jpr_ocy1)%laction ) THEN
1376         ssv_m(:,:) = frcv(jpr_ocy1)%z3(:,:,1)
1377         vb (:,:,1) = ssv_m(:,:)                             ! will be used in icestp in the call of ice_forcing_tau
1378         vn (:,:,1) = ssv_m(:,:)                             ! will be used in sbc_cpl_snd if atmosphere coupling
1379         CALL iom_put( 'ssv_m', ssv_m )
1380      ENDIF
1381      !                                                      ! ======================== !
1382      !                                                      !  first T level thickness !
1383      !                                                      ! ======================== !
1384      IF( srcv(jpr_e3t1st )%laction ) THEN                   ! received by sas in case of opa <-> sas coupling
1385         e3t_m(:,:) = frcv(jpr_e3t1st )%z3(:,:,1)
1386         CALL iom_put( 'e3t_m', e3t_m(:,:) )
1387      ENDIF
1388      !                                                      ! ================================ !
1389      !                                                      !  fraction of solar net radiation !
1390      !                                                      ! ================================ !
1391      IF( srcv(jpr_fraqsr)%laction ) THEN                    ! received by sas in case of opa <-> sas coupling
1392         frq_m(:,:) = frcv(jpr_fraqsr)%z3(:,:,1)
1393         CALL iom_put( 'frq_m', frq_m )
1394      ENDIF
1395     
1396      !                                                      ! ========================= !
1397      IF( k_ice <= 1 .AND. MOD( kt-1, k_fsbc ) == 0 ) THEN   !  heat & freshwater fluxes ! (Ocean only case)
1398         !                                                   ! ========================= !
1399         !
1400         !                                                       ! total freshwater fluxes over the ocean (emp)
1401         IF( srcv(jpr_oemp)%laction .OR. srcv(jpr_rain)%laction ) THEN
1402            SELECT CASE( TRIM( sn_rcv_emp%cldes ) )                                    ! evaporation - precipitation
1403            CASE( 'conservative' )
1404               zemp(:,:) = frcv(jpr_tevp)%z3(:,:,1) - ( frcv(jpr_rain)%z3(:,:,1) + frcv(jpr_snow)%z3(:,:,1) )
1405            CASE( 'oce only', 'oce and ice' )
1406               zemp(:,:) = frcv(jpr_oemp)%z3(:,:,1)
1407            CASE default
1408               CALL ctl_stop( 'sbc_cpl_rcv: wrong definition of sn_rcv_emp%cldes' )
1409            END SELECT
1410         ELSE
1411            zemp(:,:) = 0._wp
1412         ENDIF
1413         !
1414         !                                                        ! runoffs and calving (added in emp)
1415         IF( srcv(jpr_rnf)%laction )     rnf(:,:) = frcv(jpr_rnf)%z3(:,:,1)
1416         IF( srcv(jpr_cal)%laction )     zemp(:,:) = zemp(:,:) - frcv(jpr_cal)%z3(:,:,1)
1417 
1418         IF( srcv(jpr_icb)%laction )  THEN
1419             fwficb(:,:) = frcv(jpr_icb)%z3(:,:,1)
1420             rnf(:,:)    = rnf(:,:) + fwficb(:,:)   ! iceberg added to runfofs
1421         ENDIF
1422         IF( srcv(jpr_isf)%laction )  fwfisf(:,:) = - frcv(jpr_isf)%z3(:,:,1)  ! fresh water flux from the isf (fwfisf <0 mean melting) 
1423       
1424         IF( ln_mixcpl ) THEN   ;   emp(:,:) = emp(:,:) * xcplmask(:,:,0) + zemp(:,:) * zmsk(:,:)
1425         ELSE                   ;   emp(:,:) =                              zemp(:,:)
1426         ENDIF
1427         !
1428         !                                                       ! non solar heat flux over the ocean (qns)
1429         IF(      srcv(jpr_qnsoce)%laction ) THEN   ;   zqns(:,:) = frcv(jpr_qnsoce)%z3(:,:,1)
1430         ELSE IF( srcv(jpr_qnsmix)%laction ) THEN   ;   zqns(:,:) = frcv(jpr_qnsmix)%z3(:,:,1)
1431         ELSE                                       ;   zqns(:,:) = 0._wp
1432         END IF
1433         ! update qns over the free ocean with:
1434         IF( nn_components /= jp_iam_opa ) THEN
1435            zqns(:,:) =  zqns(:,:) - zemp(:,:) * sst_m(:,:) * rcp         ! remove heat content due to mass flux (assumed to be at SST)
1436            IF( srcv(jpr_snow  )%laction ) THEN
1437               zqns(:,:) = zqns(:,:) - frcv(jpr_snow)%z3(:,:,1) * rLfus   ! energy for melting solid precipitation over the free ocean
1438            ENDIF
1439         ENDIF
1440         !
1441         IF( srcv(jpr_icb)%laction )  zqns(:,:) = zqns(:,:) - frcv(jpr_icb)%z3(:,:,1) * rLfus ! remove heat content associated to iceberg melting
1442         !
1443         IF( ln_mixcpl ) THEN   ;   qns(:,:) = qns(:,:) * xcplmask(:,:,0) + zqns(:,:) * zmsk(:,:)
1444         ELSE                   ;   qns(:,:) =                              zqns(:,:)
1445         ENDIF
1446
1447         !                                                       ! solar flux over the ocean          (qsr)
1448         IF     ( srcv(jpr_qsroce)%laction ) THEN   ;   zqsr(:,:) = frcv(jpr_qsroce)%z3(:,:,1)
1449         ELSE IF( srcv(jpr_qsrmix)%laction ) then   ;   zqsr(:,:) = frcv(jpr_qsrmix)%z3(:,:,1)
1450         ELSE                                       ;   zqsr(:,:) = 0._wp
1451         ENDIF
1452         IF( ln_dm2dc .AND. ln_cpl )   zqsr(:,:) = sbc_dcy( zqsr )   ! modify qsr to include the diurnal cycle
1453         IF( ln_mixcpl ) THEN   ;   qsr(:,:) = qsr(:,:) * xcplmask(:,:,0) + zqsr(:,:) * zmsk(:,:)
1454         ELSE                   ;   qsr(:,:) =                              zqsr(:,:)
1455         ENDIF
1456         !
1457         ! salt flux over the ocean (received by opa in case of opa <-> sas coupling)
1458         IF( srcv(jpr_sflx )%laction )   sfx(:,:) = frcv(jpr_sflx  )%z3(:,:,1)
1459         ! Ice cover  (received by opa in case of opa <-> sas coupling)
1460         IF( srcv(jpr_fice )%laction )   fr_i(:,:) = frcv(jpr_fice )%z3(:,:,1)
1461         !
1462      ENDIF
1463      !
1464   END SUBROUTINE sbc_cpl_rcv
1465   
1466
1467   SUBROUTINE sbc_cpl_ice_tau( p_taui, p_tauj )     
1468      !!----------------------------------------------------------------------
1469      !!             ***  ROUTINE sbc_cpl_ice_tau  ***
1470      !!
1471      !! ** Purpose :   provide the stress over sea-ice in coupled mode
1472      !!
1473      !! ** Method  :   transform the received stress from the atmosphere into
1474      !!             an atmosphere-ice stress in the (i,j) ocean referencial
1475      !!             and at the velocity point of the sea-ice model:
1476      !!                'C'-grid : i- (j-) components given at U- (V-) point
1477      !!
1478      !!                The received stress are :
1479      !!                 - defined by 3 components (if cartesian coordinate)
1480      !!                        or by 2 components (if spherical)
1481      !!                 - oriented along geographical   coordinate (if eastward-northward)
1482      !!                        or  along the local grid coordinate (if local grid)
1483      !!                 - given at U- and V-point, resp.   if received on 2 grids
1484      !!                        or at a same point (T or I) if received on 1 grid
1485      !!                Therefore and if necessary, they are successively
1486      !!             processed in order to obtain them
1487      !!                 first  as  2 components on the sphere
1488      !!                 second as  2 components oriented along the local grid
1489      !!                 third  as  2 components on the ice grid point
1490      !!
1491      !!                Except in 'oce and ice' case, only one vector stress field
1492      !!             is received. It has already been processed in sbc_cpl_rcv
1493      !!             so that it is now defined as (i,j) components given at U-
1494      !!             and V-points, respectively. 
1495      !!
1496      !! ** Action  :   return ptau_i, ptau_j, the stress over the ice
1497      !!----------------------------------------------------------------------
1498      REAL(wp), INTENT(out), DIMENSION(:,:) ::   p_taui   ! i- & j-components of atmos-ice stress [N/m2]
1499      REAL(wp), INTENT(out), DIMENSION(:,:) ::   p_tauj   ! at I-point (B-grid) or U & V-point (C-grid)
1500      !!
1501      INTEGER ::   ji, jj   ! dummy loop indices
1502      INTEGER ::   itx      ! index of taux over ice
1503      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj) ::   ztx, zty 
1504      !!----------------------------------------------------------------------
1505      !
1506      IF( srcv(jpr_itx1)%laction ) THEN   ;   itx =  jpr_itx1   
1507      ELSE                                ;   itx =  jpr_otx1
1508      ENDIF
1509
1510      ! do something only if we just received the stress from atmosphere
1511      IF(  nrcvinfo(itx) == OASIS_Rcv ) THEN
1512         !                                                      ! ======================= !
1513         IF( srcv(jpr_itx1)%laction ) THEN                      !   ice stress received   !
1514            !                                                   ! ======================= !
1515           
1516            IF( TRIM( sn_rcv_tau%clvref ) == 'cartesian' ) THEN            ! 2 components on the sphere
1517               !                                                       ! (cartesian to spherical -> 3 to 2 components)
1518               CALL geo2oce(  frcv(jpr_itx1)%z3(:,:,1), frcv(jpr_ity1)%z3(:,:,1), frcv(jpr_itz1)%z3(:,:,1),   &
1519                  &          srcv(jpr_itx1)%clgrid, ztx, zty )
1520               frcv(jpr_itx1)%z3(:,:,1) = ztx(:,:)   ! overwrite 1st comp. on the 1st grid
1521               frcv(jpr_ity1)%z3(:,:,1) = zty(:,:)   ! overwrite 2nd comp. on the 1st grid
1522               !
1523               IF( srcv(jpr_itx2)%laction ) THEN
1524                  CALL geo2oce( frcv(jpr_itx2)%z3(:,:,1), frcv(jpr_ity2)%z3(:,:,1), frcv(jpr_itz2)%z3(:,:,1),   &
1525                     &          srcv(jpr_itx2)%clgrid, ztx, zty )
1526                  frcv(jpr_itx2)%z3(:,:,1) = ztx(:,:)   ! overwrite 1st comp. on the 2nd grid
1527                  frcv(jpr_ity2)%z3(:,:,1) = zty(:,:)   ! overwrite 2nd comp. on the 2nd grid
1528               ENDIF
1529               !
1530            ENDIF
1531            !
1532            IF( TRIM( sn_rcv_tau%clvor ) == 'eastward-northward' ) THEN   ! 2 components oriented along the local grid
1533               !                                                       ! (geographical to local grid -> rotate the components)
1534               CALL rot_rep( frcv(jpr_itx1)%z3(:,:,1), frcv(jpr_ity1)%z3(:,:,1), srcv(jpr_itx1)%clgrid, 'en->i', ztx )   
1535               IF( srcv(jpr_itx2)%laction ) THEN
1536                  CALL rot_rep( frcv(jpr_itx2)%z3(:,:,1), frcv(jpr_ity2)%z3(:,:,1), srcv(jpr_itx2)%clgrid, 'en->j', zty )   
1537               ELSE
1538                  CALL rot_rep( frcv(jpr_itx1)%z3(:,:,1), frcv(jpr_ity1)%z3(:,:,1), srcv(jpr_itx1)%clgrid, 'en->j', zty ) 
1539               ENDIF
1540               frcv(jpr_itx1)%z3(:,:,1) = ztx(:,:)      ! overwrite 1st component on the 1st grid
1541               frcv(jpr_ity1)%z3(:,:,1) = zty(:,:)      ! overwrite 2nd component on the 1st grid
1542            ENDIF
1543            !                                                   ! ======================= !
1544         ELSE                                                   !     use ocean stress    !
1545            !                                                   ! ======================= !
1546            frcv(jpr_itx1)%z3(:,:,1) = frcv(jpr_otx1)%z3(:,:,1)
1547            frcv(jpr_ity1)%z3(:,:,1) = frcv(jpr_oty1)%z3(:,:,1)
1548            !
1549         ENDIF
1550         !                                                      ! ======================= !
1551         !                                                      !     put on ice grid     !
1552         !                                                      ! ======================= !
1553         !   
1554         !                                                  j+1   j     -----V---F
1555         ! ice stress on ice velocity point                              !       |
1556         ! (C-grid ==>(U,V))                                      j      |   T   U
1557         !                                                               |       |
1558         !                                                   j    j-1   -I-------|
1559         !                                               (for I)         |       |
1560         !                                                              i-1  i   i
1561         !                                                               i      i+1 (for I)
1562         SELECT CASE ( srcv(jpr_itx1)%clgrid )
1563         CASE( 'U' )
1564            p_taui(:,:) = frcv(jpr_itx1)%z3(:,:,1)                   ! (U,V) ==> (U,V)
1565            p_tauj(:,:) = frcv(jpr_ity1)%z3(:,:,1)
1566         CASE( 'F' )
1567            DO jj = 2, jpjm1                                   ! F ==> (U,V)
1568               DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.
1569                  p_taui(ji,jj) = 0.5 * ( frcv(jpr_itx1)%z3(ji,jj,1) + frcv(jpr_itx1)%z3(ji  ,jj-1,1) )
1570                  p_tauj(ji,jj) = 0.5 * ( frcv(jpr_ity1)%z3(ji,jj,1) + frcv(jpr_ity1)%z3(ji-1,jj  ,1) )
1571               END DO
1572            END DO
1573         CASE( 'T' )
1574            DO jj = 2, jpjm1                                   ! T ==> (U,V)
1575               DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.
1576                  p_taui(ji,jj) = 0.5 * ( frcv(jpr_itx1)%z3(ji+1,jj  ,1) + frcv(jpr_itx1)%z3(ji,jj,1) )
1577                  p_tauj(ji,jj) = 0.5 * ( frcv(jpr_ity1)%z3(ji  ,jj+1,1) + frcv(jpr_ity1)%z3(ji,jj,1) )
1578               END DO
1579            END DO
1580         CASE( 'I' )
1581            DO jj = 2, jpjm1                                   ! I ==> (U,V)
1582               DO ji = 2, jpim1   ! NO vector opt.
1583                  p_taui(ji,jj) = 0.5 * ( frcv(jpr_itx1)%z3(ji+1,jj+1,1) + frcv(jpr_itx1)%z3(ji+1,jj  ,1) )
1584                  p_tauj(ji,jj) = 0.5 * ( frcv(jpr_ity1)%z3(ji+1,jj+1,1) + frcv(jpr_ity1)%z3(ji  ,jj+1,1) )
1585               END DO
1586            END DO
1587         END SELECT
1588         IF( srcv(jpr_itx1)%clgrid /= 'U' ) THEN
1589            CALL lbc_lnk_multi( 'sbccpl', p_taui, 'U',  -1., p_tauj, 'V',  -1. )
1590         ENDIF
1591         
1592      ENDIF
1593      !
1594   END SUBROUTINE sbc_cpl_ice_tau
1595   
1596
1597   SUBROUTINE sbc_cpl_ice_flx( picefr, palbi, psst, pist, phs, phi )
1598      !!----------------------------------------------------------------------
1599      !!             ***  ROUTINE sbc_cpl_ice_flx  ***
1600      !!
1601      !! ** Purpose :   provide the heat and freshwater fluxes of the ocean-ice system
1602      !!
1603      !! ** Method  :   transform the fields received from the atmosphere into
1604      !!             surface heat and fresh water boundary condition for the
1605      !!             ice-ocean system. The following fields are provided:
1606      !!               * total non solar, solar and freshwater fluxes (qns_tot,
1607      !!             qsr_tot and emp_tot) (total means weighted ice-ocean flux)
1608      !!             NB: emp_tot include runoffs and calving.
1609      !!               * fluxes over ice (qns_ice, qsr_ice, emp_ice) where
1610      !!             emp_ice = sublimation - solid precipitation as liquid
1611      !!             precipitation are re-routed directly to the ocean and
1612      !!             calving directly enter the ocean (runoffs are read but included in trasbc.F90)
1613      !!               * solid precipitation (sprecip), used to add to qns_tot
1614      !!             the heat lost associated to melting solid precipitation
1615      !!             over the ocean fraction.
1616      !!               * heat content of rain, snow and evap can also be provided,
1617      !!             otherwise heat flux associated with these mass flux are
1618      !!             guessed (qemp_oce, qemp_ice)
1619      !!
1620      !!             - the fluxes have been separated from the stress as
1621      !!               (a) they are updated at each ice time step compare to
1622      !!               an update at each coupled time step for the stress, and
1623      !!               (b) the conservative computation of the fluxes over the
1624      !!               sea-ice area requires the knowledge of the ice fraction
1625      !!               after the ice advection and before the ice thermodynamics,
1626      !!               so that the stress is updated before the ice dynamics
1627      !!               while the fluxes are updated after it.
1628      !!
1629      !! ** Details
1630      !!             qns_tot = (1-a) * qns_oce + a * qns_ice               => provided
1631      !!                     + qemp_oce + qemp_ice                         => recalculated and added up to qns
1632      !!
1633      !!             qsr_tot = (1-a) * qsr_oce + a * qsr_ice               => provided
1634      !!
1635      !!             emp_tot = emp_oce + emp_ice                           => calving is provided and added to emp_tot (and emp_oce).
1636      !!                                                                      runoff (which includes rivers+icebergs) and iceshelf
1637      !!                                                                      are provided but not included in emp here. Only runoff will
1638      !!                                                                      be included in emp in other parts of NEMO code
1639      !! ** Action  :   update at each nf_ice time step:
1640      !!                   qns_tot, qsr_tot  non-solar and solar total heat fluxes
1641      !!                   qns_ice, qsr_ice  non-solar and solar heat fluxes over the ice
1642      !!                   emp_tot           total evaporation - precipitation(liquid and solid) (-calving)
1643      !!                   emp_ice           ice sublimation - solid precipitation over the ice
1644      !!                   dqns_ice          d(non-solar heat flux)/d(Temperature) over the ice
1645      !!                   sprecip           solid precipitation over the ocean 
1646      !!----------------------------------------------------------------------
1647      REAL(wp), INTENT(in)   , DIMENSION(:,:)             ::   picefr     ! ice fraction                [0 to 1]
1648      !                                                   !!           ! optional arguments, used only in 'mixed oce-ice' case or for Met-Office coupling
1649      REAL(wp), INTENT(in)   , DIMENSION(:,:,:), OPTIONAL ::   palbi      ! all skies ice albedo
1650      REAL(wp), INTENT(in)   , DIMENSION(:,:  ), OPTIONAL ::   psst       ! sea surface temperature     [Celsius]
1651      REAL(wp), INTENT(inout), DIMENSION(:,:,:), OPTIONAL ::   pist       ! ice surface temperature     [Kelvin] => inout for Met-Office
1652      REAL(wp), INTENT(in)   , DIMENSION(:,:,:), OPTIONAL ::   phs        ! snow depth                  [m]
1653      REAL(wp), INTENT(in)   , DIMENSION(:,:,:), OPTIONAL ::   phi        ! ice thickness               [m]
1654      !
1655      INTEGER  ::   ji, jj, jl   ! dummy loop index
1656      REAL(wp) ::   ztri         ! local scalar
1657      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj)     ::   zcptn, zcptrain, zcptsnw, ziceld, zmsk, zsnw
1658      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj)     ::   zemp_tot, zemp_ice, zemp_oce, ztprecip, zsprecip  , zevap_oce, zdevap_ice
1659      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj)     ::   zqns_tot, zqns_oce, zqsr_tot, zqsr_oce, zqprec_ice, zqemp_oce, zqemp_ice
1660      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj)     ::   zevap_ice_total
1661      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpl) ::   zqns_ice, zqsr_ice, zdqns_ice, zqevap_ice, zevap_ice, zqtr_ice_top, ztsu
1662      !!----------------------------------------------------------------------
1663      !
1664      IF( ln_mixcpl )   zmsk(:,:) = 1. - xcplmask(:,:,0)
1665      ziceld(:,:) = 1._wp - picefr(:,:)
1666      zcptn (:,:) = rcp * sst_m(:,:)
1667      !
1668      !                                                      ! ========================= !
1669      !                                                      !    freshwater budget      !   (emp_tot)
1670      !                                                      ! ========================= !
1671      !
1672      !                                                           ! solid Precipitation                                (sprecip)
1673      !                                                           ! liquid + solid Precipitation                       (tprecip)
1674      !                                                           ! total Evaporation - total Precipitation            (emp_tot)
1675      !                                                           ! sublimation - solid precipitation (cell average)   (emp_ice)
1676      SELECT CASE( TRIM( sn_rcv_emp%cldes ) )
1677      CASE( 'conservative' )   ! received fields: jpr_rain, jpr_snow, jpr_ievp, jpr_tevp
1678         zsprecip(:,:) =   frcv(jpr_snow)%z3(:,:,1)                  ! May need to ensure positive here
1679         ztprecip(:,:) =   frcv(jpr_rain)%z3(:,:,1) + zsprecip(:,:)  ! May need to ensure positive here
1680         zemp_tot(:,:) =   frcv(jpr_tevp)%z3(:,:,1) - ztprecip(:,:)
1681      CASE( 'oce and ice'   )   ! received fields: jpr_sbpr, jpr_semp, jpr_oemp, jpr_ievp
1682         zemp_tot(:,:) = ziceld(:,:) * frcv(jpr_oemp)%z3(:,:,1) + picefr(:,:) * frcv(jpr_sbpr)%z3(:,:,1)
1683         zemp_ice(:,:) = frcv(jpr_semp)%z3(:,:,1) * picefr(:,:)
1684         zsprecip(:,:) = frcv(jpr_ievp)%z3(:,:,1) - frcv(jpr_semp)%z3(:,:,1)
1685         ztprecip(:,:) = frcv(jpr_semp)%z3(:,:,1) - frcv(jpr_sbpr)%z3(:,:,1) + zsprecip(:,:)
1686      CASE( 'none'      )       ! Not available as for now: needs additional coding below when computing zevap_oce
1687      !                         ! since fields received are not defined with none option
1688         CALL ctl_stop( 'STOP', 'sbccpl/sbc_cpl_ice_flx: some fields are not defined. Change sn_rcv_emp value in namelist namsbc_cpl' )
1689      END SELECT
1690
1691#if defined key_si3
1692
1693      ! --- evaporation over ice (kg/m2/s) --- !
1694      IF (ln_scale_ice_flux) THEN ! typically met-office requirements
1695         IF (sn_rcv_emp%clcat == 'yes') THEN
1696            WHERE( a_i(:,:,:) > 1.e-10) ; zevap_ice(:,:,:) = frcv(jpr_ievp)%z3(:,:,:) * a_i_last_couple(:,:,:) / a_i(:,:,:)
1697            ELSEWHERE                   ; zevap_ice(:,:,:) = 0._wp
1698            END WHERE
1699            zevap_ice_total(:,:) = SUM( zevap_ice(:,:,:), dim=3 )
1700         ELSE
1701            WHERE( picefr(:,:) > 1.e-10) ; zevap_ice(:,:,1) = frcv(jpr_ievp)%z3(:,:,1) * SUM( a_i_last_couple, dim=3 ) / picefr(:,:)
1702            ELSEWHERE                    ; zevap_ice(:,:,1) = 0._wp
1703            END WHERE
1704            zevap_ice_total(:,:) = zevap_ice(:,:,1)
1705         ENDIF
1706      ELSE
1707         IF (sn_rcv_emp%clcat == 'yes') THEN
1708            zevap_ice(:,:,1:jpl) = frcv(jpr_ievp)%z3(:,:,1:jpl)
1709            zevap_ice_total(:,:) = SUM( zevap_ice(:,:,:), dim=3 )
1710         ELSE
1711            zevap_ice(:,:,1) = frcv(jpr_ievp)%z3(:,:,1)
1712            zevap_ice_total(:,:) = zevap_ice(:,:,1)
1713         ENDIF
1714      ENDIF
1715
1716      IF ( TRIM( sn_rcv_emp%cldes ) == 'conservative' ) THEN
1717         ! For conservative case zemp_ice has not been defined yet. Do it now.
1718         zemp_ice(:,:) = zevap_ice_total(:,:) * picefr(:,:) - frcv(jpr_snow)%z3(:,:,1) * picefr(:,:)
1719      ENDIF
1720
1721      ! zsnw = snow fraction over ice after wind blowing (=picefr if no blowing)
1722      zsnw(:,:) = 0._wp   ;   CALL ice_thd_snwblow( ziceld, zsnw )
1723     
1724      ! --- evaporation minus precipitation corrected (because of wind blowing on snow) --- !
1725      zemp_ice(:,:) = zemp_ice(:,:) + zsprecip(:,:) * ( picefr(:,:) - zsnw(:,:) )  ! emp_ice = A * sublimation - zsnw * sprecip
1726      zemp_oce(:,:) = zemp_tot(:,:) - zemp_ice(:,:)                                ! emp_oce = emp_tot - emp_ice
1727
1728      ! --- evaporation over ocean (used later for qemp) --- !
1729      zevap_oce(:,:) = frcv(jpr_tevp)%z3(:,:,1) - zevap_ice_total(:,:) * picefr(:,:)
1730
1731      ! since the sensitivity of evap to temperature (devap/dT) is not prescribed by the atmosphere, we set it to 0
1732      ! therefore, sublimation is not redistributed over the ice categories when no subgrid scale fluxes are provided by atm.
1733      zdevap_ice(:,:) = 0._wp
1734     
1735      ! --- Continental fluxes --- !
1736      IF( srcv(jpr_rnf)%laction ) THEN   ! runoffs (included in emp later on)
1737         rnf(:,:) = frcv(jpr_rnf)%z3(:,:,1)
1738      ENDIF
1739      IF( srcv(jpr_cal)%laction ) THEN   ! calving (put in emp_tot and emp_oce)
1740         zemp_tot(:,:) = zemp_tot(:,:) - frcv(jpr_cal)%z3(:,:,1)
1741         zemp_oce(:,:) = zemp_oce(:,:) - frcv(jpr_cal)%z3(:,:,1)
1742      ENDIF
1743      IF( srcv(jpr_icb)%laction ) THEN   ! iceberg added to runoffs
1744         fwficb(:,:) = frcv(jpr_icb)%z3(:,:,1)
1745         rnf(:,:)    = rnf(:,:) + fwficb(:,:)
1746      ENDIF
1747      IF( srcv(jpr_isf)%laction ) THEN   ! iceshelf (fwfisf <0 mean melting)
1748        fwfisf(:,:) = - frcv(jpr_isf)%z3(:,:,1) 
1749      ENDIF
1750
1751      IF( ln_mixcpl ) THEN
1752         emp_tot(:,:) = emp_tot(:,:) * xcplmask(:,:,0) + zemp_tot(:,:) * zmsk(:,:)
1753         emp_ice(:,:) = emp_ice(:,:) * xcplmask(:,:,0) + zemp_ice(:,:) * zmsk(:,:)
1754         emp_oce(:,:) = emp_oce(:,:) * xcplmask(:,:,0) + zemp_oce(:,:) * zmsk(:,:)
1755         sprecip(:,:) = sprecip(:,:) * xcplmask(:,:,0) + zsprecip(:,:) * zmsk(:,:)
1756         tprecip(:,:) = tprecip(:,:) * xcplmask(:,:,0) + ztprecip(:,:) * zmsk(:,:)
1757         DO jl = 1, jpl
1758            evap_ice (:,:,jl) = evap_ice (:,:,jl) * xcplmask(:,:,0) + zevap_ice (:,:,jl) * zmsk(:,:)
1759            devap_ice(:,:,jl) = devap_ice(:,:,jl) * xcplmask(:,:,0) + zdevap_ice(:,:)    * zmsk(:,:)
1760         END DO
1761      ELSE
1762         emp_tot (:,:)   = zemp_tot (:,:)
1763         emp_ice (:,:)   = zemp_ice (:,:)
1764         emp_oce (:,:)   = zemp_oce (:,:)     
1765         sprecip (:,:)   = zsprecip (:,:)
1766         tprecip (:,:)   = ztprecip (:,:)
1767         evap_ice(:,:,:) = zevap_ice(:,:,:)
1768         DO jl = 1, jpl
1769            devap_ice(:,:,jl) = zdevap_ice(:,:)
1770         END DO
1771      ENDIF
1772
1773#else
1774      zsnw(:,:) = picefr(:,:)
1775      ! --- Continental fluxes --- !
1776      IF( srcv(jpr_rnf)%laction ) THEN   ! runoffs (included in emp later on)
1777         rnf(:,:) = frcv(jpr_rnf)%z3(:,:,1)
1778      ENDIF
1779      IF( srcv(jpr_cal)%laction ) THEN   ! calving (put in emp_tot)
1780         zemp_tot(:,:) = zemp_tot(:,:) - frcv(jpr_cal)%z3(:,:,1)
1781      ENDIF
1782      IF( srcv(jpr_icb)%laction ) THEN   ! iceberg added to runoffs
1783         fwficb(:,:) = frcv(jpr_icb)%z3(:,:,1)
1784         rnf(:,:)    = rnf(:,:) + fwficb(:,:)
1785      ENDIF
1786      IF( srcv(jpr_isf)%laction ) THEN   ! iceshelf (fwfisf <0 mean melting)
1787        fwfisf(:,:) = - frcv(jpr_isf)%z3(:,:,1)
1788      ENDIF
1789      !
1790      IF( ln_mixcpl ) THEN
1791         emp_tot(:,:) = emp_tot(:,:) * xcplmask(:,:,0) + zemp_tot(:,:) * zmsk(:,:)
1792         emp_ice(:,:) = emp_ice(:,:) * xcplmask(:,:,0) + zemp_ice(:,:) * zmsk(:,:)
1793         sprecip(:,:) = sprecip(:,:) * xcplmask(:,:,0) + zsprecip(:,:) * zmsk(:,:)
1794         tprecip(:,:) = tprecip(:,:) * xcplmask(:,:,0) + ztprecip(:,:) * zmsk(:,:)
1795      ELSE
1796         emp_tot(:,:) =                                  zemp_tot(:,:)
1797         emp_ice(:,:) =                                  zemp_ice(:,:)
1798         sprecip(:,:) =                                  zsprecip(:,:)
1799         tprecip(:,:) =                                  ztprecip(:,:)
1800      ENDIF
1801      !
1802#endif
1803
1804      ! outputs
1805!!      IF( srcv(jpr_rnf)%laction )   CALL iom_put( 'runoffs' , rnf(:,:) * tmask(:,:,1)                                 )  ! runoff
1806!!      IF( srcv(jpr_isf)%laction )   CALL iom_put( 'iceshelf_cea', -fwfisf(:,:) * tmask(:,:,1)                         )  ! iceshelf
1807      IF( srcv(jpr_cal)%laction )    CALL iom_put( 'calving_cea' , frcv(jpr_cal)%z3(:,:,1) * tmask(:,:,1)                )  ! calving
1808      IF( srcv(jpr_icb)%laction )    CALL iom_put( 'iceberg_cea' , frcv(jpr_icb)%z3(:,:,1) * tmask(:,:,1)                )  ! icebergs
1809      IF( iom_use('snowpre') )       CALL iom_put( 'snowpre'     , sprecip(:,:)                                          )  ! Snow
1810      IF( iom_use('precip') )        CALL iom_put( 'precip'      , tprecip(:,:)                                          )  ! total  precipitation
1811      IF( iom_use('rain') )          CALL iom_put( 'rain'        , tprecip(:,:) - sprecip(:,:)                           )  ! liquid precipitation
1812      IF( iom_use('snow_ao_cea') )   CALL iom_put( 'snow_ao_cea' , sprecip(:,:) * ( 1._wp - zsnw(:,:) )                  )  ! Snow over ice-free ocean  (cell average)
1813      IF( iom_use('snow_ai_cea') )   CALL iom_put( 'snow_ai_cea' , sprecip(:,:) *           zsnw(:,:)                    )  ! Snow over sea-ice         (cell average)
1814      IF( iom_use('rain_ao_cea') )   CALL iom_put( 'rain_ao_cea' , ( tprecip(:,:) - sprecip(:,:) ) * picefr(:,:)         )  ! liquid precipitation over ocean (cell average)
1815      IF( iom_use('subl_ai_cea') )   CALL iom_put( 'subl_ai_cea' , frcv(jpr_ievp)%z3(:,:,1) * picefr(:,:) * tmask(:,:,1) )     ! Sublimation over sea-ice (cell average)
1816      IF( iom_use('evap_ao_cea') )   CALL iom_put( 'evap_ao_cea' , ( frcv(jpr_tevp)%z3(:,:,1)  &
1817         &                                                         - frcv(jpr_ievp)%z3(:,:,1) * picefr(:,:) ) * tmask(:,:,1) ) ! ice-free oce evap (cell average)
1818      ! note: runoff output is done in sbcrnf (which includes icebergs too) and iceshelf output is done in sbcisf
1819      !
1820      !                                                      ! ========================= !
1821      SELECT CASE( TRIM( sn_rcv_qns%cldes ) )                !   non solar heat fluxes   !   (qns)
1822      !                                                      ! ========================= !
1823      CASE( 'oce only' )         ! the required field is directly provided
1824         zqns_tot(:,:) = frcv(jpr_qnsoce)%z3(:,:,1)
1825         ! For Met Office sea ice non-solar fluxes are already delt with by JULES so setting to zero
1826         ! here so the only flux is the ocean only one.
1827         zqns_ice(:,:,:) = 0._wp 
1828      CASE( 'conservative' )     ! the required fields are directly provided
1829         zqns_tot(:,:) = frcv(jpr_qnsmix)%z3(:,:,1)
1830         IF ( TRIM(sn_rcv_qns%clcat) == 'yes' ) THEN
1831            zqns_ice(:,:,1:jpl) = frcv(jpr_qnsice)%z3(:,:,1:jpl)
1832         ELSE
1833            DO jl = 1, jpl
1834               zqns_ice(:,:,jl) = frcv(jpr_qnsice)%z3(:,:,1) ! Set all category values equal
1835            END DO
1836         ENDIF
1837      CASE( 'oce and ice' )      ! the total flux is computed from ocean and ice fluxes
1838         zqns_tot(:,:) =  ziceld(:,:) * frcv(jpr_qnsoce)%z3(:,:,1)
1839         IF ( TRIM(sn_rcv_qns%clcat) == 'yes' ) THEN
1840            DO jl=1,jpl
1841               zqns_tot(:,:   ) = zqns_tot(:,:) + a_i(:,:,jl) * frcv(jpr_qnsice)%z3(:,:,jl)   
1842               zqns_ice(:,:,jl) = frcv(jpr_qnsice)%z3(:,:,jl)
1843            ENDDO
1844         ELSE
1845            qns_tot(:,:) = qns_tot(:,:) + picefr(:,:) * frcv(jpr_qnsice)%z3(:,:,1)
1846            DO jl = 1, jpl
1847               zqns_tot(:,:   ) = zqns_tot(:,:) + picefr(:,:) * frcv(jpr_qnsice)%z3(:,:,1)
1848               zqns_ice(:,:,jl) = frcv(jpr_qnsice)%z3(:,:,1)
1849            END DO
1850         ENDIF
1851      CASE( 'mixed oce-ice' )    ! the ice flux is cumputed from the total flux, the SST and ice informations
1852! ** NEED TO SORT OUT HOW THIS SHOULD WORK IN THE MULTI-CATEGORY CASE - CURRENTLY NOT ALLOWED WHEN INTERFACE INITIALISED **
1853         zqns_tot(:,:  ) = frcv(jpr_qnsmix)%z3(:,:,1)
1854         IF ( TRIM(sn_rcv_qsr%clcat) == 'yes' ) THEN
1855            DO jl = 1, jpl
1856               zqns_ice(:,:,jl) = frcv(jpr_qnsmix)%z3(:,:,jl)    &
1857                  &             + frcv(jpr_dqnsdt)%z3(:,:,jl) * ( pist(:,:,jl) - ( ( rt0 + psst(:,:) ) * ziceld(:,:)   &
1858                  &                                             + pist(:,:,jl) * picefr(:,:) ) )
1859            END DO
1860         ELSE
1861            DO jl = 1, jpl
1862               zqns_ice(:,:,jl) = frcv(jpr_qnsmix)%z3(:,:, 1)    &
1863                  &             + frcv(jpr_dqnsdt)%z3(:,:, 1) * ( pist(:,:,jl) - ( ( rt0 + psst(:,:) ) * ziceld(:,:)   &
1864                  &                                             + pist(:,:,jl) * picefr(:,:) ) )
1865            END DO
1866         ENDIF
1867      END SELECT
1868      !                                     
1869      ! --- calving (removed from qns_tot) --- !
1870      IF( srcv(jpr_cal)%laction )   zqns_tot(:,:) = zqns_tot(:,:) - frcv(jpr_cal)%z3(:,:,1) * rLfus  ! remove latent heat of calving
1871                                                                                                     ! we suppose it melts at 0deg, though it should be temp. of surrounding ocean
1872      ! --- iceberg (removed from qns_tot) --- !
1873      IF( srcv(jpr_icb)%laction )   zqns_tot(:,:) = zqns_tot(:,:) - frcv(jpr_icb)%z3(:,:,1) * rLfus  ! remove latent heat of iceberg melting
1874
1875#if defined key_si3     
1876      ! --- non solar flux over ocean --- !
1877      !         note: ziceld cannot be = 0 since we limit the ice concentration to amax
1878      zqns_oce = 0._wp
1879      WHERE( ziceld /= 0._wp )   zqns_oce(:,:) = ( zqns_tot(:,:) - SUM( a_i * zqns_ice, dim=3 ) ) / ziceld(:,:)
1880
1881      ! Heat content per unit mass of snow (J/kg)
1882      WHERE( SUM( a_i, dim=3 ) > 1.e-10 )   ;   zcptsnw(:,:) = rcpi * SUM( (tn_ice - rt0) * a_i, dim=3 ) / SUM( a_i, dim=3 )
1883      ELSEWHERE                             ;   zcptsnw(:,:) = zcptn(:,:)
1884      ENDWHERE
1885      ! Heat content per unit mass of rain (J/kg)
1886      zcptrain(:,:) = rcp * ( SUM( (tn_ice(:,:,:) - rt0) * a_i(:,:,:), dim=3 ) + sst_m(:,:) * ziceld(:,:) ) 
1887
1888      ! --- enthalpy of snow precip over ice in J/m3 (to be used in 1D-thermo) --- !
1889      zqprec_ice(:,:) = rhos * ( zcptsnw(:,:) - rLfus )
1890
1891      ! --- heat content of evap over ice in W/m2 (to be used in 1D-thermo) --- !
1892      DO jl = 1, jpl
1893         zqevap_ice(:,:,jl) = 0._wp ! should be -evap * ( ( Tice - rt0 ) * rcpi ) but atm. does not take it into account
1894      END DO
1895
1896      ! --- heat flux associated with emp (W/m2) --- !
1897      zqemp_oce(:,:) = -  zevap_oce(:,:)                                      *   zcptn   (:,:)   &        ! evap
1898         &             + ( ztprecip(:,:) - zsprecip(:,:) )                    *   zcptrain(:,:)   &        ! liquid precip
1899         &             +   zsprecip(:,:)                   * ( 1._wp - zsnw ) * ( zcptsnw (:,:) - rLfus )  ! solid precip over ocean + snow melting
1900      zqemp_ice(:,:) =     zsprecip(:,:)                   * zsnw             * ( zcptsnw (:,:) - rLfus )  ! solid precip over ice (qevap_ice=0 since atm. does not take it into account)
1901!!    zqemp_ice(:,:) = -   frcv(jpr_ievp)%z3(:,:,1)        * picefr(:,:)      *   zcptsnw (:,:)   &        ! ice evap
1902!!       &             +   zsprecip(:,:)                   * zsnw             * zqprec_ice(:,:) * r1_rhos  ! solid precip over ice
1903     
1904      ! --- total non solar flux (including evap/precip) --- !
1905      zqns_tot(:,:) = zqns_tot(:,:) + zqemp_ice(:,:) + zqemp_oce(:,:)
1906
1907      ! --- in case both coupled/forced are active, we must mix values --- !
1908      IF( ln_mixcpl ) THEN
1909         qns_tot(:,:) = qns_tot(:,:) * xcplmask(:,:,0) + zqns_tot(:,:)* zmsk(:,:)
1910         qns_oce(:,:) = qns_oce(:,:) * xcplmask(:,:,0) + zqns_oce(:,:)* zmsk(:,:)
1911         DO jl=1,jpl
1912            qns_ice  (:,:,jl) = qns_ice  (:,:,jl) * xcplmask(:,:,0) +  zqns_ice  (:,:,jl)* zmsk(:,:)
1913            qevap_ice(:,:,jl) = qevap_ice(:,:,jl) * xcplmask(:,:,0) +  zqevap_ice(:,:,jl)* zmsk(:,:)
1914         ENDDO
1915         qprec_ice(:,:) = qprec_ice(:,:) * xcplmask(:,:,0) + zqprec_ice(:,:)* zmsk(:,:)
1916         qemp_oce (:,:) =  qemp_oce(:,:) * xcplmask(:,:,0) +  zqemp_oce(:,:)* zmsk(:,:)
1917         qemp_ice (:,:) =  qemp_ice(:,:) * xcplmask(:,:,0) +  zqemp_ice(:,:)* zmsk(:,:)
1918      ELSE
1919         qns_tot  (:,:  ) = zqns_tot  (:,:  )
1920         qns_oce  (:,:  ) = zqns_oce  (:,:  )
1921         qns_ice  (:,:,:) = zqns_ice  (:,:,:)
1922         qevap_ice(:,:,:) = zqevap_ice(:,:,:)
1923         qprec_ice(:,:  ) = zqprec_ice(:,:  )
1924         qemp_oce (:,:  ) = zqemp_oce (:,:  )
1925         qemp_ice (:,:  ) = zqemp_ice (:,:  )
1926      ENDIF
1927
1928#else
1929      zcptsnw (:,:) = zcptn(:,:)
1930      zcptrain(:,:) = zcptn(:,:)
1931     
1932      ! clem: this formulation is certainly wrong... but better than it was...
1933      zqns_tot(:,:) = zqns_tot(:,:)                             &          ! zqns_tot update over free ocean with:
1934         &          - (  ziceld(:,:) * zsprecip(:,:) * rLfus )  &          ! remove the latent heat flux of solid precip. melting
1935         &          - (  zemp_tot(:,:)                          &          ! remove the heat content of mass flux (assumed to be at SST)
1936         &             - zemp_ice(:,:) ) * zcptn(:,:) 
1937
1938     IF( ln_mixcpl ) THEN
1939         qns_tot(:,:) = qns(:,:) * ziceld(:,:) + SUM( qns_ice(:,:,:) * a_i(:,:,:), dim=3 )   ! total flux from blk
1940         qns_tot(:,:) = qns_tot(:,:) * xcplmask(:,:,0) +  zqns_tot(:,:)* zmsk(:,:)
1941         DO jl=1,jpl
1942            qns_ice(:,:,jl) = qns_ice(:,:,jl) * xcplmask(:,:,0) +  zqns_ice(:,:,jl)* zmsk(:,:)
1943         ENDDO
1944      ELSE
1945         qns_tot(:,:  ) = zqns_tot(:,:  )
1946         qns_ice(:,:,:) = zqns_ice(:,:,:)
1947      ENDIF
1948
1949#endif
1950      ! outputs
1951      IF ( srcv(jpr_cal)%laction ) CALL iom_put('hflx_cal_cea'    , - frcv(jpr_cal)%z3(:,:,1) * rLfus )   ! latent heat from calving
1952      IF ( srcv(jpr_icb)%laction ) CALL iom_put('hflx_icb_cea'    , - frcv(jpr_icb)%z3(:,:,1) * rLfus )   ! latent heat from icebergs melting
1953      IF ( iom_use(   'hflx_rain_cea') ) CALL iom_put('hflx_rain_cea' , ( tprecip(:,:) - sprecip(:,:) ) * zcptrain(:,:) )        ! heat flux from rain (cell average)
1954      IF ( iom_use(   'hflx_evap_cea') ) CALL iom_put('hflx_evap_cea' , ( frcv(jpr_tevp)%z3(:,:,1) - frcv(jpr_ievp)%z3(:,:,1) * picefr(:,:) )  &
1955           &                         * zcptn(:,:) * tmask(:,:,1) )            ! heat flux from evap (cell average)
1956      IF ( iom_use(   'hflx_prec_cea') ) CALL iom_put('hflx_prec_cea' ,    sprecip(:,:) * ( zcptsnw(:,:) - rLfus )  &                    ! heat flux from all precip (cell avg)
1957         &                          + ( tprecip(:,:) - sprecip(:,:) ) * zcptrain(:,:) )
1958      IF ( iom_use(   'hflx_snow_cea') ) CALL iom_put('hflx_snow_cea'   , sprecip(:,:) * ( zcptsnw(:,:) - rLfus )  )               ! heat flux from snow (cell average)
1959      IF ( iom_use('hflx_snow_ao_cea') ) CALL iom_put('hflx_snow_ao_cea', sprecip(:,:) * ( zcptsnw(:,:) - rLfus ) * ( 1._wp - zsnw(:,:) ) )   ! heat flux from snow (over ocean)
1960      IF ( iom_use('hflx_snow_ai_cea') ) CALL iom_put('hflx_snow_ai_cea', sprecip(:,:) * ( zcptsnw(:,:) - rLfus ) *  zsnw(:,:) )              ! heat flux from snow (over ice)
1961      ! note: hflx for runoff and iceshelf are done in sbcrnf and sbcisf resp.
1962      !
1963      !                                                      ! ========================= !
1964      SELECT CASE( TRIM( sn_rcv_qsr%cldes ) )                !      solar heat fluxes    !   (qsr)
1965      !                                                      ! ========================= !
1966      CASE( 'oce only' )
1967         zqsr_tot(:,:  ) = MAX( 0._wp , frcv(jpr_qsroce)%z3(:,:,1) )
1968         ! For Met Office sea ice solar fluxes are already delt with by JULES so setting to zero
1969         ! here so the only flux is the ocean only one.
1970         zqsr_ice(:,:,:) = 0._wp
1971      CASE( 'conservative' )
1972         zqsr_tot(:,:  ) = frcv(jpr_qsrmix)%z3(:,:,1)
1973         IF ( TRIM(sn_rcv_qsr%clcat) == 'yes' ) THEN
1974            zqsr_ice(:,:,1:jpl) = frcv(jpr_qsrice)%z3(:,:,1:jpl)
1975         ELSE
1976            ! Set all category values equal for the moment
1977            DO jl = 1, jpl
1978               zqsr_ice(:,:,jl) = frcv(jpr_qsrice)%z3(:,:,1)
1979            END DO
1980         ENDIF
1981      CASE( 'oce and ice' )
1982         zqsr_tot(:,:  ) =  ziceld(:,:) * frcv(jpr_qsroce)%z3(:,:,1)
1983         IF ( TRIM(sn_rcv_qsr%clcat) == 'yes' ) THEN
1984            DO jl = 1, jpl
1985               zqsr_tot(:,:   ) = zqsr_tot(:,:) + a_i(:,:,jl) * frcv(jpr_qsrice)%z3(:,:,jl)   
1986               zqsr_ice(:,:,jl) = frcv(jpr_qsrice)%z3(:,:,jl)
1987            END DO
1988         ELSE
1989            qsr_tot(:,:   ) = qsr_tot(:,:) + picefr(:,:) * frcv(jpr_qsrice)%z3(:,:,1)
1990            DO jl = 1, jpl
1991               zqsr_tot(:,:   ) = zqsr_tot(:,:) + picefr(:,:) * frcv(jpr_qsrice)%z3(:,:,1)
1992               zqsr_ice(:,:,jl) = frcv(jpr_qsrice)%z3(:,:,1)
1993            END DO
1994         ENDIF
1995      CASE( 'mixed oce-ice' )
1996         zqsr_tot(:,:  ) = frcv(jpr_qsrmix)%z3(:,:,1)
1997! ** NEED TO SORT OUT HOW THIS SHOULD WORK IN THE MULTI-CATEGORY CASE - CURRENTLY NOT ALLOWED WHEN INTERFACE INITIALISED **
1998!       Create solar heat flux over ice using incoming solar heat flux and albedos
1999!       ( see OASIS3 user guide, 5th edition, p39 )
2000         IF ( TRIM(sn_rcv_qsr%clcat) == 'yes' ) THEN
2001            DO jl = 1, jpl
2002               zqsr_ice(:,:,jl) = frcv(jpr_qsrmix)%z3(:,:,jl) * ( 1.- palbi(:,:,jl) )   &
2003                  &            / (  1.- ( alb_oce_mix(:,:   ) * ziceld(:,:)       &
2004                  &                     + palbi      (:,:,jl) * picefr(:,:) ) )
2005            END DO
2006         ELSE
2007            DO jl = 1, jpl
2008               zqsr_ice(:,:,jl) = frcv(jpr_qsrmix)%z3(:,:, 1) * ( 1.- palbi(:,:,jl) )   &
2009                  &            / (  1.- ( alb_oce_mix(:,:   ) * ziceld(:,:)       &
2010                  &                     + palbi      (:,:,jl) * picefr(:,:) ) )
2011            END DO
2012         ENDIF
2013      CASE( 'none'      )       ! Not available as for now: needs additional coding 
2014      !                         ! since fields received, here zqsr_tot,  are not defined with none option
2015         CALL ctl_stop( 'STOP', 'sbccpl/sbc_cpl_ice_flx: some fields are not defined. Change sn_rcv_qsr value in namelist namsbc_cpl' )
2016      END SELECT
2017      IF( ln_dm2dc .AND. ln_cpl ) THEN   ! modify qsr to include the diurnal cycle
2018         zqsr_tot(:,:  ) = sbc_dcy( zqsr_tot(:,:  ) )
2019         DO jl = 1, jpl
2020            zqsr_ice(:,:,jl) = sbc_dcy( zqsr_ice(:,:,jl) )
2021         END DO
2022      ENDIF
2023
2024#if defined key_si3
2025      ! --- solar flux over ocean --- !
2026      !         note: ziceld cannot be = 0 since we limit the ice concentration to amax
2027      zqsr_oce = 0._wp
2028      WHERE( ziceld /= 0._wp )  zqsr_oce(:,:) = ( zqsr_tot(:,:) - SUM( a_i * zqsr_ice, dim=3 ) ) / ziceld(:,:)
2029
2030      IF( ln_mixcpl ) THEN   ;   qsr_oce(:,:) = qsr_oce(:,:) * xcplmask(:,:,0) +  zqsr_oce(:,:)* zmsk(:,:)
2031      ELSE                   ;   qsr_oce(:,:) = zqsr_oce(:,:)   ;   ENDIF
2032#endif
2033
2034      IF( ln_mixcpl ) THEN
2035         qsr_tot(:,:) = qsr(:,:) * ziceld(:,:) + SUM( qsr_ice(:,:,:) * a_i(:,:,:), dim=3 )   ! total flux from blk
2036         qsr_tot(:,:) = qsr_tot(:,:) * xcplmask(:,:,0) +  zqsr_tot(:,:)* zmsk(:,:)
2037         DO jl = 1, jpl
2038            qsr_ice(:,:,jl) = qsr_ice(:,:,jl) * xcplmask(:,:,0) +  zqsr_ice(:,:,jl)* zmsk(:,:)
2039         END DO
2040      ELSE
2041         qsr_tot(:,:  ) = zqsr_tot(:,:  )
2042         qsr_ice(:,:,:) = zqsr_ice(:,:,:)
2043      ENDIF
2044
2045      !                                                      ! ========================= !
2046      SELECT CASE( TRIM( sn_rcv_dqnsdt%cldes ) )             !          d(qns)/dt        !
2047      !                                                      ! ========================= !
2048      CASE ('coupled')
2049         IF ( TRIM(sn_rcv_dqnsdt%clcat) == 'yes' ) THEN
2050            zdqns_ice(:,:,1:jpl) = frcv(jpr_dqnsdt)%z3(:,:,1:jpl)
2051         ELSE
2052            ! Set all category values equal for the moment
2053            DO jl=1,jpl
2054               zdqns_ice(:,:,jl) = frcv(jpr_dqnsdt)%z3(:,:,1)
2055            ENDDO
2056         ENDIF
2057      CASE( 'none' ) 
2058         zdqns_ice(:,:,:) = 0._wp
2059      END SELECT
2060     
2061      IF( ln_mixcpl ) THEN
2062         DO jl=1,jpl
2063            dqns_ice(:,:,jl) = dqns_ice(:,:,jl) * xcplmask(:,:,0) + zdqns_ice(:,:,jl) * zmsk(:,:)
2064         ENDDO
2065      ELSE
2066         dqns_ice(:,:,:) = zdqns_ice(:,:,:)
2067      ENDIF
2068
2069#if defined key_si3     
2070      !                                                      ! ========================= !
2071      SELECT CASE( TRIM( sn_rcv_iceflx%cldes ) )             !  ice topmelt and botmelt  !
2072      !                                                      ! ========================= !
2073      CASE ('coupled')
2074         IF (ln_scale_ice_flux) THEN
2075            WHERE( a_i(:,:,:) > 1.e-10_wp )
2076               qml_ice(:,:,:) = frcv(jpr_topm)%z3(:,:,:) * a_i_last_couple(:,:,:) / a_i(:,:,:)
2077               qcn_ice(:,:,:) = frcv(jpr_botm)%z3(:,:,:) * a_i_last_couple(:,:,:) / a_i(:,:,:)
2078            ELSEWHERE
2079               qml_ice(:,:,:) = 0.0_wp
2080               qcn_ice(:,:,:) = 0.0_wp
2081            END WHERE
2082         ELSE
2083            qml_ice(:,:,:) = frcv(jpr_topm)%z3(:,:,:)
2084            qcn_ice(:,:,:) = frcv(jpr_botm)%z3(:,:,:)
2085         ENDIF
2086      END SELECT
2087      !                                                      ! ========================= !
2088      !                                                      !      Transmitted Qsr      !   [W/m2]
2089      !                                                      ! ========================= !
2090      IF( .NOT.ln_cndflx ) THEN                              !==  No conduction flux as surface forcing  ==!
2091         !
2092         !                    ! ===> used prescribed cloud fraction representative for polar oceans in summer (0.81)
2093         ztri = 0.18 * ( 1.0 - cldf_ice ) + 0.35 * cldf_ice    ! surface transmission when hi>10cm (Grenfell Maykut 77)
2094         !
2095         WHERE    ( phs(:,:,:) <= 0._wp .AND. phi(:,:,:) <  0.1_wp )       ! linear decrease from hi=0 to 10cm 
2096            zqtr_ice_top(:,:,:) = qsr_ice(:,:,:) * ( ztri + ( 1._wp - ztri ) * ( 1._wp - phi(:,:,:) * 10._wp ) )
2097         ELSEWHERE( phs(:,:,:) <= 0._wp .AND. phi(:,:,:) >= 0.1_wp )       ! constant (ztri) when hi>10cm
2098            zqtr_ice_top(:,:,:) = qsr_ice(:,:,:) * ztri
2099         ELSEWHERE                                                         ! zero when hs>0
2100            zqtr_ice_top(:,:,:) = 0._wp
2101         END WHERE
2102         !     
2103      ELSEIF( ln_cndflx .AND. .NOT.ln_cndemulate ) THEN      !==  conduction flux as surface forcing  ==!
2104         !
2105         !                    ! ===> here we must receive the qtr_ice_top array from the coupler
2106         !                           for now just assume zero (fully opaque ice)
2107         zqtr_ice_top(:,:,:) = 0._wp
2108         !
2109      ENDIF
2110      !
2111      IF( ln_mixcpl ) THEN
2112         DO jl=1,jpl
2113            qtr_ice_top(:,:,jl) = qtr_ice_top(:,:,jl) * xcplmask(:,:,0) + zqtr_ice_top(:,:,jl) * zmsk(:,:)
2114         ENDDO
2115      ELSE
2116         qtr_ice_top(:,:,:) = zqtr_ice_top(:,:,:)
2117      ENDIF
2118      !                                                      ! ================== !
2119      !                                                      !   ice skin temp.   !
2120      !                                                      ! ================== !
2121      ! needed by Met Office
2122      IF( srcv(jpr_ts_ice)%laction ) THEN
2123         WHERE    ( frcv(jpr_ts_ice)%z3(:,:,:) > 0.0  )   ;   ztsu(:,:,:) =   0. + rt0 
2124         ELSEWHERE( frcv(jpr_ts_ice)%z3(:,:,:) < -60. )   ;   ztsu(:,:,:) = -60. + rt0
2125         ELSEWHERE                                        ;   ztsu(:,:,:) = frcv(jpr_ts_ice)%z3(:,:,:) + rt0
2126         END WHERE
2127         !
2128         IF( ln_mixcpl ) THEN
2129            DO jl=1,jpl
2130               pist(:,:,jl) = pist(:,:,jl) * xcplmask(:,:,0) + ztsu(:,:,jl) * zmsk(:,:)
2131            ENDDO
2132         ELSE
2133            pist(:,:,:) = ztsu(:,:,:)
2134         ENDIF
2135         !
2136      ENDIF
2137      !
2138#endif
2139      !
2140   END SUBROUTINE sbc_cpl_ice_flx
2141   
2142   
2143   SUBROUTINE sbc_cpl_snd( kt )
2144      !!----------------------------------------------------------------------
2145      !!             ***  ROUTINE sbc_cpl_snd  ***
2146      !!
2147      !! ** Purpose :   provide the ocean-ice informations to the atmosphere
2148      !!
2149      !! ** Method  :   send to the atmosphere through a call to cpl_snd
2150      !!              all the needed fields (as defined in sbc_cpl_init)
2151      !!----------------------------------------------------------------------
2152      INTEGER, INTENT(in) ::   kt
2153      !
2154      INTEGER ::   ji, jj, jl   ! dummy loop indices
2155      INTEGER ::   isec, info   ! local integer
2156      REAL(wp) ::   zumax, zvmax
2157      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj)     ::   zfr_l, ztmp1, ztmp2, zotx1, zoty1, zotz1, zitx1, zity1, zitz1
2158      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpl) ::   ztmp3, ztmp4   
2159      !!----------------------------------------------------------------------
2160      !
2161      isec = ( kt - nit000 ) * NINT( rdt )        ! date of exchanges
2162
2163      zfr_l(:,:) = 1.- fr_i(:,:)
2164      !                                                      ! ------------------------- !
2165      !                                                      !    Surface temperature    !   in Kelvin
2166      !                                                      ! ------------------------- !
2167      IF( ssnd(jps_toce)%laction .OR. ssnd(jps_tice)%laction .OR. ssnd(jps_tmix)%laction ) THEN
2168         
2169         IF ( nn_components == jp_iam_opa ) THEN
2170            ztmp1(:,:) = tsn(:,:,1,jp_tem)   ! send temperature as it is (potential or conservative) -> use of l_useCT on the received part
2171         ELSE
2172            ! we must send the surface potential temperature
2173            IF( l_useCT )  THEN    ;   ztmp1(:,:) = eos_pt_from_ct( tsn(:,:,1,jp_tem), tsn(:,:,1,jp_sal) )
2174            ELSE                   ;   ztmp1(:,:) = tsn(:,:,1,jp_tem)
2175            ENDIF
2176            !
2177            SELECT CASE( sn_snd_temp%cldes)
2178            CASE( 'oce only'             )   ;   ztmp1(:,:) =   ztmp1(:,:) + rt0
2179            CASE( 'oce and ice'          )   ;   ztmp1(:,:) =   ztmp1(:,:) + rt0
2180               SELECT CASE( sn_snd_temp%clcat )
2181               CASE( 'yes' )   
2182                  ztmp3(:,:,1:jpl) = tn_ice(:,:,1:jpl)
2183               CASE( 'no' )
2184                  WHERE( SUM( a_i, dim=3 ) /= 0. )
2185                     ztmp3(:,:,1) = SUM( tn_ice * a_i, dim=3 ) / SUM( a_i, dim=3 )
2186                  ELSEWHERE
2187                     ztmp3(:,:,1) = rt0
2188                  END WHERE
2189               CASE default   ;   CALL ctl_stop( 'sbc_cpl_snd: wrong definition of sn_snd_temp%clcat' )
2190               END SELECT
2191            CASE( 'weighted oce and ice' )   ;   ztmp1(:,:) = ( ztmp1(:,:) + rt0 ) * zfr_l(:,:)   
2192               SELECT CASE( sn_snd_temp%clcat )
2193               CASE( 'yes' )   
2194                  ztmp3(:,:,1:jpl) = tn_ice(:,:,1:jpl) * a_i(:,:,1:jpl)
2195               CASE( 'no' )
2196                  ztmp3(:,:,:) = 0.0
2197                  DO jl=1,jpl
2198                     ztmp3(:,:,1) = ztmp3(:,:,1) + tn_ice(:,:,jl) * a_i(:,:,jl)
2199                  ENDDO
2200               CASE default                  ;   CALL ctl_stop( 'sbc_cpl_snd: wrong definition of sn_snd_temp%clcat' )
2201               END SELECT
2202            CASE( 'oce and weighted ice')    ;   ztmp1(:,:) =   tsn(:,:,1,jp_tem) + rt0 
2203               SELECT CASE( sn_snd_temp%clcat ) 
2204               CASE( 'yes' )   
2205                  ztmp3(:,:,1:jpl) = tn_ice(:,:,1:jpl) * a_i(:,:,1:jpl) 
2206               CASE( 'no' ) 
2207                  ztmp3(:,:,:) = 0.0 
2208                  DO jl=1,jpl 
2209                     ztmp3(:,:,1) = ztmp3(:,:,1) + tn_ice(:,:,jl) * a_i(:,:,jl) 
2210                  ENDDO 
2211               CASE default                  ;   CALL ctl_stop( 'sbc_cpl_snd: wrong definition of sn_snd_temp%clcat' ) 
2212               END SELECT
2213            CASE( 'mixed oce-ice'        )   
2214               ztmp1(:,:) = ( ztmp1(:,:) + rt0 ) * zfr_l(:,:) 
2215               DO jl=1,jpl
2216                  ztmp1(:,:) = ztmp1(:,:) + tn_ice(:,:,jl) * a_i(:,:,jl)
2217               ENDDO
2218            CASE default                     ;   CALL ctl_stop( 'sbc_cpl_snd: wrong definition of sn_snd_temp%cldes' )
2219            END SELECT
2220         ENDIF
2221         IF( ssnd(jps_toce)%laction )   CALL cpl_snd( jps_toce, isec, RESHAPE ( ztmp1, (/jpi,jpj,1/) ), info )
2222         IF( ssnd(jps_tice)%laction )   CALL cpl_snd( jps_tice, isec, ztmp3, info )
2223         IF( ssnd(jps_tmix)%laction )   CALL cpl_snd( jps_tmix, isec, RESHAPE ( ztmp1, (/jpi,jpj,1/) ), info )
2224      ENDIF
2225      !
2226      !                                                      ! ------------------------- !
2227      !                                                      ! 1st layer ice/snow temp.  !
2228      !                                                      ! ------------------------- !
2229#if defined key_si3
2230      ! needed by  Met Office
2231      IF( ssnd(jps_ttilyr)%laction) THEN
2232         SELECT CASE( sn_snd_ttilyr%cldes)
2233         CASE ('weighted ice')
2234            ztmp3(:,:,1:jpl) = t1_ice(:,:,1:jpl) * a_i(:,:,1:jpl) 
2235         CASE default                     ;   CALL ctl_stop( 'sbc_cpl_snd: wrong definition of sn_snd_ttilyr%cldes' )
2236         END SELECT
2237         IF( ssnd(jps_ttilyr)%laction )   CALL cpl_snd( jps_ttilyr, isec, ztmp3, info )
2238      ENDIF
2239#endif
2240      !                                                      ! ------------------------- !
2241      !                                                      !           Albedo          !
2242      !                                                      ! ------------------------- !
2243      IF( ssnd(jps_albice)%laction ) THEN                         ! ice
2244          SELECT CASE( sn_snd_alb%cldes )
2245          CASE( 'ice' )
2246             SELECT CASE( sn_snd_alb%clcat )
2247             CASE( 'yes' )   
2248                ztmp3(:,:,1:jpl) = alb_ice(:,:,1:jpl)
2249             CASE( 'no' )
2250                WHERE( SUM( a_i, dim=3 ) /= 0. )
2251                   ztmp1(:,:) = SUM( alb_ice (:,:,1:jpl) * a_i(:,:,1:jpl), dim=3 ) / SUM( a_i(:,:,1:jpl), dim=3 )
2252                ELSEWHERE
2253                   ztmp1(:,:) = alb_oce_mix(:,:)
2254                END WHERE
2255             CASE default   ;   CALL ctl_stop( 'sbc_cpl_snd: wrong definition of sn_snd_alb%clcat' )
2256             END SELECT
2257          CASE( 'weighted ice' )   ;
2258             SELECT CASE( sn_snd_alb%clcat )
2259             CASE( 'yes' )   
2260                ztmp3(:,:,1:jpl) =  alb_ice(:,:,1:jpl) * a_i(:,:,1:jpl)
2261             CASE( 'no' )
2262                WHERE( fr_i (:,:) > 0. )
2263                   ztmp1(:,:) = SUM (  alb_ice(:,:,1:jpl) * a_i(:,:,1:jpl), dim=3 )
2264                ELSEWHERE
2265                   ztmp1(:,:) = 0.
2266                END WHERE
2267             CASE default   ;   CALL ctl_stop( 'sbc_cpl_snd: wrong definition of sn_snd_ice%clcat' )
2268             END SELECT
2269          CASE default      ;   CALL ctl_stop( 'sbc_cpl_snd: wrong definition of sn_snd_alb%cldes' )
2270         END SELECT
2271
2272         SELECT CASE( sn_snd_alb%clcat )
2273            CASE( 'yes' )   
2274               CALL cpl_snd( jps_albice, isec, ztmp3, info )      !-> MV this has never been checked in coupled mode
2275            CASE( 'no'  )   
2276               CALL cpl_snd( jps_albice, isec, RESHAPE ( ztmp1, (/jpi,jpj,1/) ), info ) 
2277         END SELECT
2278      ENDIF
2279
2280      IF( ssnd(jps_albmix)%laction ) THEN                         ! mixed ice-ocean
2281         ztmp1(:,:) = alb_oce_mix(:,:) * zfr_l(:,:)
2282         DO jl = 1, jpl
2283            ztmp1(:,:) = ztmp1(:,:) + alb_ice(:,:,jl) * a_i(:,:,jl)
2284         END DO
2285         CALL cpl_snd( jps_albmix, isec, RESHAPE ( ztmp1, (/jpi,jpj,1/) ), info )
2286      ENDIF
2287      !                                                      ! ------------------------- !
2288      !                                                      !  Ice fraction & Thickness !
2289      !                                                      ! ------------------------- !
2290      ! Send ice fraction field to atmosphere
2291      IF( ssnd(jps_fice)%laction ) THEN
2292         SELECT CASE( sn_snd_thick%clcat )
2293         CASE( 'yes' )   ;   ztmp3(:,:,1:jpl) =  a_i(:,:,1:jpl)
2294         CASE( 'no'  )   ;   ztmp3(:,:,1    ) = fr_i(:,:      )
2295         CASE default    ;   CALL ctl_stop( 'sbc_cpl_snd: wrong definition of sn_snd_thick%clcat' )
2296         END SELECT
2297         CALL cpl_snd( jps_fice, isec, ztmp3, info )
2298      ENDIF
2299
2300#if defined key_si3 || defined key_cice
2301      ! If this coupling was successful then save ice fraction for use between coupling points.
2302      ! This is needed for some calculations where the ice fraction at the last coupling point
2303      ! is needed.
2304      IF(  info == OASIS_Sent    .OR. info == OASIS_ToRest .OR. & 
2305         & info == OASIS_SentOut .OR. info == OASIS_ToRestOut ) THEN
2306         IF ( sn_snd_thick%clcat == 'yes' ) THEN
2307           a_i_last_couple(:,:,1:jpl) = a_i(:,:,1:jpl)
2308         ENDIF
2309      ENDIF
2310#endif
2311
2312      IF( ssnd(jps_fice1)%laction ) THEN
2313         SELECT CASE( sn_snd_thick1%clcat )
2314         CASE( 'yes' )   ;   ztmp3(:,:,1:jpl) =  a_i(:,:,1:jpl)
2315         CASE( 'no'  )   ;   ztmp3(:,:,1    ) = fr_i(:,:      )
2316         CASE default    ;   CALL ctl_stop( 'sbc_cpl_snd: wrong definition of sn_snd_thick1%clcat' )
2317         END SELECT
2318         CALL cpl_snd( jps_fice1, isec, ztmp3, info )
2319      ENDIF
2320     
2321      ! Send ice fraction field to OPA (sent by SAS in SAS-OPA coupling)
2322      IF( ssnd(jps_fice2)%laction ) THEN
2323         ztmp3(:,:,1) = fr_i(:,:)
2324         IF( ssnd(jps_fice2)%laction )   CALL cpl_snd( jps_fice2, isec, ztmp3, info )
2325      ENDIF
2326
2327      ! Send ice and snow thickness field
2328      IF( ssnd(jps_hice)%laction .OR. ssnd(jps_hsnw)%laction ) THEN
2329         SELECT CASE( sn_snd_thick%cldes)
2330         CASE( 'none'                  )       ! nothing to do
2331         CASE( 'weighted ice and snow' )   
2332            SELECT CASE( sn_snd_thick%clcat )
2333            CASE( 'yes' )   
2334               ztmp3(:,:,1:jpl) =  h_i(:,:,1:jpl) * a_i(:,:,1:jpl)
2335               ztmp4(:,:,1:jpl) =  h_s(:,:,1:jpl) * a_i(:,:,1:jpl)
2336            CASE( 'no' )
2337               ztmp3(:,:,:) = 0.0   ;  ztmp4(:,:,:) = 0.0
2338               DO jl=1,jpl
2339                  ztmp3(:,:,1) = ztmp3(:,:,1) + h_i(:,:,jl) * a_i(:,:,jl)
2340                  ztmp4(:,:,1) = ztmp4(:,:,1) + h_s(:,:,jl) * a_i(:,:,jl)
2341               ENDDO
2342            CASE default                  ;   CALL ctl_stop( 'sbc_cpl_snd: wrong definition of sn_snd_thick%clcat' )
2343            END SELECT
2344         CASE( 'ice and snow'         )   
2345            SELECT CASE( sn_snd_thick%clcat )
2346            CASE( 'yes' )
2347               ztmp3(:,:,1:jpl) = h_i(:,:,1:jpl)
2348               ztmp4(:,:,1:jpl) = h_s(:,:,1:jpl)
2349            CASE( 'no' )
2350               WHERE( SUM( a_i, dim=3 ) /= 0. )
2351                  ztmp3(:,:,1) = SUM( h_i * a_i, dim=3 ) / SUM( a_i, dim=3 )
2352                  ztmp4(:,:,1) = SUM( h_s * a_i, dim=3 ) / SUM( a_i, dim=3 )
2353               ELSEWHERE
2354                 ztmp3(:,:,1) = 0.
2355                 ztmp4(:,:,1) = 0.
2356               END WHERE
2357            CASE default                  ;   CALL ctl_stop( 'sbc_cpl_snd: wrong definition of sn_snd_thick%clcat' )
2358            END SELECT
2359         CASE default                     ;   CALL ctl_stop( 'sbc_cpl_snd: wrong definition of sn_snd_thick%cldes' )
2360         END SELECT
2361         IF( ssnd(jps_hice)%laction )   CALL cpl_snd( jps_hice, isec, ztmp3, info )
2362         IF( ssnd(jps_hsnw)%laction )   CALL cpl_snd( jps_hsnw, isec, ztmp4, info )
2363      ENDIF
2364
2365#if defined key_si3
2366      !                                                      ! ------------------------- !
2367      !                                                      !      Ice melt ponds       !
2368      !                                                      ! ------------------------- !
2369      ! needed by Met Office: 1) fraction of ponded ice 2) local/actual pond depth
2370      IF( ssnd(jps_a_p)%laction .OR. ssnd(jps_ht_p)%laction ) THEN
2371         SELECT CASE( sn_snd_mpnd%cldes) 
2372         CASE( 'ice only' ) 
2373            SELECT CASE( sn_snd_mpnd%clcat ) 
2374            CASE( 'yes' ) 
2375               ztmp3(:,:,1:jpl) =  a_ip_eff(:,:,1:jpl)
2376               ztmp4(:,:,1:jpl) =  h_ip(:,:,1:jpl) 
2377            CASE( 'no' ) 
2378               ztmp3(:,:,:) = 0.0 
2379               ztmp4(:,:,:) = 0.0 
2380               DO jl=1,jpl 
2381                 ztmp3(:,:,1) = ztmp3(:,:,1) + a_ip_frac(:,:,jpl)
2382                 ztmp4(:,:,1) = ztmp4(:,:,1) + h_ip(:,:,jpl)
2383               ENDDO 
2384            CASE default   ;   CALL ctl_stop( 'sbc_cpl_snd: wrong definition of sn_snd_mpnd%clcat' ) 
2385            END SELECT 
2386         CASE default      ;   CALL ctl_stop( 'sbc_cpl_snd: wrong definition of sn_snd_mpnd%cldes' )     
2387         END SELECT 
2388         IF( ssnd(jps_a_p)%laction  )   CALL cpl_snd( jps_a_p , isec, ztmp3, info )     
2389         IF( ssnd(jps_ht_p)%laction )   CALL cpl_snd( jps_ht_p, isec, ztmp4, info )     
2390      ENDIF 
2391      !
2392      !                                                      ! ------------------------- !
2393      !                                                      !     Ice conductivity      !
2394      !                                                      ! ------------------------- !
2395      ! needed by Met Office
2396      IF( ssnd(jps_kice)%laction ) THEN
2397         SELECT CASE( sn_snd_cond%cldes) 
2398         CASE( 'weighted ice' )   
2399            SELECT CASE( sn_snd_cond%clcat ) 
2400            CASE( 'yes' )   
2401          ztmp3(:,:,1:jpl) =  cnd_ice(:,:,1:jpl) * a_i(:,:,1:jpl) 
2402            CASE( 'no' ) 
2403               ztmp3(:,:,:) = 0.0 
2404               DO jl=1,jpl 
2405                 ztmp3(:,:,1) = ztmp3(:,:,1) + cnd_ice(:,:,jl) * a_i(:,:,jl) 
2406               ENDDO 
2407            CASE default   ;   CALL ctl_stop( 'sbc_cpl_snd: wrong definition of sn_snd_cond%clcat' ) 
2408            END SELECT
2409         CASE( 'ice only' )   
2410           ztmp3(:,:,1:jpl) = cnd_ice(:,:,1:jpl) 
2411         CASE default      ;   CALL ctl_stop( 'sbc_cpl_snd: wrong definition of sn_snd_cond%cldes' )     
2412         END SELECT
2413         IF( ssnd(jps_kice)%laction )   CALL cpl_snd( jps_kice, isec, ztmp3, info ) 
2414      ENDIF 
2415#endif
2416
2417      !                                                      ! ------------------------- !
2418      !                                                      !  CO2 flux from PISCES     !
2419      !                                                      ! ------------------------- !
2420      IF( ssnd(jps_co2)%laction .AND. l_co2cpl )   THEN 
2421         ztmp1(:,:) = oce_co2(:,:) * 1000.  ! conversion in molC/m2/s
2422         CALL cpl_snd( jps_co2, isec, RESHAPE ( ztmp1, (/jpi,jpj,1/) ) , info ) 
2423      ENDIF 
2424      !
2425      !                                                      ! ------------------------- !
2426      IF( ssnd(jps_ocx1)%laction ) THEN                      !      Surface current      !
2427         !                                                   ! ------------------------- !
2428         !   
2429         !                                                  j+1   j     -----V---F
2430         ! surface velocity always sent from T point                     !       |
2431         !                                                        j      |   T   U
2432         !                                                               |       |
2433         !                                                   j    j-1   -I-------|
2434         !                                               (for I)         |       |
2435         !                                                              i-1  i   i
2436         !                                                               i      i+1 (for I)
2437         IF( nn_components == jp_iam_opa ) THEN
2438            zotx1(:,:) = un(:,:,1) 
2439            zoty1(:,:) = vn(:,:,1) 
2440         ELSE       
2441            SELECT CASE( TRIM( sn_snd_crt%cldes ) )
2442            CASE( 'oce only'             )      ! C-grid ==> T
2443               DO jj = 2, jpjm1
2444                  DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.
2445                     zotx1(ji,jj) = 0.5 * ( un(ji,jj,1) + un(ji-1,jj  ,1) )
2446                     zoty1(ji,jj) = 0.5 * ( vn(ji,jj,1) + vn(ji  ,jj-1,1) ) 
2447                  END DO
2448               END DO
2449            CASE( 'weighted oce and ice' )      ! Ocean and Ice on C-grid ==> T 
2450               DO jj = 2, jpjm1
2451                  DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.
2452                     zotx1(ji,jj) = 0.5 * ( un   (ji,jj,1) + un   (ji-1,jj  ,1) ) * zfr_l(ji,jj) 
2453                     zoty1(ji,jj) = 0.5 * ( vn   (ji,jj,1) + vn   (ji  ,jj-1,1) ) * zfr_l(ji,jj)
2454                     zitx1(ji,jj) = 0.5 * ( u_ice(ji,jj  ) + u_ice(ji-1,jj    ) ) *  fr_i(ji,jj)
2455                     zity1(ji,jj) = 0.5 * ( v_ice(ji,jj  ) + v_ice(ji  ,jj-1  ) ) *  fr_i(ji,jj)
2456                  END DO
2457               END DO
2458               CALL lbc_lnk_multi( 'sbccpl', zitx1, 'T', -1., zity1, 'T', -1. )
2459            CASE( 'mixed oce-ice'        )      ! Ocean and Ice on C-grid ==> T
2460               DO jj = 2, jpjm1
2461                  DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.
2462                     zotx1(ji,jj) = 0.5 * ( un   (ji,jj,1) + un   (ji-1,jj  ,1) ) * zfr_l(ji,jj)   &
2463                        &         + 0.5 * ( u_ice(ji,jj  ) + u_ice(ji-1,jj    ) ) *  fr_i(ji,jj)
2464                     zoty1(ji,jj) = 0.5 * ( vn   (ji,jj,1) + vn   (ji  ,jj-1,1) ) * zfr_l(ji,jj)   &
2465                        &         + 0.5 * ( v_ice(ji,jj  ) + v_ice(ji  ,jj-1  ) ) *  fr_i(ji,jj)
2466                  END DO
2467               END DO
2468            END SELECT
2469            CALL lbc_lnk_multi( 'sbccpl', zotx1, ssnd(jps_ocx1)%clgrid, -1.,  zoty1, ssnd(jps_ocy1)%clgrid, -1. )
2470            !
2471         ENDIF
2472         !
2473         !
2474         IF( TRIM( sn_snd_crt%clvor ) == 'eastward-northward' ) THEN             ! Rotation of the components
2475            !                                                                     ! Ocean component
2476            CALL rot_rep( zotx1, zoty1, ssnd(jps_ocx1)%clgrid, 'ij->e', ztmp1 )       ! 1st component
2477            CALL rot_rep( zotx1, zoty1, ssnd(jps_ocx1)%clgrid, 'ij->n', ztmp2 )       ! 2nd component
2478            zotx1(:,:) = ztmp1(:,:)                                                   ! overwrite the components
2479            zoty1(:,:) = ztmp2(:,:)
2480            IF( ssnd(jps_ivx1)%laction ) THEN                                     ! Ice component
2481               CALL rot_rep( zitx1, zity1, ssnd(jps_ivx1)%clgrid, 'ij->e', ztmp1 )    ! 1st component
2482               CALL rot_rep( zitx1, zity1, ssnd(jps_ivx1)%clgrid, 'ij->n', ztmp2 )    ! 2nd component
2483               zitx1(:,:) = ztmp1(:,:)                                                ! overwrite the components
2484               zity1(:,:) = ztmp2(:,:)
2485            ENDIF
2486         ENDIF
2487         !
2488         ! spherical coordinates to cartesian -> 2 components to 3 components
2489         IF( TRIM( sn_snd_crt%clvref ) == 'cartesian' ) THEN
2490            ztmp1(:,:) = zotx1(:,:)                     ! ocean currents
2491            ztmp2(:,:) = zoty1(:,:)
2492            CALL oce2geo ( ztmp1, ztmp2, 'T', zotx1, zoty1, zotz1 )
2493            !
2494            IF( ssnd(jps_ivx1)%laction ) THEN           ! ice velocities
2495               ztmp1(:,:) = zitx1(:,:)
2496               ztmp1(:,:) = zity1(:,:)
2497               CALL oce2geo ( ztmp1, ztmp2, 'T', zitx1, zity1, zitz1 )
2498            ENDIF
2499         ENDIF
2500         !
2501         IF( ssnd(jps_ocx1)%laction )   CALL cpl_snd( jps_ocx1, isec, RESHAPE ( zotx1, (/jpi,jpj,1/) ), info )   ! ocean x current 1st grid
2502         IF( ssnd(jps_ocy1)%laction )   CALL cpl_snd( jps_ocy1, isec, RESHAPE ( zoty1, (/jpi,jpj,1/) ), info )   ! ocean y current 1st grid
2503         IF( ssnd(jps_ocz1)%laction )   CALL cpl_snd( jps_ocz1, isec, RESHAPE ( zotz1, (/jpi,jpj,1/) ), info )   ! ocean z current 1st grid
2504         !
2505         IF( ssnd(jps_ivx1)%laction )   CALL cpl_snd( jps_ivx1, isec, RESHAPE ( zitx1, (/jpi,jpj,1/) ), info )   ! ice   x current 1st grid
2506         IF( ssnd(jps_ivy1)%laction )   CALL cpl_snd( jps_ivy1, isec, RESHAPE ( zity1, (/jpi,jpj,1/) ), info )   ! ice   y current 1st grid
2507         IF( ssnd(jps_ivz1)%laction )   CALL cpl_snd( jps_ivz1, isec, RESHAPE ( zitz1, (/jpi,jpj,1/) ), info )   ! ice   z current 1st grid
2508         !
2509      ENDIF
2510      !
2511      !                                                      ! ------------------------- !
2512      !                                                      !  Surface current to waves !
2513      !                                                      ! ------------------------- !
2514      IF( ssnd(jps_ocxw)%laction .OR. ssnd(jps_ocyw)%laction ) THEN 
2515          !     
2516          !                                                  j+1  j     -----V---F
2517          ! surface velocity always sent from T point                    !       |
2518          !                                                       j      |   T   U
2519          !                                                              |       |
2520          !                                                   j   j-1   -I-------|
2521          !                                               (for I)        |       |
2522          !                                                             i-1  i   i
2523          !                                                              i      i+1 (for I)
2524          SELECT CASE( TRIM( sn_snd_crtw%cldes ) ) 
2525          CASE( 'oce only'             )      ! C-grid ==> T
2526             DO jj = 2, jpjm1 
2527                DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.
2528                   zotx1(ji,jj) = 0.5 * ( un(ji,jj,1) + un(ji-1,jj  ,1) ) 
2529                   zoty1(ji,jj) = 0.5 * ( vn(ji,jj,1) + vn(ji , jj-1,1) ) 
2530                END DO
2531             END DO
2532          CASE( 'weighted oce and ice' )      ! Ocean and Ice on C-grid ==> T   
2533             DO jj = 2, jpjm1 
2534                DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.
2535                   zotx1(ji,jj) = 0.5 * ( un   (ji,jj,1) + un   (ji-1,jj  ,1) ) * zfr_l(ji,jj)   
2536                   zoty1(ji,jj) = 0.5 * ( vn   (ji,jj,1) + vn   (ji  ,jj-1,1) ) * zfr_l(ji,jj) 
2537                   zitx1(ji,jj) = 0.5 * ( u_ice(ji,jj  ) + u_ice(ji-1,jj    ) ) *  fr_i(ji,jj) 
2538                   zity1(ji,jj) = 0.5 * ( v_ice(ji,jj  ) + v_ice(ji  ,jj-1  ) ) *  fr_i(ji,jj) 
2539                END DO
2540             END DO
2541             CALL lbc_lnk_multi( 'sbccpl', zitx1, 'T', -1.,  zity1, 'T', -1. ) 
2542          CASE( 'mixed oce-ice'        )      ! Ocean and Ice on C-grid ==> T 
2543             DO jj = 2, jpjm1 
2544                DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.
2545                   zotx1(ji,jj) = 0.5 * ( un   (ji,jj,1) + un   (ji-1,jj  ,1) ) * zfr_l(ji,jj)   & 
2546                      &         + 0.5 * ( u_ice(ji,jj  ) + u_ice(ji-1,jj    ) ) *  fr_i(ji,jj) 
2547                   zoty1(ji,jj) = 0.5 * ( vn   (ji,jj,1) + vn   (ji  ,jj-1,1) ) * zfr_l(ji,jj)   & 
2548                      &         + 0.5 * ( v_ice(ji,jj  ) + v_ice(ji  ,jj-1  ) ) *  fr_i(ji,jj) 
2549                END DO
2550             END DO
2551          END SELECT
2552         CALL lbc_lnk_multi( 'sbccpl', zotx1, ssnd(jps_ocxw)%clgrid, -1., zoty1, ssnd(jps_ocyw)%clgrid, -1. ) 
2553         !
2554         !
2555         IF( TRIM( sn_snd_crtw%clvor ) == 'eastward-northward' ) THEN             ! Rotation of the components
2556         !                                                                        ! Ocean component
2557            CALL rot_rep( zotx1, zoty1, ssnd(jps_ocxw)%clgrid, 'ij->e', ztmp1 )       ! 1st component 
2558            CALL rot_rep( zotx1, zoty1, ssnd(jps_ocxw)%clgrid, 'ij->n', ztmp2 )       ! 2nd component 
2559            zotx1(:,:) = ztmp1(:,:)                                                   ! overwrite the components 
2560            zoty1(:,:) = ztmp2(:,:) 
2561            IF( ssnd(jps_ivx1)%laction ) THEN                                     ! Ice component
2562               CALL rot_rep( zitx1, zity1, ssnd(jps_ivx1)%clgrid, 'ij->e', ztmp1 )    ! 1st component 
2563               CALL rot_rep( zitx1, zity1, ssnd(jps_ivx1)%clgrid, 'ij->n', ztmp2 )    ! 2nd component 
2564               zitx1(:,:) = ztmp1(:,:)                                                ! overwrite the components 
2565               zity1(:,:) = ztmp2(:,:) 
2566            ENDIF
2567         ENDIF 
2568         !
2569!         ! spherical coordinates to cartesian -> 2 components to 3 components
2570!         IF( TRIM( sn_snd_crtw%clvref ) == 'cartesian' ) THEN
2571!            ztmp1(:,:) = zotx1(:,:)                     ! ocean currents
2572!            ztmp2(:,:) = zoty1(:,:)
2573!            CALL oce2geo ( ztmp1, ztmp2, 'T', zotx1, zoty1, zotz1 )
2574!            !
2575!            IF( ssnd(jps_ivx1)%laction ) THEN           ! ice velocities
2576!               ztmp1(:,:) = zitx1(:,:)
2577!               ztmp1(:,:) = zity1(:,:)
2578!               CALL oce2geo ( ztmp1, ztmp2, 'T', zitx1, zity1, zitz1 )
2579!            ENDIF
2580!         ENDIF
2581         !
2582         IF( ssnd(jps_ocxw)%laction )   CALL cpl_snd( jps_ocxw, isec, RESHAPE ( zotx1, (/jpi,jpj,1/) ), info )   ! ocean x current 1st grid
2583         IF( ssnd(jps_ocyw)%laction )   CALL cpl_snd( jps_ocyw, isec, RESHAPE ( zoty1, (/jpi,jpj,1/) ), info )   ! ocean y current 1st grid
2584         
2585      ENDIF 
2586      !
2587      IF( ssnd(jps_ficet)%laction ) THEN
2588         CALL cpl_snd( jps_ficet, isec, RESHAPE ( fr_i, (/jpi,jpj,1/) ), info ) 
2589      END IF 
2590      !                                                      ! ------------------------- !
2591      !                                                      !   Water levels to waves   !
2592      !                                                      ! ------------------------- !
2593      IF( ssnd(jps_wlev)%laction ) THEN
2594         IF( ln_apr_dyn ) THEN 
2595            IF( kt /= nit000 ) THEN 
2596               ztmp1(:,:) = sshb(:,:) - 0.5 * ( ssh_ib(:,:) + ssh_ibb(:,:) ) 
2597            ELSE 
2598               ztmp1(:,:) = sshb(:,:) 
2599            ENDIF 
2600         ELSE 
2601            ztmp1(:,:) = sshn(:,:) 
2602         ENDIF 
2603         CALL cpl_snd( jps_wlev  , isec, RESHAPE ( ztmp1, (/jpi,jpj,1/) ), info ) 
2604      END IF 
2605      !
2606      !  Fields sent by OPA to SAS when doing OPA<->SAS coupling
2607      !                                                        ! SSH
2608      IF( ssnd(jps_ssh )%laction )  THEN
2609         !                          ! removed inverse barometer ssh when Patm
2610         !                          forcing is used (for sea-ice dynamics)
2611         IF( ln_apr_dyn ) THEN   ;   ztmp1(:,:) = sshb(:,:) - 0.5 * ( ssh_ib(:,:) + ssh_ibb(:,:) )
2612         ELSE                    ;   ztmp1(:,:) = sshn(:,:)
2613         ENDIF
2614         CALL cpl_snd( jps_ssh   , isec, RESHAPE ( ztmp1            , (/jpi,jpj,1/) ), info )
2615
2616      ENDIF
2617      !                                                        ! SSS
2618      IF( ssnd(jps_soce  )%laction )  THEN
2619         CALL cpl_snd( jps_soce  , isec, RESHAPE ( tsn(:,:,1,jp_sal), (/jpi,jpj,1/) ), info )
2620      ENDIF
2621      !                                                        ! first T level thickness
2622      IF( ssnd(jps_e3t1st )%laction )  THEN
2623         CALL cpl_snd( jps_e3t1st, isec, RESHAPE ( e3t_n(:,:,1)   , (/jpi,jpj,1/) ), info )
2624      ENDIF
2625      !                                                        ! Qsr fraction
2626      IF( ssnd(jps_fraqsr)%laction )  THEN
2627         CALL cpl_snd( jps_fraqsr, isec, RESHAPE ( fraqsr_1lev(:,:) , (/jpi,jpj,1/) ), info )
2628      ENDIF
2629      !
2630      !  Fields sent by SAS to OPA when OASIS coupling
2631      !                                                        ! Solar heat flux
2632      IF( ssnd(jps_qsroce)%laction )  CALL cpl_snd( jps_qsroce, isec, RESHAPE ( qsr , (/jpi,jpj,1/) ), info )
2633      IF( ssnd(jps_qnsoce)%laction )  CALL cpl_snd( jps_qnsoce, isec, RESHAPE ( qns , (/jpi,jpj,1/) ), info )
2634      IF( ssnd(jps_oemp  )%laction )  CALL cpl_snd( jps_oemp  , isec, RESHAPE ( emp , (/jpi,jpj,1/) ), info )
2635      IF( ssnd(jps_sflx  )%laction )  CALL cpl_snd( jps_sflx  , isec, RESHAPE ( sfx , (/jpi,jpj,1/) ), info )
2636      IF( ssnd(jps_otx1  )%laction )  CALL cpl_snd( jps_otx1  , isec, RESHAPE ( utau, (/jpi,jpj,1/) ), info )
2637      IF( ssnd(jps_oty1  )%laction )  CALL cpl_snd( jps_oty1  , isec, RESHAPE ( vtau, (/jpi,jpj,1/) ), info )
2638      IF( ssnd(jps_rnf   )%laction )  CALL cpl_snd( jps_rnf   , isec, RESHAPE ( rnf , (/jpi,jpj,1/) ), info )
2639      IF( ssnd(jps_taum  )%laction )  CALL cpl_snd( jps_taum  , isec, RESHAPE ( taum, (/jpi,jpj,1/) ), info )
2640
2641#if defined key_si3
2642      !                                                      ! ------------------------- !
2643      !                                                      ! Sea surface freezing temp !
2644      !                                                      ! ------------------------- !
2645      ! needed by Met Office
2646      CALL eos_fzp(tsn(:,:,1,jp_sal), sstfrz)
2647      ztmp1(:,:) = sstfrz(:,:) + rt0
2648      IF( ssnd(jps_sstfrz)%laction )  CALL cpl_snd( jps_sstfrz, isec, RESHAPE ( ztmp1, (/jpi,jpj,1/) ), info)
2649#endif
2650      !
2651   END SUBROUTINE sbc_cpl_snd
2652   
2653   !!======================================================================
2654END MODULE sbccpl
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.