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Since March 2022 along with NEMO 4.2 release, the code development moved to a self-hosted GitLab.
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sbccpl.F90 in NEMO/branches/UKMO/NEMO_4.0_GC_couple_pkg/src/OCE/SBC – NEMO

source: NEMO/branches/UKMO/NEMO_4.0_GC_couple_pkg/src/OCE/SBC/sbccpl.F90 @ 11436

Last change on this file since 11436 was 11436, checked in by timgraham, 5 years ago

Get rid of modification to sbc_cpl_init and sbc_cpl_alloc so that number of models is no longer hard coded in the latter. This must be leftover from CICE

File size: 154.9 KB
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   IMPLICIT NONE
52   PRIVATE
53
54   PUBLIC   sbc_cpl_init      ! routine called by sbcmod.F90
55   PUBLIC   sbc_cpl_rcv       ! routine called by icestp.F90
56   PUBLIC   sbc_cpl_snd       ! routine called by step.F90
57   PUBLIC   sbc_cpl_ice_tau   ! routine called by icestp.F90
58   PUBLIC   sbc_cpl_ice_flx   ! routine called by icestp.F90
59   PUBLIC   sbc_cpl_alloc     ! routine called in sbcice_cice.F90
60
61   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_otx1   =  1   ! 3 atmosphere-ocean stress components on grid 1
62   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_oty1   =  2   !
63   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_otz1   =  3   !
64   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_otx2   =  4   ! 3 atmosphere-ocean stress components on grid 2
65   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_oty2   =  5   !
66   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_otz2   =  6   !
67   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_itx1   =  7   ! 3 atmosphere-ice   stress components on grid 1
68   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_ity1   =  8   !
69   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_itz1   =  9   !
70   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_itx2   = 10   ! 3 atmosphere-ice   stress components on grid 2
71   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_ity2   = 11   !
72   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_itz2   = 12   !
73   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_qsroce = 13   ! Qsr above the ocean
74   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_qsrice = 14   ! Qsr above the ice
75   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_qsrmix = 15 
76   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_qnsoce = 16   ! Qns above the ocean
77   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_qnsice = 17   ! Qns above the ice
78   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_qnsmix = 18
79   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_rain   = 19   ! total liquid precipitation (rain)
80   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_snow   = 20   ! solid precipitation over the ocean (snow)
81   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_tevp   = 21   ! total evaporation
82   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_ievp   = 22   ! solid evaporation (sublimation)
83   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_sbpr   = 23   ! sublimation - liquid precipitation - solid precipitation
84   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_semp   = 24   ! solid freshwater budget (sublimation - snow)
85   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_oemp   = 25   ! ocean freshwater budget (evap - precip)
86   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_w10m   = 26   ! 10m wind
87   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_dqnsdt = 27   ! d(Q non solar)/d(temperature)
88   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_rnf    = 28   ! runoffs
89   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_cal    = 29   ! calving
90   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_taum   = 30   ! wind stress module
91   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_co2    = 31
92   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_topm   = 32   ! topmeltn
93   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_botm   = 33   ! botmeltn
94   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_sflx   = 34   ! salt flux
95   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_toce   = 35   ! ocean temperature
96   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_soce   = 36   ! ocean salinity
97   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_ocx1   = 37   ! ocean current on grid 1
98   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_ocy1   = 38   !
99   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_ssh    = 39   ! sea surface height
100   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_fice   = 40   ! ice fraction         
101   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_e3t1st = 41   ! first T level thickness
102   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_fraqsr = 42   ! fraction of solar net radiation absorbed in the first ocean level
103   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_mslp   = 43   ! mean sea level pressure
104   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_hsig   = 44   ! Hsig
105   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_phioc  = 45   ! Wave=>ocean energy flux
106   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_sdrftx = 46   ! Stokes drift on grid 1
107   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_sdrfty = 47   ! Stokes drift on grid 2
108   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_wper   = 48   ! Mean wave period
109   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_wnum   = 49   ! Mean wavenumber
110   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_tauwoc = 50   ! Stress fraction adsorbed by waves
111   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_wdrag  = 51   ! Neutral surface drag coefficient
112   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_isf    = 52
113   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_icb    = 53
114   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_wfreq  = 54   ! Wave peak frequency
115   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_tauwx  = 55   ! x component of the ocean stress from waves
116   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_tauwy  = 56   ! y component of the ocean stress from waves
117   INTEGER, PARAMETER ::   jpr_ts_ice = 57   ! Sea ice surface temp
118
119   INTEGER, PARAMETER ::   jprcv      = 57   ! total number of fields received 
120
121   INTEGER, PARAMETER ::   jps_fice   =  1   ! ice fraction sent to the atmosphere
122   INTEGER, PARAMETER ::   jps_toce   =  2   ! ocean temperature
123   INTEGER, PARAMETER ::   jps_tice   =  3   ! ice   temperature
124   INTEGER, PARAMETER ::   jps_tmix   =  4   ! mixed temperature (ocean+ice)
125   INTEGER, PARAMETER ::   jps_albice =  5   ! ice   albedo
126   INTEGER, PARAMETER ::   jps_albmix =  6   ! mixed albedo
127   INTEGER, PARAMETER ::   jps_hice   =  7   ! ice  thickness
128   INTEGER, PARAMETER ::   jps_hsnw   =  8   ! snow thickness
129   INTEGER, PARAMETER ::   jps_ocx1   =  9   ! ocean current on grid 1
130   INTEGER, PARAMETER ::   jps_ocy1   = 10   !
131   INTEGER, PARAMETER ::   jps_ocz1   = 11   !
132   INTEGER, PARAMETER ::   jps_ivx1   = 12   ! ice   current on grid 1
133   INTEGER, PARAMETER ::   jps_ivy1   = 13   !
134   INTEGER, PARAMETER ::   jps_ivz1   = 14   !
135   INTEGER, PARAMETER ::   jps_co2    = 15
136   INTEGER, PARAMETER ::   jps_soce   = 16   ! ocean salinity
137   INTEGER, PARAMETER ::   jps_ssh    = 17   ! sea surface height
138   INTEGER, PARAMETER ::   jps_qsroce = 18   ! Qsr above the ocean
139   INTEGER, PARAMETER ::   jps_qnsoce = 19   ! Qns above the ocean
140   INTEGER, PARAMETER ::   jps_oemp   = 20   ! ocean freshwater budget (evap - precip)
141   INTEGER, PARAMETER ::   jps_sflx   = 21   ! salt flux
142   INTEGER, PARAMETER ::   jps_otx1   = 22   ! 2 atmosphere-ocean stress components on grid 1
143   INTEGER, PARAMETER ::   jps_oty1   = 23   !
144   INTEGER, PARAMETER ::   jps_rnf    = 24   ! runoffs
145   INTEGER, PARAMETER ::   jps_taum   = 25   ! wind stress module
146   INTEGER, PARAMETER ::   jps_fice2  = 26   ! ice fraction sent to OPA (by SAS when doing SAS-OPA coupling)
147   INTEGER, PARAMETER ::   jps_e3t1st = 27   ! first level depth (vvl)
148   INTEGER, PARAMETER ::   jps_fraqsr = 28   ! fraction of solar net radiation absorbed in the first ocean level
149   INTEGER, PARAMETER ::   jps_ficet  = 29   ! total ice fraction 
150   INTEGER, PARAMETER ::   jps_ocxw   = 30   ! currents on grid 1 
151   INTEGER, PARAMETER ::   jps_ocyw   = 31   ! currents on grid 2
152   INTEGER, PARAMETER ::   jps_wlev   = 32   ! water level
153   INTEGER, PARAMETER ::   jps_fice1  = 33   ! first-order ice concentration (for semi-implicit coupling of atmos-ice fluxes)
154   INTEGER, PARAMETER ::   jps_a_p    = 34   ! meltpond area
155   INTEGER, PARAMETER ::   jps_ht_p   = 35   ! meltpond thickness
156   INTEGER, PARAMETER ::   jps_kice   = 36   ! sea ice effective conductivity
157   INTEGER, PARAMETER ::   jps_sstfrz = 37   ! sea surface freezing temperature
158   INTEGER, PARAMETER ::   jps_ttilyr = 38   ! sea ice top layer temp
159
160   INTEGER, PARAMETER ::   jpsnd      = 38   ! total number of fields sent
161
162   !                                  !!** namelist namsbc_cpl **
163   TYPE ::   FLD_C                     !   
164      CHARACTER(len = 32) ::   cldes      ! desciption of the coupling strategy
165      CHARACTER(len = 32) ::   clcat      ! multiple ice categories strategy
166      CHARACTER(len = 32) ::   clvref     ! reference of vector ('spherical' or 'cartesian')
167      CHARACTER(len = 32) ::   clvor      ! orientation of vector fields ('eastward-northward' or 'local grid')
168      CHARACTER(len = 32) ::   clvgrd     ! grids on which is located the vector fields
169   END TYPE FLD_C
170   !                                   ! Send to the atmosphere 
171   TYPE(FLD_C) ::   sn_snd_temp  , sn_snd_alb , sn_snd_thick, sn_snd_crt   , sn_snd_co2,  &
172      &             sn_snd_thick1, sn_snd_cond, sn_snd_mpnd , sn_snd_sstfrz, sn_snd_ttilyr
173   !                                   ! Received from the atmosphere
174   TYPE(FLD_C) ::   sn_rcv_w10m, sn_rcv_taumod, sn_rcv_tau, sn_rcv_tauw, sn_rcv_dqnsdt, sn_rcv_qsr,  &
175      &             sn_rcv_qns , sn_rcv_emp   , sn_rcv_rnf, sn_rcv_ts_ice
176   TYPE(FLD_C) ::   sn_rcv_cal, sn_rcv_iceflx, sn_rcv_co2, sn_rcv_mslp, sn_rcv_icb, sn_rcv_isf
177   ! Send to waves
178   TYPE(FLD_C) ::   sn_snd_ifrac, sn_snd_crtw, sn_snd_wlev 
179   ! Received from waves
180   TYPE(FLD_C) ::   sn_rcv_hsig, sn_rcv_phioc, sn_rcv_sdrfx, sn_rcv_sdrfy, sn_rcv_wper, sn_rcv_wnum, sn_rcv_tauwoc, &
181                    sn_rcv_wdrag, sn_rcv_wfreq
182   !                                   ! Other namelist parameters
183   INTEGER     ::   nn_cplmodel           ! Maximum number of models to/from which NEMO is potentialy sending/receiving data
184   LOGICAL     ::   ln_usecplmask         !  use a coupling mask file to merge data received from several models
185                                          !   -> file cplmask.nc with the float variable called cplmask (jpi,jpj,nn_cplmodel)
186   TYPE ::   DYNARR     
187      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:,:,:) ::   z3   
188   END TYPE DYNARR
189
190   TYPE( DYNARR ), SAVE, DIMENSION(jprcv) ::   frcv                ! all fields recieved from the atmosphere
191
192   REAL(wp), ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:) ::   alb_oce_mix    ! ocean albedo sent to atmosphere (mix clear/overcast sky)
193
194   REAL(wp) ::   rpref = 101000._wp   ! reference atmospheric pressure[N/m2]
195   REAL(wp) ::   r1_grau              ! = 1.e0 / (grav * rau0)
196
197   INTEGER , ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   nrcvinfo           ! OASIS info argument
198
199   !! Substitution
200#  include "vectopt_loop_substitute.h90"
201   !!----------------------------------------------------------------------
202   !! NEMO/OCE 4.0 , NEMO Consortium (2018)
203   !! $Id$
204   !! Software governed by the CeCILL license (see ./LICENSE)
205   !!----------------------------------------------------------------------
206CONTAINS
207 
208   INTEGER FUNCTION sbc_cpl_alloc()
209      !!----------------------------------------------------------------------
210      !!             ***  FUNCTION sbc_cpl_alloc  ***
211      !!----------------------------------------------------------------------
212      INTEGER :: ierr(4)
213      !!----------------------------------------------------------------------
214      ierr(:) = 0
215      !
216      ALLOCATE( alb_oce_mix(jpi,jpj), nrcvinfo(jprcv),  STAT=ierr(1) )
217     
218#if ! defined key_si3 && ! defined key_cice
219      ALLOCATE( a_i(jpi,jpj,1) , STAT=ierr(2) )  ! used in sbcice_if.F90 (done here as there is no sbc_ice_if_init)
220#endif
221      ALLOCATE( xcplmask(jpi,jpj,0:nn_cplmodel) , STAT=ierr(3) )
222      !
223      IF( .NOT. ln_apr_dyn ) ALLOCATE( ssh_ib(jpi,jpj), ssh_ibb(jpi,jpj), apr(jpi, jpj), STAT=ierr(4) ) 
224
225      sbc_cpl_alloc = MAXVAL( ierr )
226      CALL mpp_sum ( 'sbccpl', sbc_cpl_alloc )
227      IF( sbc_cpl_alloc > 0 )   CALL ctl_warn('sbc_cpl_alloc: allocation of arrays failed')
228      !
229   END FUNCTION sbc_cpl_alloc
230
231
232   SUBROUTINE sbc_cpl_init( k_ice )     
233      !!----------------------------------------------------------------------
234      !!             ***  ROUTINE sbc_cpl_init  ***
235      !!
236      !! ** Purpose :   Initialisation of send and received information from
237      !!                the atmospheric component
238      !!
239      !! ** Method  : * Read namsbc_cpl namelist
240      !!              * define the receive interface
241      !!              * define the send    interface
242      !!              * initialise the OASIS coupler
243      !!----------------------------------------------------------------------
244      INTEGER, INTENT(in) ::   k_ice   ! ice management in the sbc (=0/1/2/3)
245      !
246      INTEGER ::   jn          ! dummy loop index
247      INTEGER ::   ios, inum   ! Local integer
248      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj) ::   zacs, zaos
249      !!
250      NAMELIST/namsbc_cpl/  sn_snd_temp  , sn_snd_alb   , sn_snd_thick, sn_snd_crt   , sn_snd_co2  ,   & 
251         &                  sn_snd_ttilyr, sn_snd_cond  , sn_snd_mpnd , sn_snd_sstfrz, sn_snd_thick1,  & 
252         &                  sn_snd_ifrac , sn_snd_crtw  , sn_snd_wlev , sn_rcv_hsig  , sn_rcv_phioc,   & 
253         &                  sn_rcv_w10m  , sn_rcv_taumod, sn_rcv_tau  , sn_rcv_dqnsdt, sn_rcv_qsr  ,   & 
254         &                  sn_rcv_sdrfx , sn_rcv_sdrfy , sn_rcv_wper , sn_rcv_wnum  , sn_rcv_tauwoc,  &
255         &                  sn_rcv_wdrag , sn_rcv_qns   , sn_rcv_emp  , sn_rcv_rnf   , sn_rcv_cal  ,   &
256         &                  sn_rcv_iceflx, sn_rcv_co2   , nn_cplmodel , ln_usecplmask, sn_rcv_mslp ,   &
257         &                  sn_rcv_icb   , sn_rcv_isf   , sn_rcv_wfreq , sn_rcv_tauw, nn_cats_cpl  ,   &
258         &                  sn_rcv_ts_ice
259
260      !!---------------------------------------------------------------------
261      !
262      ! ================================ !
263      !      Namelist informations       !
264      ! ================================ !
265      !
266      REWIND( numnam_ref )              ! Namelist namsbc_cpl in reference namelist : Variables for OASIS coupling
267      READ  ( numnam_ref, namsbc_cpl, IOSTAT = ios, ERR = 901)
268901   IF( ios /= 0 )   CALL ctl_nam ( ios , 'namsbc_cpl in reference namelist', lwp )
269      !
270      REWIND( numnam_cfg )              ! Namelist namsbc_cpl in configuration namelist : Variables for OASIS coupling
271      READ  ( numnam_cfg, namsbc_cpl, IOSTAT = ios, ERR = 902 )
272902   IF( ios >  0 )   CALL ctl_nam ( ios , 'namsbc_cpl in configuration namelist', lwp )
273      IF(lwm) WRITE ( numond, namsbc_cpl )
274      !
275      IF(lwp) THEN                        ! control print
276         WRITE(numout,*)
277         WRITE(numout,*)'sbc_cpl_init : namsbc_cpl namelist '
278         WRITE(numout,*)'~~~~~~~~~~~~'
279      ENDIF
280      IF( lwp .AND. ln_cpl ) THEN                        ! control print
281         WRITE(numout,*)'  received fields (mutiple ice categogies)'
282         WRITE(numout,*)'      10m wind module                 = ', TRIM(sn_rcv_w10m%cldes  ), ' (', TRIM(sn_rcv_w10m%clcat  ), ')'
283         WRITE(numout,*)'      stress module                   = ', TRIM(sn_rcv_taumod%cldes), ' (', TRIM(sn_rcv_taumod%clcat), ')'
284         WRITE(numout,*)'      surface stress                  = ', TRIM(sn_rcv_tau%cldes   ), ' (', TRIM(sn_rcv_tau%clcat   ), ')'
285         WRITE(numout,*)'                     - referential    = ', sn_rcv_tau%clvref
286         WRITE(numout,*)'                     - orientation    = ', sn_rcv_tau%clvor
287         WRITE(numout,*)'                     - mesh           = ', sn_rcv_tau%clvgrd
288         WRITE(numout,*)'      non-solar heat flux sensitivity = ', TRIM(sn_rcv_dqnsdt%cldes), ' (', TRIM(sn_rcv_dqnsdt%clcat), ')'
289         WRITE(numout,*)'      solar heat flux                 = ', TRIM(sn_rcv_qsr%cldes   ), ' (', TRIM(sn_rcv_qsr%clcat   ), ')'
290         WRITE(numout,*)'      non-solar heat flux             = ', TRIM(sn_rcv_qns%cldes   ), ' (', TRIM(sn_rcv_qns%clcat   ), ')'
291         WRITE(numout,*)'      freshwater budget               = ', TRIM(sn_rcv_emp%cldes   ), ' (', TRIM(sn_rcv_emp%clcat   ), ')'
292         WRITE(numout,*)'      runoffs                         = ', TRIM(sn_rcv_rnf%cldes   ), ' (', TRIM(sn_rcv_rnf%clcat   ), ')'
293         WRITE(numout,*)'      calving                         = ', TRIM(sn_rcv_cal%cldes   ), ' (', TRIM(sn_rcv_cal%clcat   ), ')'
294         WRITE(numout,*)'      iceberg                         = ', TRIM(sn_rcv_icb%cldes   ), ' (', TRIM(sn_rcv_icb%clcat   ), ')'
295         WRITE(numout,*)'      ice shelf                       = ', TRIM(sn_rcv_isf%cldes   ), ' (', TRIM(sn_rcv_isf%clcat   ), ')'
296         WRITE(numout,*)'      sea ice heat fluxes             = ', TRIM(sn_rcv_iceflx%cldes), ' (', TRIM(sn_rcv_iceflx%clcat), ')'
297         WRITE(numout,*)'      atm co2                         = ', TRIM(sn_rcv_co2%cldes   ), ' (', TRIM(sn_rcv_co2%clcat   ), ')'
298         WRITE(numout,*)'      significant wave heigth         = ', TRIM(sn_rcv_hsig%cldes  ), ' (', TRIM(sn_rcv_hsig%clcat  ), ')' 
299         WRITE(numout,*)'      wave to oce energy flux         = ', TRIM(sn_rcv_phioc%cldes ), ' (', TRIM(sn_rcv_phioc%clcat ), ')' 
300         WRITE(numout,*)'      Surface Stokes drift grid u     = ', TRIM(sn_rcv_sdrfx%cldes ), ' (', TRIM(sn_rcv_sdrfx%clcat ), ')' 
301         WRITE(numout,*)'      Surface Stokes drift grid v     = ', TRIM(sn_rcv_sdrfy%cldes ), ' (', TRIM(sn_rcv_sdrfy%clcat ), ')' 
302         WRITE(numout,*)'      Mean wave period                = ', TRIM(sn_rcv_wper%cldes  ), ' (', TRIM(sn_rcv_wper%clcat  ), ')' 
303         WRITE(numout,*)'      Mean wave number                = ', TRIM(sn_rcv_wnum%cldes  ), ' (', TRIM(sn_rcv_wnum%clcat  ), ')' 
304         WRITE(numout,*)'      Wave peak frequency             = ', TRIM(sn_rcv_wfreq%cldes ), ' (', TRIM(sn_rcv_wfreq%clcat ), ')'
305         WRITE(numout,*)'      Stress frac adsorbed by waves   = ', TRIM(sn_rcv_tauwoc%cldes), ' (', TRIM(sn_rcv_tauwoc%clcat ), ')' 
306         WRITE(numout,*)'      Stress components by waves      = ', TRIM(sn_rcv_tauw%cldes  ), ' (', TRIM(sn_rcv_tauw%clcat  ), ')'
307         WRITE(numout,*)'      Neutral surf drag coefficient   = ', TRIM(sn_rcv_wdrag%cldes ), ' (', TRIM(sn_rcv_wdrag%clcat ), ')' 
308         WRITE(numout,*)'      Sea ice surface skin temperature= ', TRIM(sn_rcv_ts_ice%cldes), ' (', TRIM(sn_rcv_ts_ice%clcat), ')' 
309         WRITE(numout,*)'  sent fields (multiple ice categories)'
310         WRITE(numout,*)'      surface temperature             = ', TRIM(sn_snd_temp%cldes  ), ' (', TRIM(sn_snd_temp%clcat  ), ')'
311         WRITE(numout,*)'      top ice layer temperature       = ', TRIM(sn_snd_ttilyr%cldes), ' (', TRIM(sn_snd_ttilyr%clcat), ')'
312         WRITE(numout,*)'      albedo                          = ', TRIM(sn_snd_alb%cldes   ), ' (', TRIM(sn_snd_alb%clcat   ), ')'
313         WRITE(numout,*)'      ice/snow thickness              = ', TRIM(sn_snd_thick%cldes ), ' (', TRIM(sn_snd_thick%clcat ), ')'
314         WRITE(numout,*)'      total ice fraction              = ', TRIM(sn_snd_ifrac%cldes ), ' (', TRIM(sn_snd_ifrac%clcat ), ')' 
315         WRITE(numout,*)'      surface current                 = ', TRIM(sn_snd_crt%cldes   ), ' (', TRIM(sn_snd_crt%clcat   ), ')'
316         WRITE(numout,*)'                      - referential   = ', sn_snd_crt%clvref 
317         WRITE(numout,*)'                      - orientation   = ', sn_snd_crt%clvor
318         WRITE(numout,*)'                      - mesh          = ', sn_snd_crt%clvgrd
319         WRITE(numout,*)'      oce co2 flux                    = ', TRIM(sn_snd_co2%cldes   ), ' (', TRIM(sn_snd_co2%clcat   ), ')'
320         WRITE(numout,*)'      ice effective conductivity      = ', TRIM(sn_snd_cond%cldes  ), ' (', TRIM(sn_snd_cond%clcat  ), ')'
321         WRITE(numout,*)'      meltponds fraction and depth    = ', TRIM(sn_snd_mpnd%cldes  ), ' (', TRIM(sn_snd_mpnd%clcat  ), ')'
322         WRITE(numout,*)'      sea surface freezing temp       = ', TRIM(sn_snd_sstfrz%cldes), ' (', TRIM(sn_snd_sstfrz%clcat), ')'
323         WRITE(numout,*)'      water level                     = ', TRIM(sn_snd_wlev%cldes  ), ' (', TRIM(sn_snd_wlev%clcat  ), ')' 
324         WRITE(numout,*)'      mean sea level pressure         = ', TRIM(sn_rcv_mslp%cldes  ), ' (', TRIM(sn_rcv_mslp%clcat  ), ')' 
325         WRITE(numout,*)'      surface current to waves        = ', TRIM(sn_snd_crtw%cldes  ), ' (', TRIM(sn_snd_crtw%clcat  ), ')' 
326         WRITE(numout,*)'                      - referential   = ', sn_snd_crtw%clvref 
327         WRITE(numout,*)'                      - orientation   = ', sn_snd_crtw%clvor 
328         WRITE(numout,*)'                      - mesh          = ', sn_snd_crtw%clvgrd 
329         WRITE(numout,*)'  nn_cplmodel                         = ', nn_cplmodel
330         WRITE(numout,*)'  ln_usecplmask                       = ', ln_usecplmask
331         WRITE(numout,*)'  nn_cats_cpl                         = ', nn_cats_cpl
332      ENDIF
333
334      !                                   ! allocate sbccpl arrays
335      IF( sbc_cpl_alloc() /= 0 )   CALL ctl_stop( 'STOP', 'sbc_cpl_alloc : unable to allocate arrays' )
336     
337      ! ================================ !
338      !   Define the receive interface   !
339      ! ================================ !
340      nrcvinfo(:) = OASIS_idle   ! needed by nrcvinfo(jpr_otx1) if we do not receive ocean stress
341
342      ! for each field: define the OASIS name                              (srcv(:)%clname)
343      !                 define receive or not from the namelist parameters (srcv(:)%laction)
344      !                 define the north fold type of lbc                  (srcv(:)%nsgn)
345
346      ! default definitions of srcv
347      srcv(:)%laction = .FALSE.   ;   srcv(:)%clgrid = 'T'   ;   srcv(:)%nsgn = 1.   ;   srcv(:)%nct = 1
348
349      !                                                      ! ------------------------- !
350      !                                                      ! ice and ocean wind stress !   
351      !                                                      ! ------------------------- !
352      !                                                           ! Name
353      srcv(jpr_otx1)%clname = 'O_OTaux1'      ! 1st ocean component on grid ONE (T or U)
354      srcv(jpr_oty1)%clname = 'O_OTauy1'      ! 2nd   -      -         -     -
355      srcv(jpr_otz1)%clname = 'O_OTauz1'      ! 3rd   -      -         -     -
356      srcv(jpr_otx2)%clname = 'O_OTaux2'      ! 1st ocean component on grid TWO (V)
357      srcv(jpr_oty2)%clname = 'O_OTauy2'      ! 2nd   -      -         -     -
358      srcv(jpr_otz2)%clname = 'O_OTauz2'      ! 3rd   -      -         -     -
359      !
360      srcv(jpr_itx1)%clname = 'O_ITaux1'      ! 1st  ice  component on grid ONE (T, F, I or U)
361      srcv(jpr_ity1)%clname = 'O_ITauy1'      ! 2nd   -      -         -     -
362      srcv(jpr_itz1)%clname = 'O_ITauz1'      ! 3rd   -      -         -     -
363      srcv(jpr_itx2)%clname = 'O_ITaux2'      ! 1st  ice  component on grid TWO (V)
364      srcv(jpr_ity2)%clname = 'O_ITauy2'      ! 2nd   -      -         -     -
365      srcv(jpr_itz2)%clname = 'O_ITauz2'      ! 3rd   -      -         -     -
366      !
367      ! Vectors: change of sign at north fold ONLY if on the local grid
368      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
369      IF( TRIM( sn_rcv_tau%clvor ) == 'local grid' )   srcv(jpr_otx1:jpr_itz2)%nsgn = -1.
370     
371      !                                                           ! Set grid and action
372      SELECT CASE( TRIM( sn_rcv_tau%clvgrd ) )      !  'T', 'U,V', 'U,V,I', 'U,V,F', 'T,I', 'T,F', or 'T,U,V'
373      CASE( 'T' ) 
374         srcv(jpr_otx1:jpr_itz2)%clgrid  = 'T'        ! oce and ice components given at T-point
375         srcv(jpr_otx1:jpr_otz1)%laction = .TRUE.     ! receive oce components on grid 1
376         srcv(jpr_itx1:jpr_itz1)%laction = .TRUE.     ! receive ice components on grid 1
377      CASE( 'U,V' ) 
378         srcv(jpr_otx1:jpr_otz1)%clgrid  = 'U'        ! oce components given at U-point
379         srcv(jpr_otx2:jpr_otz2)%clgrid  = 'V'        !           and           V-point
380         srcv(jpr_itx1:jpr_itz1)%clgrid  = 'U'        ! ice components given at U-point
381         srcv(jpr_itx2:jpr_itz2)%clgrid  = 'V'        !           and           V-point
382         srcv(jpr_otx1:jpr_itz2)%laction = .TRUE.     ! receive oce and ice components on both grid 1 & 2
383      CASE( 'U,V,T' )
384         srcv(jpr_otx1:jpr_otz1)%clgrid  = 'U'        ! oce components given at U-point
385         srcv(jpr_otx2:jpr_otz2)%clgrid  = 'V'        !           and           V-point
386         srcv(jpr_itx1:jpr_itz1)%clgrid  = 'T'        ! ice components given at T-point
387         srcv(jpr_otx1:jpr_otz2)%laction = .TRUE.     ! receive oce components on grid 1 & 2
388         srcv(jpr_itx1:jpr_itz1)%laction = .TRUE.     ! receive ice components on grid 1 only
389      CASE( 'U,V,I' )
390         srcv(jpr_otx1:jpr_otz1)%clgrid  = 'U'        ! oce components given at U-point
391         srcv(jpr_otx2:jpr_otz2)%clgrid  = 'V'        !           and           V-point
392         srcv(jpr_itx1:jpr_itz1)%clgrid  = 'I'        ! ice components given at I-point
393         srcv(jpr_otx1:jpr_otz2)%laction = .TRUE.     ! receive oce components on grid 1 & 2
394         srcv(jpr_itx1:jpr_itz1)%laction = .TRUE.     ! receive ice components on grid 1 only
395      CASE( 'U,V,F' )
396         srcv(jpr_otx1:jpr_otz1)%clgrid  = 'U'        ! oce components given at U-point
397         srcv(jpr_otx2:jpr_otz2)%clgrid  = 'V'        !           and           V-point
398         srcv(jpr_itx1:jpr_itz1)%clgrid  = 'F'        ! ice components given at F-point
399         !srcv(jpr_otx1:jpr_otz2)%laction = .TRUE.     ! receive oce components on grid 1 & 2
400! Currently needed for HadGEM3 - but shouldn't affect anyone else for the moment
401         srcv(jpr_otx1)%laction = .TRUE. 
402         srcv(jpr_oty1)%laction = .TRUE.
403!
404         srcv(jpr_itx1:jpr_itz1)%laction = .TRUE.     ! receive ice components on grid 1 only
405      CASE( 'T,I' ) 
406         srcv(jpr_otx1:jpr_itz2)%clgrid  = 'T'        ! oce and ice components given at T-point
407         srcv(jpr_itx1:jpr_itz1)%clgrid  = 'I'        ! ice components given at I-point
408         srcv(jpr_otx1:jpr_otz1)%laction = .TRUE.     ! receive oce components on grid 1
409         srcv(jpr_itx1:jpr_itz1)%laction = .TRUE.     ! receive ice components on grid 1
410      CASE( 'T,F' ) 
411         srcv(jpr_otx1:jpr_itz2)%clgrid  = 'T'        ! oce and ice components given at T-point
412         srcv(jpr_itx1:jpr_itz1)%clgrid  = 'F'        ! ice components given at F-point
413         srcv(jpr_otx1:jpr_otz1)%laction = .TRUE.     ! receive oce components on grid 1
414         srcv(jpr_itx1:jpr_itz1)%laction = .TRUE.     ! receive ice components on grid 1
415      CASE( 'T,U,V' )
416         srcv(jpr_otx1:jpr_otz1)%clgrid  = 'T'        ! oce components given at T-point
417         srcv(jpr_itx1:jpr_itz1)%clgrid  = 'U'        ! ice components given at U-point
418         srcv(jpr_itx2:jpr_itz2)%clgrid  = 'V'        !           and           V-point
419         srcv(jpr_otx1:jpr_otz1)%laction = .TRUE.     ! receive oce components on grid 1 only
420         srcv(jpr_itx1:jpr_itz2)%laction = .TRUE.     ! receive ice components on grid 1 & 2
421      CASE default   
422         CALL ctl_stop( 'sbc_cpl_init: wrong definition of sn_rcv_tau%clvgrd' )
423      END SELECT
424      !
425      IF( TRIM( sn_rcv_tau%clvref ) == 'spherical' )   &           ! spherical: 3rd component not received
426         &     srcv( (/jpr_otz1, jpr_otz2, jpr_itz1, jpr_itz2/) )%laction = .FALSE. 
427      !
428      IF( TRIM( sn_rcv_tau%clvor  ) == 'local grid' ) THEN        ! already on local grid -> no need of the second grid
429            srcv(jpr_otx2:jpr_otz2)%laction = .FALSE. 
430            srcv(jpr_itx2:jpr_itz2)%laction = .FALSE. 
431            srcv(jpr_oty1)%clgrid = srcv(jpr_oty2)%clgrid   ! not needed but cleaner...
432            srcv(jpr_ity1)%clgrid = srcv(jpr_ity2)%clgrid   ! not needed but cleaner...
433      ENDIF
434      !
435      IF( TRIM( sn_rcv_tau%cldes ) /= 'oce and ice' ) THEN        ! 'oce and ice' case ocean stress on ocean mesh used
436         srcv(jpr_itx1:jpr_itz2)%laction = .FALSE.    ! ice components not received
437         srcv(jpr_itx1)%clgrid = 'U'                  ! ocean stress used after its transformation
438         srcv(jpr_ity1)%clgrid = 'V'                  ! i.e. it is always at U- & V-points for i- & j-comp. resp.
439      ENDIF
440      ENDIF
441
442      !                                                      ! ------------------------- !
443      !                                                      !    freshwater budget      !   E-P
444      !                                                      ! ------------------------- !
445      ! we suppose that atmosphere modele do not make the difference between precipiration (liquide or solid)
446      ! over ice of free ocean within the same atmospheric cell.cd
447      srcv(jpr_rain)%clname = 'OTotRain'      ! Rain = liquid precipitation
448      srcv(jpr_snow)%clname = 'OTotSnow'      ! Snow = solid precipitation
449      srcv(jpr_tevp)%clname = 'OTotEvap'      ! total evaporation (over oce + ice sublimation)
450      srcv(jpr_ievp)%clname = 'OIceEvap'      ! evaporation over ice = sublimation
451      srcv(jpr_sbpr)%clname = 'OSubMPre'      ! sublimation - liquid precipitation - solid precipitation
452      srcv(jpr_semp)%clname = 'OISubMSn'      ! ice solid water budget = sublimation - solid precipitation
453      srcv(jpr_oemp)%clname = 'OOEvaMPr'      ! ocean water budget = ocean Evap - ocean precip
454      SELECT CASE( TRIM( sn_rcv_emp%cldes ) )
455      CASE( 'none'          )       ! nothing to do
456      CASE( 'oce only'      )   ;   srcv(jpr_oemp)%laction = .TRUE. 
457      CASE( 'conservative'  )
458         srcv( (/jpr_rain, jpr_snow, jpr_ievp, jpr_tevp/) )%laction = .TRUE.
459         IF ( k_ice <= 1 )  srcv(jpr_ievp)%laction = .FALSE.
460      CASE( 'oce and ice'   )   ;   srcv( (/jpr_ievp, jpr_sbpr, jpr_semp, jpr_oemp/) )%laction = .TRUE.
461      CASE default              ;   CALL ctl_stop( 'sbc_cpl_init: wrong definition of sn_rcv_emp%cldes' )
462      END SELECT
463      !
464      !                                                      ! ------------------------- !
465      !                                                      !     Runoffs & Calving     !   
466      !                                                      ! ------------------------- !
467      srcv(jpr_rnf   )%clname = 'O_Runoff'
468      IF( TRIM( sn_rcv_rnf%cldes ) == 'coupled' ) THEN
469         srcv(jpr_rnf)%laction = .TRUE.
470         l_rnfcpl              = .TRUE.                      ! -> no need to read runoffs in sbcrnf
471         ln_rnf                = nn_components /= jp_iam_sas ! -> force to go through sbcrnf if not sas
472         IF(lwp) WRITE(numout,*)
473         IF(lwp) WRITE(numout,*) '   runoffs received from oasis -> force ln_rnf = ', ln_rnf
474      ENDIF
475      !
476      srcv(jpr_cal)%clname = 'OCalving'   ;  IF( TRIM( sn_rcv_cal%cldes) == 'coupled' )   srcv(jpr_cal)%laction = .TRUE.
477      srcv(jpr_isf)%clname = 'OIcshelf'   ;  IF( TRIM( sn_rcv_isf%cldes) == 'coupled' )   srcv(jpr_isf)%laction = .TRUE.
478      srcv(jpr_icb)%clname = 'OIceberg'   ;  IF( TRIM( sn_rcv_icb%cldes) == 'coupled' )   srcv(jpr_icb)%laction = .TRUE.
479
480      IF( srcv(jpr_isf)%laction .AND. ln_isf ) THEN
481         l_isfcpl             = .TRUE.                      ! -> no need to read isf in sbcisf
482         IF(lwp) WRITE(numout,*)
483         IF(lwp) WRITE(numout,*) '   iceshelf received from oasis '
484      ENDIF
485      !
486      !                                                      ! ------------------------- !
487      !                                                      !    non solar radiation    !   Qns
488      !                                                      ! ------------------------- !
489      srcv(jpr_qnsoce)%clname = 'O_QnsOce'
490      srcv(jpr_qnsice)%clname = 'O_QnsIce'
491      srcv(jpr_qnsmix)%clname = 'O_QnsMix'
492      SELECT CASE( TRIM( sn_rcv_qns%cldes ) )
493      CASE( 'none'          )       ! nothing to do
494      CASE( 'oce only'      )   ;   srcv(               jpr_qnsoce   )%laction = .TRUE.
495      CASE( 'conservative'  )   ;   srcv( (/jpr_qnsice, jpr_qnsmix/) )%laction = .TRUE.
496      CASE( 'oce and ice'   )   ;   srcv( (/jpr_qnsice, jpr_qnsoce/) )%laction = .TRUE.
497      CASE( 'mixed oce-ice' )   ;   srcv(               jpr_qnsmix   )%laction = .TRUE. 
498      CASE default              ;   CALL ctl_stop( 'sbc_cpl_init: wrong definition of sn_rcv_qns%cldes' )
499      END SELECT
500      IF( TRIM( sn_rcv_qns%cldes ) == 'mixed oce-ice' .AND. nn_cats_cpl > 1 ) &
501         CALL ctl_stop( 'sbc_cpl_init: sn_rcv_qns%cldes not currently allowed to be mixed oce-ice for multi-category ice' )
502      !
503      !                                                      ! ------------------------- !
504      !                                                      !    solar radiation        !   Qsr
505      !                                                      ! ------------------------- !
506      srcv(jpr_qsroce)%clname = 'O_QsrOce'
507      srcv(jpr_qsrice)%clname = 'O_QsrIce'
508      srcv(jpr_qsrmix)%clname = 'O_QsrMix'
509      SELECT CASE( TRIM( sn_rcv_qsr%cldes ) )
510      CASE( 'none'          )       ! nothing to do
511      CASE( 'oce only'      )   ;   srcv(               jpr_qsroce   )%laction = .TRUE.
512      CASE( 'conservative'  )   ;   srcv( (/jpr_qsrice, jpr_qsrmix/) )%laction = .TRUE.
513      CASE( 'oce and ice'   )   ;   srcv( (/jpr_qsrice, jpr_qsroce/) )%laction = .TRUE.
514      CASE( 'mixed oce-ice' )   ;   srcv(               jpr_qsrmix   )%laction = .TRUE. 
515      CASE default              ;   CALL ctl_stop( 'sbc_cpl_init: wrong definition of sn_rcv_qsr%cldes' )
516      END SELECT
517      IF( TRIM( sn_rcv_qsr%cldes ) == 'mixed oce-ice' .AND. nn_cats_cpl > 1 ) &
518         CALL ctl_stop( 'sbc_cpl_init: sn_rcv_qsr%cldes not currently allowed to be mixed oce-ice for multi-category ice' )
519      !
520      !                                                      ! ------------------------- !
521      !                                                      !   non solar sensitivity   !   d(Qns)/d(T)
522      !                                                      ! ------------------------- !
523      srcv(jpr_dqnsdt)%clname = 'O_dQnsdT'   
524      IF( TRIM( sn_rcv_dqnsdt%cldes ) == 'coupled' )   srcv(jpr_dqnsdt)%laction = .TRUE.
525      !
526      ! non solar sensitivity mandatory for mixed oce-ice solar radiation coupling technique
527      IF( TRIM( sn_rcv_dqnsdt%cldes ) == 'none' .AND. TRIM( sn_rcv_qns%cldes ) == 'mixed oce-ice' )  &
528         &   CALL ctl_stop( 'sbc_cpl_init: namsbc_cpl namelist mismatch between sn_rcv_qns%cldes and sn_rcv_dqnsdt%cldes' )
529      !
530      !                                                      ! ------------------------- !
531      !                                                      !      10m wind module      !   
532      !                                                      ! ------------------------- !
533      srcv(jpr_w10m)%clname = 'O_Wind10'   ;   IF( TRIM(sn_rcv_w10m%cldes  ) == 'coupled' )   srcv(jpr_w10m)%laction = .TRUE. 
534      !
535      !                                                      ! ------------------------- !
536      !                                                      !   wind stress module      !   
537      !                                                      ! ------------------------- !
538      srcv(jpr_taum)%clname = 'O_TauMod'   ;   IF( TRIM(sn_rcv_taumod%cldes) == 'coupled' )   srcv(jpr_taum)%laction = .TRUE.
539      lhftau = srcv(jpr_taum)%laction
540      !
541      !                                                      ! ------------------------- !
542      !                                                      !      Atmospheric CO2      !
543      !                                                      ! ------------------------- !
544      srcv(jpr_co2 )%clname = 'O_AtmCO2'   
545      IF( TRIM(sn_rcv_co2%cldes   ) == 'coupled' )  THEN
546         srcv(jpr_co2 )%laction = .TRUE.
547         l_co2cpl = .TRUE.
548         IF(lwp) WRITE(numout,*)
549         IF(lwp) WRITE(numout,*) '   Atmospheric pco2 received from oasis '
550         IF(lwp) WRITE(numout,*)
551      ENDIF
552      !
553      !                                                      ! ------------------------- !
554      !                                                      ! Mean Sea Level Pressure   !
555      !                                                      ! ------------------------- !
556      srcv(jpr_mslp)%clname = 'O_MSLP'     ;   IF( TRIM(sn_rcv_mslp%cldes  ) == 'coupled' )    srcv(jpr_mslp)%laction = .TRUE. 
557      !
558      !                                                      ! ------------------------- !
559      !                                                      !  ice topmelt and botmelt  !   
560      !                                                      ! ------------------------- !
561      srcv(jpr_topm )%clname = 'OTopMlt'
562      srcv(jpr_botm )%clname = 'OBotMlt'
563      IF( TRIM(sn_rcv_iceflx%cldes) == 'coupled' ) THEN
564         IF ( TRIM( sn_rcv_iceflx%clcat ) == 'yes' ) THEN
565            srcv(jpr_topm:jpr_botm)%nct = nn_cats_cpl
566         ELSE
567            CALL ctl_stop( 'sbc_cpl_init: sn_rcv_iceflx%clcat should always be set to yes currently' )
568         ENDIF
569         srcv(jpr_topm:jpr_botm)%laction = .TRUE.
570      ENDIF
571      !                                                      ! ------------------------- !
572      !                                                      !    ice skin temperature   !   
573      !                                                      ! ------------------------- !
574      srcv(jpr_ts_ice)%clname = 'OTsfIce'    ! needed by Met Office
575      IF ( TRIM( sn_rcv_ts_ice%cldes ) == 'ice' )   srcv(jpr_ts_ice)%laction = .TRUE.
576      IF ( TRIM( sn_rcv_ts_ice%clcat ) == 'yes' )   srcv(jpr_ts_ice)%nct     = nn_cats_cpl
577      IF ( TRIM( sn_rcv_emp%clcat    ) == 'yes' )   srcv(jpr_ievp)%nct       = nn_cats_cpl
578
579      !                                                      ! ------------------------- !
580      !                                                      !      Wave breaking        !   
581      !                                                      ! ------------------------- !
582      srcv(jpr_hsig)%clname  = 'O_Hsigwa'    ! significant wave height
583      IF( TRIM(sn_rcv_hsig%cldes  ) == 'coupled' )  THEN
584         srcv(jpr_hsig)%laction = .TRUE.
585         cpl_hsig = .TRUE.
586      ENDIF
587      srcv(jpr_phioc)%clname = 'O_PhiOce'    ! wave to ocean energy
588      IF( TRIM(sn_rcv_phioc%cldes ) == 'coupled' )  THEN
589         srcv(jpr_phioc)%laction = .TRUE.
590         cpl_phioc = .TRUE.
591      ENDIF
592      srcv(jpr_sdrftx)%clname = 'O_Sdrfx'    ! Stokes drift in the u direction
593      IF( TRIM(sn_rcv_sdrfx%cldes ) == 'coupled' )  THEN
594         srcv(jpr_sdrftx)%laction = .TRUE.
595         cpl_sdrftx = .TRUE.
596      ENDIF
597      srcv(jpr_sdrfty)%clname = 'O_Sdrfy'    ! Stokes drift in the v direction
598      IF( TRIM(sn_rcv_sdrfy%cldes ) == 'coupled' )  THEN
599         srcv(jpr_sdrfty)%laction = .TRUE.
600         cpl_sdrfty = .TRUE.
601      ENDIF
602      srcv(jpr_wper)%clname = 'O_WPer'       ! mean wave period
603      IF( TRIM(sn_rcv_wper%cldes  ) == 'coupled' )  THEN
604         srcv(jpr_wper)%laction = .TRUE.
605         cpl_wper = .TRUE.
606      ENDIF
607      srcv(jpr_wfreq)%clname = 'O_WFreq'     ! wave peak frequency
608      IF( TRIM(sn_rcv_wfreq%cldes ) == 'coupled' )  THEN
609         srcv(jpr_wfreq)%laction = .TRUE.
610         cpl_wfreq = .TRUE.
611      ENDIF
612      srcv(jpr_wnum)%clname = 'O_WNum'       ! mean wave number
613      IF( TRIM(sn_rcv_wnum%cldes ) == 'coupled' )  THEN
614         srcv(jpr_wnum)%laction = .TRUE.
615         cpl_wnum = .TRUE.
616      ENDIF
617      srcv(jpr_tauwoc)%clname = 'O_TauOce'   ! stress fraction adsorbed by the wave
618      IF( TRIM(sn_rcv_tauwoc%cldes ) == 'coupled' )  THEN
619         srcv(jpr_tauwoc)%laction = .TRUE.
620         cpl_tauwoc = .TRUE.
621      ENDIF
622      srcv(jpr_tauwx)%clname = 'O_Tauwx'      ! ocean stress from wave in the x direction
623      srcv(jpr_tauwy)%clname = 'O_Tauwy'      ! ocean stress from wave in the y direction
624      IF( TRIM(sn_rcv_tauw%cldes ) == 'coupled' )  THEN
625         srcv(jpr_tauwx)%laction = .TRUE.
626         srcv(jpr_tauwy)%laction = .TRUE.
627         cpl_tauw = .TRUE.
628      ENDIF
629      srcv(jpr_wdrag)%clname = 'O_WDrag'     ! neutral surface drag coefficient
630      IF( TRIM(sn_rcv_wdrag%cldes ) == 'coupled' )  THEN
631         srcv(jpr_wdrag)%laction = .TRUE.
632         cpl_wdrag = .TRUE.
633      ENDIF
634      IF( srcv(jpr_tauwoc)%laction .AND. srcv(jpr_tauwx)%laction .AND. srcv(jpr_tauwy)%laction ) &
635            CALL ctl_stop( 'More than one method for modifying the ocean stress has been selected ', &
636                                     '(sn_rcv_tauwoc=coupled and sn_rcv_tauw=coupled)' )
637      !
638      !                                                      ! ------------------------------- !
639      !                                                      !   OPA-SAS coupling - rcv by opa !   
640      !                                                      ! ------------------------------- !
641      srcv(jpr_sflx)%clname = 'O_SFLX'
642      srcv(jpr_fice)%clname = 'RIceFrc'
643      !
644      IF( nn_components == jp_iam_opa ) THEN    ! OPA coupled to SAS via OASIS: force received field by OPA (sent by SAS)
645         srcv(:)%laction = .FALSE.   ! force default definition in case of opa <-> sas coupling
646         srcv(:)%clgrid  = 'T'       ! force default definition in case of opa <-> sas coupling
647         srcv(:)%nsgn    = 1.        ! force default definition in case of opa <-> sas coupling
648         srcv( (/jpr_qsroce, jpr_qnsoce, jpr_oemp, jpr_sflx, jpr_fice, jpr_otx1, jpr_oty1, jpr_taum/) )%laction = .TRUE.
649         srcv(jpr_otx1)%clgrid = 'U'        ! oce components given at U-point
650         srcv(jpr_oty1)%clgrid = 'V'        !           and           V-point
651         ! Vectors: change of sign at north fold ONLY if on the local grid
652         srcv( (/jpr_otx1,jpr_oty1/) )%nsgn = -1.
653         sn_rcv_tau%clvgrd = 'U,V'
654         sn_rcv_tau%clvor = 'local grid'
655         sn_rcv_tau%clvref = 'spherical'
656         sn_rcv_emp%cldes = 'oce only'
657         !
658         IF(lwp) THEN                        ! control print
659            WRITE(numout,*)
660            WRITE(numout,*)'               Special conditions for SAS-OPA coupling  '
661            WRITE(numout,*)'               OPA component  '
662            WRITE(numout,*)
663            WRITE(numout,*)'  received fields from SAS component '
664            WRITE(numout,*)'                  ice cover '
665            WRITE(numout,*)'                  oce only EMP  '
666            WRITE(numout,*)'                  salt flux  '
667            WRITE(numout,*)'                  mixed oce-ice solar flux  '
668            WRITE(numout,*)'                  mixed oce-ice non solar flux  '
669            WRITE(numout,*)'                  wind stress U,V on local grid and sperical coordinates '
670            WRITE(numout,*)'                  wind stress module'
671            WRITE(numout,*)
672         ENDIF
673      ENDIF
674      !                                                      ! -------------------------------- !
675      !                                                      !   OPA-SAS coupling - rcv by sas  !   
676      !                                                      ! -------------------------------- !
677      srcv(jpr_toce  )%clname = 'I_SSTSST'
678      srcv(jpr_soce  )%clname = 'I_SSSal'
679      srcv(jpr_ocx1  )%clname = 'I_OCurx1'
680      srcv(jpr_ocy1  )%clname = 'I_OCury1'
681      srcv(jpr_ssh   )%clname = 'I_SSHght'
682      srcv(jpr_e3t1st)%clname = 'I_E3T1st'   
683      srcv(jpr_fraqsr)%clname = 'I_FraQsr'   
684      !
685      IF( nn_components == jp_iam_sas ) THEN
686         IF( .NOT. ln_cpl ) srcv(:)%laction = .FALSE.   ! force default definition in case of opa <-> sas coupling
687         IF( .NOT. ln_cpl ) srcv(:)%clgrid  = 'T'       ! force default definition in case of opa <-> sas coupling
688         IF( .NOT. ln_cpl ) srcv(:)%nsgn    = 1.        ! force default definition in case of opa <-> sas coupling
689         srcv( (/jpr_toce, jpr_soce, jpr_ssh, jpr_fraqsr, jpr_ocx1, jpr_ocy1/) )%laction = .TRUE.
690         srcv( jpr_e3t1st )%laction = .NOT.ln_linssh
691         srcv(jpr_ocx1)%clgrid = 'U'        ! oce components given at U-point
692         srcv(jpr_ocy1)%clgrid = 'V'        !           and           V-point
693         ! Vectors: change of sign at north fold ONLY if on the local grid
694         srcv(jpr_ocx1:jpr_ocy1)%nsgn = -1.
695         ! Change first letter to couple with atmosphere if already coupled OPA
696         ! this is nedeed as each variable name used in the namcouple must be unique:
697         ! for example O_Runoff received by OPA from SAS and therefore O_Runoff received by SAS from the Atmosphere
698         DO jn = 1, jprcv
699            IF ( srcv(jn)%clname(1:1) == "O" ) srcv(jn)%clname = "S"//srcv(jn)%clname(2:LEN(srcv(jn)%clname))
700         END DO
701         !
702         IF(lwp) THEN                        ! control print
703            WRITE(numout,*)
704            WRITE(numout,*)'               Special conditions for SAS-OPA coupling  '
705            WRITE(numout,*)'               SAS component  '
706            WRITE(numout,*)
707            IF( .NOT. ln_cpl ) THEN
708               WRITE(numout,*)'  received fields from OPA component '
709            ELSE
710               WRITE(numout,*)'  Additional received fields from OPA component : '
711            ENDIF
712            WRITE(numout,*)'               sea surface temperature (Celsius) '
713            WRITE(numout,*)'               sea surface salinity ' 
714            WRITE(numout,*)'               surface currents ' 
715            WRITE(numout,*)'               sea surface height ' 
716            WRITE(numout,*)'               thickness of first ocean T level '       
717            WRITE(numout,*)'               fraction of solar net radiation absorbed in the first ocean level'
718            WRITE(numout,*)
719         ENDIF
720      ENDIF
721     
722      ! =================================================== !
723      ! Allocate all parts of frcv used for received fields !
724      ! =================================================== !
725      DO jn = 1, jprcv
726         IF ( srcv(jn)%laction ) ALLOCATE( frcv(jn)%z3(jpi,jpj,srcv(jn)%nct) )
727      END DO
728      ! Allocate taum part of frcv which is used even when not received as coupling field
729      IF ( .NOT. srcv(jpr_taum)%laction ) ALLOCATE( frcv(jpr_taum)%z3(jpi,jpj,srcv(jpr_taum)%nct) )
730      ! Allocate w10m part of frcv which is used even when not received as coupling field
731      IF ( .NOT. srcv(jpr_w10m)%laction ) ALLOCATE( frcv(jpr_w10m)%z3(jpi,jpj,srcv(jpr_w10m)%nct) )
732      ! Allocate jpr_otx1 part of frcv which is used even when not received as coupling field
733      IF ( .NOT. srcv(jpr_otx1)%laction ) ALLOCATE( frcv(jpr_otx1)%z3(jpi,jpj,srcv(jpr_otx1)%nct) )
734      IF ( .NOT. srcv(jpr_oty1)%laction ) ALLOCATE( frcv(jpr_oty1)%z3(jpi,jpj,srcv(jpr_oty1)%nct) )
735      ! Allocate itx1 and ity1 as they are used in sbc_cpl_ice_tau even if srcv(jpr_itx1)%laction = .FALSE.
736      IF( k_ice /= 0 ) THEN
737         IF ( .NOT. srcv(jpr_itx1)%laction ) ALLOCATE( frcv(jpr_itx1)%z3(jpi,jpj,srcv(jpr_itx1)%nct) )
738         IF ( .NOT. srcv(jpr_ity1)%laction ) ALLOCATE( frcv(jpr_ity1)%z3(jpi,jpj,srcv(jpr_ity1)%nct) )
739      END IF
740
741      ! ================================ !
742      !     Define the send interface    !
743      ! ================================ !
744      ! for each field: define the OASIS name                           (ssnd(:)%clname)
745      !                 define send or not from the namelist parameters (ssnd(:)%laction)
746      !                 define the north fold type of lbc               (ssnd(:)%nsgn)
747     
748      ! default definitions of nsnd
749      ssnd(:)%laction = .FALSE.   ;   ssnd(:)%clgrid = 'T'   ;   ssnd(:)%nsgn = 1.  ; ssnd(:)%nct = 1
750         
751      !                                                      ! ------------------------- !
752      !                                                      !    Surface temperature    !
753      !                                                      ! ------------------------- !
754      ssnd(jps_toce)%clname   = 'O_SSTSST'
755      ssnd(jps_tice)%clname   = 'O_TepIce'
756      ssnd(jps_ttilyr)%clname = 'O_TtiLyr'
757      ssnd(jps_tmix)%clname   = 'O_TepMix'
758      SELECT CASE( TRIM( sn_snd_temp%cldes ) )
759      CASE( 'none'                                 )       ! nothing to do
760      CASE( 'oce only'                             )   ;   ssnd( jps_toce )%laction = .TRUE.
761      CASE( 'oce and ice' , 'weighted oce and ice' , 'oce and weighted ice' )
762         ssnd( (/jps_toce, jps_tice/) )%laction = .TRUE.
763         IF ( TRIM( sn_snd_temp%clcat ) == 'yes' )  ssnd(jps_tice)%nct = nn_cats_cpl
764      CASE( 'mixed oce-ice'                        )   ;   ssnd( jps_tmix )%laction = .TRUE.
765      CASE default   ;   CALL ctl_stop( 'sbc_cpl_init: wrong definition of sn_snd_temp%cldes' )
766      END SELECT
767           
768      !                                                      ! ------------------------- !
769      !                                                      !          Albedo           !
770      !                                                      ! ------------------------- !
771      ssnd(jps_albice)%clname = 'O_AlbIce' 
772      ssnd(jps_albmix)%clname = 'O_AlbMix'
773      SELECT CASE( TRIM( sn_snd_alb%cldes ) )
774      CASE( 'none'                 )     ! nothing to do
775      CASE( 'ice' , 'weighted ice' )   ; ssnd(jps_albice)%laction = .TRUE.
776      CASE( 'mixed oce-ice'        )   ; ssnd(jps_albmix)%laction = .TRUE.
777      CASE default   ;   CALL ctl_stop( 'sbc_cpl_init: wrong definition of sn_snd_alb%cldes' )
778      END SELECT
779      !
780      ! Need to calculate oceanic albedo if
781      !     1. sending mixed oce-ice albedo or
782      !     2. receiving mixed oce-ice solar radiation
783      IF ( TRIM ( sn_snd_alb%cldes ) == 'mixed oce-ice' .OR. TRIM ( sn_rcv_qsr%cldes ) == 'mixed oce-ice' ) THEN
784         CALL oce_alb( zaos, zacs )
785         ! Due to lack of information on nebulosity : mean clear/overcast sky
786         alb_oce_mix(:,:) = ( zacs(:,:) + zaos(:,:) ) * 0.5
787      ENDIF
788      !                                                      ! ------------------------- !
789      !                                                      !  Ice fraction & Thickness !
790      !                                                      ! ------------------------- !
791      ssnd(jps_fice)%clname  = 'OIceFrc'
792      ssnd(jps_ficet)%clname = 'OIceFrcT' 
793      ssnd(jps_hice)%clname  = 'OIceTck'
794      ssnd(jps_a_p)%clname   = 'OPndFrc'
795      ssnd(jps_ht_p)%clname  = 'OPndTck'
796      ssnd(jps_hsnw)%clname  = 'OSnwTck'
797      ssnd(jps_fice1)%clname = 'OIceFrd'
798      IF( k_ice /= 0 ) THEN
799         ssnd(jps_fice)%laction  = .TRUE.                 ! if ice treated in the ocean (even in climato case)
800         ssnd(jps_fice1)%laction = .TRUE.                 ! First-order regridded ice concentration, to be used producing atmos-to-ice fluxes (Met Office requirement)
801! Currently no namelist entry to determine sending of multi-category ice fraction so use the thickness entry for now
802         IF ( TRIM( sn_snd_thick%clcat  ) == 'yes' ) ssnd(jps_fice)%nct  = nn_cats_cpl
803         IF ( TRIM( sn_snd_thick1%clcat ) == 'yes' ) ssnd(jps_fice1)%nct = nn_cats_cpl
804      ENDIF
805     
806      IF (TRIM( sn_snd_ifrac%cldes )  == 'coupled') ssnd(jps_ficet)%laction = .TRUE. 
807
808      SELECT CASE ( TRIM( sn_snd_thick%cldes ) )
809      CASE( 'none'         )       ! nothing to do
810      CASE( 'ice and snow' ) 
811         ssnd(jps_hice:jps_hsnw)%laction = .TRUE.
812         IF ( TRIM( sn_snd_thick%clcat ) == 'yes' ) THEN
813            ssnd(jps_hice:jps_hsnw)%nct = nn_cats_cpl
814         ENDIF
815      CASE ( 'weighted ice and snow' ) 
816         ssnd(jps_hice:jps_hsnw)%laction = .TRUE.
817         IF ( TRIM( sn_snd_thick%clcat ) == 'yes' ) ssnd(jps_hice:jps_hsnw)%nct = nn_cats_cpl
818      CASE default   ;   CALL ctl_stop( 'sbc_cpl_init: wrong definition of sn_snd_thick%cldes' )
819      END SELECT
820
821      !                                                      ! ------------------------- !
822      !                                                      !      Ice Meltponds        !
823      !                                                      ! ------------------------- !
824      ! Needed by Met Office
825      ssnd(jps_a_p)%clname  = 'OPndFrc'   
826      ssnd(jps_ht_p)%clname = 'OPndTck'   
827      SELECT CASE ( TRIM( sn_snd_mpnd%cldes ) ) 
828      CASE ( 'none' ) 
829         ssnd(jps_a_p)%laction  = .FALSE. 
830         ssnd(jps_ht_p)%laction = .FALSE. 
831      CASE ( 'ice only' ) 
832         ssnd(jps_a_p)%laction  = .TRUE. 
833         ssnd(jps_ht_p)%laction = .TRUE. 
834         IF ( TRIM( sn_snd_mpnd%clcat ) == 'yes' ) THEN
835            ssnd(jps_a_p)%nct  = nn_cats_cpl 
836            ssnd(jps_ht_p)%nct = nn_cats_cpl 
837         ELSE
838            IF ( nn_cats_cpl > 1 ) THEN
839               CALL ctl_stop( 'sbc_cpl_init: use weighted ice option for sn_snd_mpnd%cldes if not exchanging category fields' ) 
840            ENDIF
841         ENDIF
842      CASE ( 'weighted ice' ) 
843         ssnd(jps_a_p)%laction  = .TRUE. 
844         ssnd(jps_ht_p)%laction = .TRUE. 
845         IF ( TRIM( sn_snd_mpnd%clcat ) == 'yes' ) THEN
846            ssnd(jps_a_p)%nct  = nn_cats_cpl 
847            ssnd(jps_ht_p)%nct = nn_cats_cpl 
848         ENDIF
849      CASE default   ;   CALL ctl_stop( 'sbc_cpl_init: wrong definition of sn_snd_mpnd%cldes; '//sn_snd_mpnd%cldes ) 
850      END SELECT 
851 
852      !                                                      ! ------------------------- !
853      !                                                      !      Surface current      !
854      !                                                      ! ------------------------- !
855      !        ocean currents              !            ice velocities
856      ssnd(jps_ocx1)%clname = 'O_OCurx1'   ;   ssnd(jps_ivx1)%clname = 'O_IVelx1'
857      ssnd(jps_ocy1)%clname = 'O_OCury1'   ;   ssnd(jps_ivy1)%clname = 'O_IVely1'
858      ssnd(jps_ocz1)%clname = 'O_OCurz1'   ;   ssnd(jps_ivz1)%clname = 'O_IVelz1'
859      ssnd(jps_ocxw)%clname = 'O_OCurxw' 
860      ssnd(jps_ocyw)%clname = 'O_OCuryw' 
861      !
862      ssnd(jps_ocx1:jps_ivz1)%nsgn = -1.   ! vectors: change of the sign at the north fold
863
864      IF( sn_snd_crt%clvgrd == 'U,V' ) THEN
865         ssnd(jps_ocx1)%clgrid = 'U' ; ssnd(jps_ocy1)%clgrid = 'V'
866      ELSE IF( sn_snd_crt%clvgrd /= 'T' ) THEN 
867         CALL ctl_stop( 'sn_snd_crt%clvgrd must be equal to T' )
868         ssnd(jps_ocx1:jps_ivz1)%clgrid  = 'T'      ! all oce and ice components on the same unique grid
869      ENDIF
870      ssnd(jps_ocx1:jps_ivz1)%laction = .TRUE.   ! default: all are send
871      IF( TRIM( sn_snd_crt%clvref ) == 'spherical' )   ssnd( (/jps_ocz1, jps_ivz1/) )%laction = .FALSE. 
872      IF( TRIM( sn_snd_crt%clvor ) == 'eastward-northward' ) ssnd(jps_ocx1:jps_ivz1)%nsgn = 1.
873      SELECT CASE( TRIM( sn_snd_crt%cldes ) )
874      CASE( 'none'                 )   ;   ssnd(jps_ocx1:jps_ivz1)%laction = .FALSE.
875      CASE( 'oce only'             )   ;   ssnd(jps_ivx1:jps_ivz1)%laction = .FALSE.
876      CASE( 'weighted oce and ice' )   !   nothing to do
877      CASE( 'mixed oce-ice'        )   ;   ssnd(jps_ivx1:jps_ivz1)%laction = .FALSE.
878      CASE default   ;   CALL ctl_stop( 'sbc_cpl_init: wrong definition of sn_snd_crt%cldes' )
879      END SELECT
880
881      ssnd(jps_ocxw:jps_ocyw)%nsgn = -1.   ! vectors: change of the sign at the north fold
882       
883      IF( sn_snd_crtw%clvgrd == 'U,V' ) THEN
884         ssnd(jps_ocxw)%clgrid = 'U' ; ssnd(jps_ocyw)%clgrid = 'V' 
885      ELSE IF( sn_snd_crtw%clvgrd /= 'T' ) THEN
886         CALL ctl_stop( 'sn_snd_crtw%clvgrd must be equal to T' ) 
887      ENDIF
888      IF( TRIM( sn_snd_crtw%clvor ) == 'eastward-northward' ) ssnd(jps_ocxw:jps_ocyw)%nsgn = 1. 
889      SELECT CASE( TRIM( sn_snd_crtw%cldes ) ) 
890         CASE( 'none'                 )   ; ssnd(jps_ocxw:jps_ocyw)%laction = .FALSE. 
891         CASE( 'oce only'             )   ; ssnd(jps_ocxw:jps_ocyw)%laction = .TRUE. 
892         CASE( 'weighted oce and ice' )   !   nothing to do
893         CASE( 'mixed oce-ice'        )   ; ssnd(jps_ivx1:jps_ivz1)%laction = .FALSE. 
894         CASE default   ;   CALL ctl_stop( 'sbc_cpl_init: wrong definition of sn_snd_crtw%cldes' ) 
895      END SELECT 
896
897      !                                                      ! ------------------------- !
898      !                                                      !          CO2 flux         !
899      !                                                      ! ------------------------- !
900      ssnd(jps_co2)%clname = 'O_CO2FLX' ;  IF( TRIM(sn_snd_co2%cldes) == 'coupled' )    ssnd(jps_co2 )%laction = .TRUE.
901      !
902      !                                                      ! ------------------------- !
903      !                                                      ! Sea surface freezing temp !
904      !                                                      ! ------------------------- !
905      ! needed by Met Office
906      ssnd(jps_sstfrz)%clname = 'O_SSTFrz' ; IF( TRIM(sn_snd_sstfrz%cldes) == 'coupled' )  ssnd(jps_sstfrz)%laction = .TRUE. 
907      !
908      !                                                      ! ------------------------- !
909      !                                                      !    Ice conductivity       !
910      !                                                      ! ------------------------- !
911      ! needed by Met Office
912      ! Note that ultimately we will move to passing an ocean effective conductivity as well so there
913      ! will be some changes to the parts of the code which currently relate only to ice conductivity
914      ssnd(jps_ttilyr )%clname = 'O_TtiLyr' 
915      SELECT CASE ( TRIM( sn_snd_ttilyr%cldes ) ) 
916      CASE ( 'none' ) 
917         ssnd(jps_ttilyr)%laction = .FALSE. 
918      CASE ( 'ice only' ) 
919         ssnd(jps_ttilyr)%laction = .TRUE. 
920         IF ( TRIM( sn_snd_ttilyr%clcat ) == 'yes' ) THEN
921            ssnd(jps_ttilyr)%nct = nn_cats_cpl 
922         ELSE
923            IF ( nn_cats_cpl > 1 ) THEN
924               CALL ctl_stop( 'sbc_cpl_init: use weighted ice option for sn_snd_ttilyr%cldes if not exchanging category fields' ) 
925            ENDIF
926         ENDIF
927      CASE ( 'weighted ice' ) 
928         ssnd(jps_ttilyr)%laction = .TRUE. 
929         IF ( TRIM( sn_snd_ttilyr%clcat ) == 'yes' ) ssnd(jps_ttilyr)%nct = nn_cats_cpl 
930      CASE default   ;   CALL ctl_stop( 'sbc_cpl_init: wrong definition of sn_snd_ttilyr%cldes;'//sn_snd_ttilyr%cldes ) 
931      END SELECT
932
933      ssnd(jps_kice )%clname = 'OIceKn' 
934      SELECT CASE ( TRIM( sn_snd_cond%cldes ) ) 
935      CASE ( 'none' ) 
936         ssnd(jps_kice)%laction = .FALSE. 
937      CASE ( 'ice only' ) 
938         ssnd(jps_kice)%laction = .TRUE. 
939         IF ( TRIM( sn_snd_cond%clcat ) == 'yes' ) THEN
940            ssnd(jps_kice)%nct = nn_cats_cpl 
941         ELSE
942            IF ( nn_cats_cpl > 1 ) THEN
943               CALL ctl_stop( 'sbc_cpl_init: use weighted ice option for sn_snd_cond%cldes if not exchanging category fields' ) 
944            ENDIF
945         ENDIF
946      CASE ( 'weighted ice' ) 
947         ssnd(jps_kice)%laction = .TRUE. 
948         IF ( TRIM( sn_snd_cond%clcat ) == 'yes' ) ssnd(jps_kice)%nct = nn_cats_cpl 
949      CASE default   ;   CALL ctl_stop( 'sbc_cpl_init: wrong definition of sn_snd_cond%cldes;'//sn_snd_cond%cldes ) 
950      END SELECT 
951      !
952      !                                                      ! ------------------------- !
953      !                                                      !     Sea surface height    !
954      !                                                      ! ------------------------- !
955      ssnd(jps_wlev)%clname = 'O_Wlevel' ;  IF( TRIM(sn_snd_wlev%cldes) == 'coupled' )   ssnd(jps_wlev)%laction = .TRUE. 
956
957      !                                                      ! ------------------------------- !
958      !                                                      !   OPA-SAS coupling - snd by opa !   
959      !                                                      ! ------------------------------- !
960      ssnd(jps_ssh   )%clname = 'O_SSHght' 
961      ssnd(jps_soce  )%clname = 'O_SSSal' 
962      ssnd(jps_e3t1st)%clname = 'O_E3T1st'   
963      ssnd(jps_fraqsr)%clname = 'O_FraQsr'
964      !
965      IF( nn_components == jp_iam_opa ) THEN
966         ssnd(:)%laction = .FALSE.   ! force default definition in case of opa <-> sas coupling
967         ssnd( (/jps_toce, jps_soce, jps_ssh, jps_fraqsr, jps_ocx1, jps_ocy1/) )%laction = .TRUE.
968         ssnd( jps_e3t1st )%laction = .NOT.ln_linssh
969         ! vector definition: not used but cleaner...
970         ssnd(jps_ocx1)%clgrid  = 'U'        ! oce components given at U-point
971         ssnd(jps_ocy1)%clgrid  = 'V'        !           and           V-point
972         sn_snd_crt%clvgrd = 'U,V'
973         sn_snd_crt%clvor = 'local grid'
974         sn_snd_crt%clvref = 'spherical'
975         !
976         IF(lwp) THEN                        ! control print
977            WRITE(numout,*)
978            WRITE(numout,*)'  sent fields to SAS component '
979            WRITE(numout,*)'               sea surface temperature (T before, Celsius) '
980            WRITE(numout,*)'               sea surface salinity ' 
981            WRITE(numout,*)'               surface currents U,V on local grid and spherical coordinates' 
982            WRITE(numout,*)'               sea surface height ' 
983            WRITE(numout,*)'               thickness of first ocean T level '       
984            WRITE(numout,*)'               fraction of solar net radiation absorbed in the first ocean level'
985            WRITE(numout,*)
986         ENDIF
987      ENDIF
988      !                                                      ! ------------------------------- !
989      !                                                      !   OPA-SAS coupling - snd by sas !   
990      !                                                      ! ------------------------------- !
991      ssnd(jps_sflx  )%clname = 'I_SFLX'     
992      ssnd(jps_fice2 )%clname = 'IIceFrc'
993      ssnd(jps_qsroce)%clname = 'I_QsrOce'   
994      ssnd(jps_qnsoce)%clname = 'I_QnsOce'   
995      ssnd(jps_oemp  )%clname = 'IOEvaMPr' 
996      ssnd(jps_otx1  )%clname = 'I_OTaux1'   
997      ssnd(jps_oty1  )%clname = 'I_OTauy1'   
998      ssnd(jps_rnf   )%clname = 'I_Runoff'   
999      ssnd(jps_taum  )%clname = 'I_TauMod'   
1000      !
1001      IF( nn_components == jp_iam_sas ) THEN
1002         IF( .NOT. ln_cpl ) ssnd(:)%laction = .FALSE.   ! force default definition in case of opa <-> sas coupling
1003         ssnd( (/jps_qsroce, jps_qnsoce, jps_oemp, jps_fice2, jps_sflx, jps_otx1, jps_oty1, jps_taum/) )%laction = .TRUE.
1004         !
1005         ! Change first letter to couple with atmosphere if already coupled with sea_ice
1006         ! this is nedeed as each variable name used in the namcouple must be unique:
1007         ! for example O_SSTSST sent by OPA to SAS and therefore S_SSTSST sent by SAS to the Atmosphere
1008         DO jn = 1, jpsnd
1009            IF ( ssnd(jn)%clname(1:1) == "O" ) ssnd(jn)%clname = "S"//ssnd(jn)%clname(2:LEN(ssnd(jn)%clname))
1010         END DO
1011         !
1012         IF(lwp) THEN                        ! control print
1013            WRITE(numout,*)
1014            IF( .NOT. ln_cpl ) THEN
1015               WRITE(numout,*)'  sent fields to OPA component '
1016            ELSE
1017               WRITE(numout,*)'  Additional sent fields to OPA component : '
1018            ENDIF
1019            WRITE(numout,*)'                  ice cover '
1020            WRITE(numout,*)'                  oce only EMP  '
1021            WRITE(numout,*)'                  salt flux  '
1022            WRITE(numout,*)'                  mixed oce-ice solar flux  '
1023            WRITE(numout,*)'                  mixed oce-ice non solar flux  '
1024            WRITE(numout,*)'                  wind stress U,V components'
1025            WRITE(numout,*)'                  wind stress module'
1026         ENDIF
1027      ENDIF
1028
1029      !
1030      ! ================================ !
1031      !   initialisation of the coupler  !
1032      ! ================================ !
1033
1034      CALL cpl_define(jprcv, jpsnd, nn_cplmodel)
1035     
1036      IF (ln_usecplmask) THEN
1037         xcplmask(:,:,:) = 0.
1038         CALL iom_open( 'cplmask', inum )
1039         CALL iom_get( inum, jpdom_unknown, 'cplmask', xcplmask(1:nlci,1:nlcj,1:nn_cplmodel),   &
1040            &          kstart = (/ mig(1),mjg(1),1 /), kcount = (/ nlci,nlcj,nn_cplmodel /) )
1041         CALL iom_close( inum )
1042      ELSE
1043         xcplmask(:,:,:) = 1.
1044      ENDIF
1045      xcplmask(:,:,0) = 1. - SUM( xcplmask(:,:,1:nn_cplmodel), dim = 3 )
1046      !
1047      ncpl_qsr_freq = cpl_freq( 'O_QsrOce' ) + cpl_freq( 'O_QsrMix' ) + cpl_freq( 'I_QsrOce' ) + cpl_freq( 'I_QsrMix' )
1048      IF( ln_dm2dc .AND. ln_cpl .AND. ncpl_qsr_freq /= 86400 )   &
1049         &   CALL ctl_stop( 'sbc_cpl_init: diurnal cycle reconstruction (ln_dm2dc) needs daily couping for solar radiation' )
1050      IF( ln_dm2dc .AND. ln_cpl ) ncpl_qsr_freq = 86400 / ncpl_qsr_freq
1051      !
1052   END SUBROUTINE sbc_cpl_init
1053
1054
1055   SUBROUTINE sbc_cpl_rcv( kt, k_fsbc, k_ice )     
1056      !!----------------------------------------------------------------------
1057      !!             ***  ROUTINE sbc_cpl_rcv  ***
1058      !!
1059      !! ** Purpose :   provide the stress over the ocean and, if no sea-ice,
1060      !!                provide the ocean heat and freshwater fluxes.
1061      !!
1062      !! ** Method  : - Receive all the atmospheric fields (stored in frcv array). called at each time step.
1063      !!                OASIS controls if there is something do receive or not. nrcvinfo contains the info
1064      !!                to know if the field was really received or not
1065      !!
1066      !!              --> If ocean stress was really received:
1067      !!
1068      !!                  - transform the received ocean stress vector from the received
1069      !!                 referential and grid into an atmosphere-ocean stress in
1070      !!                 the (i,j) ocean referencial and at the ocean velocity point.
1071      !!                    The received stress are :
1072      !!                     - defined by 3 components (if cartesian coordinate)
1073      !!                            or by 2 components (if spherical)
1074      !!                     - oriented along geographical   coordinate (if eastward-northward)
1075      !!                            or  along the local grid coordinate (if local grid)
1076      !!                     - given at U- and V-point, resp.   if received on 2 grids
1077      !!                            or at T-point               if received on 1 grid
1078      !!                    Therefore and if necessary, they are successively
1079      !!                  processed in order to obtain them
1080      !!                     first  as  2 components on the sphere
1081      !!                     second as  2 components oriented along the local grid
1082      !!                     third  as  2 components on the U,V grid
1083      !!
1084      !!              -->
1085      !!
1086      !!              - In 'ocean only' case, non solar and solar ocean heat fluxes
1087      !!             and total ocean freshwater fluxes 
1088      !!
1089      !! ** Method  :   receive all fields from the atmosphere and transform
1090      !!              them into ocean surface boundary condition fields
1091      !!
1092      !! ** Action  :   update  utau, vtau   ocean stress at U,V grid
1093      !!                        taum         wind stress module at T-point
1094      !!                        wndm         wind speed  module at T-point over free ocean or leads in presence of sea-ice
1095      !!                        qns          non solar heat fluxes including emp heat content    (ocean only case)
1096      !!                                     and the latent heat flux of solid precip. melting
1097      !!                        qsr          solar ocean heat fluxes   (ocean only case)
1098      !!                        emp          upward mass flux [evap. - precip. (- runoffs) (- calving)] (ocean only case)
1099      !!----------------------------------------------------------------------
1100      USE zdf_oce,  ONLY :   ln_zdfswm
1101      !
1102      INTEGER, INTENT(in) ::   kt          ! ocean model time step index
1103      INTEGER, INTENT(in) ::   k_fsbc      ! frequency of sbc (-> ice model) computation
1104      INTEGER, INTENT(in) ::   k_ice       ! ice management in the sbc (=0/1/2/3)
1105      !!
1106      LOGICAL  ::   llnewtx, llnewtau      ! update wind stress components and module??
1107      INTEGER  ::   ji, jj, jn             ! dummy loop indices
1108      INTEGER  ::   isec                   ! number of seconds since nit000 (assuming rdttra did not change since nit000)
1109      INTEGER  ::   ikchoix
1110      REAL(wp) ::   zcumulneg, zcumulpos   ! temporary scalars     
1111      REAL(wp) ::   zcoef                  ! temporary scalar
1112      REAL(wp) ::   zrhoa  = 1.22          ! Air density kg/m3
1113      REAL(wp) ::   zcdrag = 1.5e-3        ! drag coefficient
1114      REAL(wp) ::   zzx, zzy               ! temporary variables
1115      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj) ::   ztx, zty, zmsk, zemp, zqns, zqsr, ztx2, zty2
1116      !!----------------------------------------------------------------------
1117      !
1118      IF( ln_mixcpl )   zmsk(:,:) = 1. - xcplmask(:,:,0)
1119      !
1120      !                                                      ! ======================================================= !
1121      !                                                      ! Receive all the atmos. fields (including ice information)
1122      !                                                      ! ======================================================= !
1123      isec = ( kt - nit000 ) * NINT( rdt )                      ! date of exchanges
1124      DO jn = 1, jprcv                                          ! received fields sent by the atmosphere
1125         IF( srcv(jn)%laction )   CALL cpl_rcv( jn, isec, frcv(jn)%z3, xcplmask(:,:,1:nn_cplmodel), nrcvinfo(jn) )
1126      END DO
1127
1128      !                                                      ! ========================= !
1129      IF( srcv(jpr_otx1)%laction ) THEN                      !  ocean stress components  !
1130         !                                                   ! ========================= !
1131         ! define frcv(jpr_otx1)%z3(:,:,1) and frcv(jpr_oty1)%z3(:,:,1): stress at U/V point along model grid
1132         ! => need to be done only when we receive the field
1133         IF(  nrcvinfo(jpr_otx1) == OASIS_Rcv ) THEN
1134            !
1135            IF( TRIM( sn_rcv_tau%clvref ) == 'cartesian' ) THEN            ! 2 components on the sphere
1136               !                                                       ! (cartesian to spherical -> 3 to 2 components)
1137               !
1138               CALL geo2oce( frcv(jpr_otx1)%z3(:,:,1), frcv(jpr_oty1)%z3(:,:,1), frcv(jpr_otz1)%z3(:,:,1),   &
1139                  &          srcv(jpr_otx1)%clgrid, ztx, zty )
1140               frcv(jpr_otx1)%z3(:,:,1) = ztx(:,:)   ! overwrite 1st comp. on the 1st grid
1141               frcv(jpr_oty1)%z3(:,:,1) = zty(:,:)   ! overwrite 2nd comp. on the 1st grid
1142               !
1143               IF( srcv(jpr_otx2)%laction ) THEN
1144                  CALL geo2oce( frcv(jpr_otx2)%z3(:,:,1), frcv(jpr_oty2)%z3(:,:,1), frcv(jpr_otz2)%z3(:,:,1),   &
1145                     &          srcv(jpr_otx2)%clgrid, ztx, zty )
1146                  frcv(jpr_otx2)%z3(:,:,1) = ztx(:,:)   ! overwrite 1st comp. on the 2nd grid
1147                  frcv(jpr_oty2)%z3(:,:,1) = zty(:,:)   ! overwrite 2nd comp. on the 2nd grid
1148               ENDIF
1149               !
1150            ENDIF
1151            !
1152            IF( TRIM( sn_rcv_tau%clvor ) == 'eastward-northward' ) THEN   ! 2 components oriented along the local grid
1153               !                                                       ! (geographical to local grid -> rotate the components)
1154               IF( srcv(jpr_otx1)%clgrid == 'U' .AND. (.NOT. srcv(jpr_otx2)%laction) ) THEN
1155                  ! Temporary code for HadGEM3 - will be removed eventually.
1156        ! Only applies when we have only taux on U grid and tauy on V grid
1157             DO jj=2,jpjm1
1158                DO ji=2,jpim1
1159                     ztx(ji,jj)=0.25*vmask(ji,jj,1)                &
1160                        *(frcv(jpr_otx1)%z3(ji,jj,1)+frcv(jpr_otx1)%z3(ji-1,jj,1)    &
1161                        +frcv(jpr_otx1)%z3(ji,jj+1,1)+frcv(jpr_otx1)%z3(ji-1,jj+1,1))
1162                     zty(ji,jj)=0.25*umask(ji,jj,1)                &
1163                        *(frcv(jpr_oty1)%z3(ji,jj,1)+frcv(jpr_oty1)%z3(ji+1,jj,1)    &
1164                        +frcv(jpr_oty1)%z3(ji,jj-1,1)+frcv(jpr_oty1)%z3(ji+1,jj-1,1))
1165                ENDDO
1166             ENDDO
1167                   
1168             ikchoix = 1
1169             CALL repcmo (frcv(jpr_otx1)%z3(:,:,1),zty,ztx,frcv(jpr_oty1)%z3(:,:,1),ztx2,zty2,ikchoix)
1170             CALL lbc_lnk ('jpr_otx1', ztx2,'U', -1. )
1171             CALL lbc_lnk ('jpr_oty1', zty2,'V', -1. )
1172             frcv(jpr_otx1)%z3(:,:,1)=ztx2(:,:)
1173             frcv(jpr_oty1)%z3(:,:,1)=zty2(:,:)
1174          ELSE
1175             CALL rot_rep( frcv(jpr_otx1)%z3(:,:,1), frcv(jpr_oty1)%z3(:,:,1), srcv(jpr_otx1)%clgrid, 'en->i', ztx )   
1176             frcv(jpr_otx1)%z3(:,:,1) = ztx(:,:)      ! overwrite 1st component on the 1st grid
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_oty1)%z3(:,:,1) = zty(:,:)      ! overwrite 2nd component on the 2nd grid 
1183               ENDIF
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      !                                                      !   ice skin temp.   !
1274      !                                                      ! ================== !
1275#if defined key_si3
1276      ! needed by Met Office
1277      IF( srcv(jpr_ts_ice)%laction ) THEN
1278         WHERE    ( frcv(jpr_ts_ice)%z3(:,:,:) > 0.0  )   ;   tsfc_ice(:,:,:) = 0.0 
1279         ELSEWHERE( frcv(jpr_ts_ice)%z3(:,:,:) < -60. )   ;   tsfc_ice(:,:,:) = -60.
1280         ELSEWHERE                                        ;   tsfc_ice(:,:,:) = frcv(jpr_ts_ice)%z3(:,:,:)
1281         END WHERE
1282      ENDIF 
1283#endif
1284      !                                                      ! ========================= !
1285      !                                                      ! Mean Sea Level Pressure   !   (taum)
1286      !                                                      ! ========================= !
1287      IF( srcv(jpr_mslp)%laction ) THEN                    ! UKMO SHELF effect of atmospheric pressure on SSH
1288          IF( kt /= nit000 )   ssh_ibb(:,:) = ssh_ib(:,:)    !* Swap of ssh_ib fields
1289
1290          r1_grau = 1.e0 / (grav * rau0)               !* constant for optimization
1291          ssh_ib(:,:) = - ( frcv(jpr_mslp)%z3(:,:,1) - rpref ) * r1_grau    ! equivalent ssh (inverse barometer)
1292          apr   (:,:) =     frcv(jpr_mslp)%z3(:,:,1)                         !atmospheric pressure
1293   
1294          IF( kt == nit000 ) ssh_ibb(:,:) = ssh_ib(:,:)  ! correct this later (read from restart if possible)
1295      END IF 
1296      !
1297      IF( ln_sdw ) THEN  ! Stokes Drift correction activated
1298      !                                                      ! ========================= !
1299      !                                                      !       Stokes drift u      !
1300      !                                                      ! ========================= !
1301         IF( srcv(jpr_sdrftx)%laction ) ut0sd(:,:) = frcv(jpr_sdrftx)%z3(:,:,1)
1302      !
1303      !                                                      ! ========================= !
1304      !                                                      !       Stokes drift v      !
1305      !                                                      ! ========================= !
1306         IF( srcv(jpr_sdrfty)%laction ) vt0sd(:,:) = frcv(jpr_sdrfty)%z3(:,:,1)
1307      !
1308      !                                                      ! ========================= !
1309      !                                                      !      Wave mean period     !
1310      !                                                      ! ========================= !
1311         IF( srcv(jpr_wper)%laction ) wmp(:,:) = frcv(jpr_wper)%z3(:,:,1)
1312      !
1313      !                                                      ! ========================= !
1314      !                                                      !  Significant wave height  !
1315      !                                                      ! ========================= !
1316         IF( srcv(jpr_hsig)%laction ) hsw(:,:) = frcv(jpr_hsig)%z3(:,:,1)
1317      !
1318      !                                                      ! ========================= ! 
1319      !                                                      !    Wave peak frequency    !
1320      !                                                      ! ========================= ! 
1321         IF( srcv(jpr_wfreq)%laction ) wfreq(:,:) = frcv(jpr_wfreq)%z3(:,:,1)
1322      !
1323      !                                                      ! ========================= !
1324      !                                                      !    Vertical mixing Qiao   !
1325      !                                                      ! ========================= !
1326         IF( srcv(jpr_wnum)%laction .AND. ln_zdfswm ) wnum(:,:) = frcv(jpr_wnum)%z3(:,:,1)
1327
1328         ! Calculate the 3D Stokes drift both in coupled and not fully uncoupled mode
1329         IF( srcv(jpr_sdrftx)%laction .OR. srcv(jpr_sdrfty)%laction .OR. srcv(jpr_wper)%laction &
1330                                      .OR. srcv(jpr_hsig)%laction   .OR. srcv(jpr_wfreq)%laction) THEN
1331            CALL sbc_stokes()
1332         ENDIF
1333      ENDIF
1334      !                                                      ! ========================= !
1335      !                                                      ! Stress adsorbed by waves  !
1336      !                                                      ! ========================= !
1337      IF( srcv(jpr_tauwoc)%laction .AND. ln_tauwoc ) tauoc_wave(:,:) = frcv(jpr_tauwoc)%z3(:,:,1)
1338
1339      !                                                      ! ========================= ! 
1340      !                                                      ! Stress component by waves !
1341      !                                                      ! ========================= ! 
1342      IF( srcv(jpr_tauwx)%laction .AND. srcv(jpr_tauwy)%laction .AND. ln_tauw ) THEN
1343         tauw_x(:,:) = frcv(jpr_tauwx)%z3(:,:,1)
1344         tauw_y(:,:) = frcv(jpr_tauwy)%z3(:,:,1)
1345      ENDIF
1346
1347      !                                                      ! ========================= !
1348      !                                                      !   Wave drag coefficient   !
1349      !                                                      ! ========================= !
1350      IF( srcv(jpr_wdrag)%laction .AND. ln_cdgw )   cdn_wave(:,:) = frcv(jpr_wdrag)%z3(:,:,1)
1351
1352      !  Fields received by SAS when OASIS coupling
1353      !  (arrays no more filled at sbcssm stage)
1354      !                                                      ! ================== !
1355      !                                                      !        SSS         !
1356      !                                                      ! ================== !
1357      IF( srcv(jpr_soce)%laction ) THEN                      ! received by sas in case of opa <-> sas coupling
1358         sss_m(:,:) = frcv(jpr_soce)%z3(:,:,1)
1359         CALL iom_put( 'sss_m', sss_m )
1360      ENDIF
1361      !                                               
1362      !                                                      ! ================== !
1363      !                                                      !        SST         !
1364      !                                                      ! ================== !
1365      IF( srcv(jpr_toce)%laction ) THEN                      ! received by sas in case of opa <-> sas coupling
1366         sst_m(:,:) = frcv(jpr_toce)%z3(:,:,1)
1367         IF( srcv(jpr_soce)%laction .AND. l_useCT ) THEN    ! make sure that sst_m is the potential temperature
1368            sst_m(:,:) = eos_pt_from_ct( sst_m(:,:), sss_m(:,:) )
1369         ENDIF
1370      ENDIF
1371      !                                                      ! ================== !
1372      !                                                      !        SSH         !
1373      !                                                      ! ================== !
1374      IF( srcv(jpr_ssh )%laction ) THEN                      ! received by sas in case of opa <-> sas coupling
1375         ssh_m(:,:) = frcv(jpr_ssh )%z3(:,:,1)
1376         CALL iom_put( 'ssh_m', ssh_m )
1377      ENDIF
1378      !                                                      ! ================== !
1379      !                                                      !  surface currents  !
1380      !                                                      ! ================== !
1381      IF( srcv(jpr_ocx1)%laction ) THEN                      ! received by sas in case of opa <-> sas coupling
1382         ssu_m(:,:) = frcv(jpr_ocx1)%z3(:,:,1)
1383         ub (:,:,1) = ssu_m(:,:)                             ! will be used in icestp in the call of ice_forcing_tau
1384         un (:,:,1) = ssu_m(:,:)                             ! will be used in sbc_cpl_snd if atmosphere coupling
1385         CALL iom_put( 'ssu_m', ssu_m )
1386      ENDIF
1387      IF( srcv(jpr_ocy1)%laction ) THEN
1388         ssv_m(:,:) = frcv(jpr_ocy1)%z3(:,:,1)
1389         vb (:,:,1) = ssv_m(:,:)                             ! will be used in icestp in the call of ice_forcing_tau
1390         vn (:,:,1) = ssv_m(:,:)                             ! will be used in sbc_cpl_snd if atmosphere coupling
1391         CALL iom_put( 'ssv_m', ssv_m )
1392      ENDIF
1393      !                                                      ! ======================== !
1394      !                                                      !  first T level thickness !
1395      !                                                      ! ======================== !
1396      IF( srcv(jpr_e3t1st )%laction ) THEN                   ! received by sas in case of opa <-> sas coupling
1397         e3t_m(:,:) = frcv(jpr_e3t1st )%z3(:,:,1)
1398         CALL iom_put( 'e3t_m', e3t_m(:,:) )
1399      ENDIF
1400      !                                                      ! ================================ !
1401      !                                                      !  fraction of solar net radiation !
1402      !                                                      ! ================================ !
1403      IF( srcv(jpr_fraqsr)%laction ) THEN                    ! received by sas in case of opa <-> sas coupling
1404         frq_m(:,:) = frcv(jpr_fraqsr)%z3(:,:,1)
1405         CALL iom_put( 'frq_m', frq_m )
1406      ENDIF
1407     
1408      !                                                      ! ========================= !
1409      IF( k_ice <= 1 .AND. MOD( kt-1, k_fsbc ) == 0 ) THEN   !  heat & freshwater fluxes ! (Ocean only case)
1410         !                                                   ! ========================= !
1411         !
1412         !                                                       ! total freshwater fluxes over the ocean (emp)
1413         IF( srcv(jpr_oemp)%laction .OR. srcv(jpr_rain)%laction ) THEN
1414            SELECT CASE( TRIM( sn_rcv_emp%cldes ) )                                    ! evaporation - precipitation
1415            CASE( 'conservative' )
1416               zemp(:,:) = frcv(jpr_tevp)%z3(:,:,1) - ( frcv(jpr_rain)%z3(:,:,1) + frcv(jpr_snow)%z3(:,:,1) )
1417            CASE( 'oce only', 'oce and ice' )
1418               zemp(:,:) = frcv(jpr_oemp)%z3(:,:,1)
1419            CASE default
1420               CALL ctl_stop( 'sbc_cpl_rcv: wrong definition of sn_rcv_emp%cldes' )
1421            END SELECT
1422         ELSE
1423            zemp(:,:) = 0._wp
1424         ENDIF
1425         !
1426         !                                                        ! runoffs and calving (added in emp)
1427         IF( srcv(jpr_rnf)%laction )     rnf(:,:) = frcv(jpr_rnf)%z3(:,:,1)
1428         IF( srcv(jpr_cal)%laction )     zemp(:,:) = zemp(:,:) - frcv(jpr_cal)%z3(:,:,1)
1429 
1430         IF( srcv(jpr_icb)%laction )  THEN
1431             fwficb(:,:) = frcv(jpr_icb)%z3(:,:,1)
1432             rnf(:,:)    = rnf(:,:) + fwficb(:,:)   ! iceberg added to runfofs
1433         ENDIF
1434         IF( srcv(jpr_isf)%laction )  fwfisf(:,:) = - frcv(jpr_isf)%z3(:,:,1)  ! fresh water flux from the isf (fwfisf <0 mean melting) 
1435       
1436         IF( ln_mixcpl ) THEN   ;   emp(:,:) = emp(:,:) * xcplmask(:,:,0) + zemp(:,:) * zmsk(:,:)
1437         ELSE                   ;   emp(:,:) =                              zemp(:,:)
1438         ENDIF
1439         !
1440         !                                                       ! non solar heat flux over the ocean (qns)
1441         IF(      srcv(jpr_qnsoce)%laction ) THEN   ;   zqns(:,:) = frcv(jpr_qnsoce)%z3(:,:,1)
1442         ELSE IF( srcv(jpr_qnsmix)%laction ) THEN   ;   zqns(:,:) = frcv(jpr_qnsmix)%z3(:,:,1)
1443         ELSE                                       ;   zqns(:,:) = 0._wp
1444         END IF
1445         ! update qns over the free ocean with:
1446         IF( nn_components /= jp_iam_opa ) THEN
1447            zqns(:,:) =  zqns(:,:) - zemp(:,:) * sst_m(:,:) * rcp         ! remove heat content due to mass flux (assumed to be at SST)
1448            IF( srcv(jpr_snow  )%laction ) THEN
1449               zqns(:,:) = zqns(:,:) - frcv(jpr_snow)%z3(:,:,1) * rLfus   ! energy for melting solid precipitation over the free ocean
1450            ENDIF
1451         ENDIF
1452         !
1453         IF( srcv(jpr_icb)%laction )  zqns(:,:) = zqns(:,:) - frcv(jpr_icb)%z3(:,:,1) * rLfus ! remove heat content associated to iceberg melting
1454         !
1455         IF( ln_mixcpl ) THEN   ;   qns(:,:) = qns(:,:) * xcplmask(:,:,0) + zqns(:,:) * zmsk(:,:)
1456         ELSE                   ;   qns(:,:) =                              zqns(:,:)
1457         ENDIF
1458
1459         !                                                       ! solar flux over the ocean          (qsr)
1460         IF     ( srcv(jpr_qsroce)%laction ) THEN   ;   zqsr(:,:) = frcv(jpr_qsroce)%z3(:,:,1)
1461         ELSE IF( srcv(jpr_qsrmix)%laction ) then   ;   zqsr(:,:) = frcv(jpr_qsrmix)%z3(:,:,1)
1462         ELSE                                       ;   zqsr(:,:) = 0._wp
1463         ENDIF
1464         IF( ln_dm2dc .AND. ln_cpl )   zqsr(:,:) = sbc_dcy( zqsr )   ! modify qsr to include the diurnal cycle
1465         IF( ln_mixcpl ) THEN   ;   qsr(:,:) = qsr(:,:) * xcplmask(:,:,0) + zqsr(:,:) * zmsk(:,:)
1466         ELSE                   ;   qsr(:,:) =                              zqsr(:,:)
1467         ENDIF
1468         !
1469         ! salt flux over the ocean (received by opa in case of opa <-> sas coupling)
1470         IF( srcv(jpr_sflx )%laction )   sfx(:,:) = frcv(jpr_sflx  )%z3(:,:,1)
1471         ! Ice cover  (received by opa in case of opa <-> sas coupling)
1472         IF( srcv(jpr_fice )%laction )   fr_i(:,:) = frcv(jpr_fice )%z3(:,:,1)
1473         !
1474      ENDIF
1475      !
1476   END SUBROUTINE sbc_cpl_rcv
1477   
1478
1479   SUBROUTINE sbc_cpl_ice_tau( p_taui, p_tauj )     
1480      !!----------------------------------------------------------------------
1481      !!             ***  ROUTINE sbc_cpl_ice_tau  ***
1482      !!
1483      !! ** Purpose :   provide the stress over sea-ice in coupled mode
1484      !!
1485      !! ** Method  :   transform the received stress from the atmosphere into
1486      !!             an atmosphere-ice stress in the (i,j) ocean referencial
1487      !!             and at the velocity point of the sea-ice model:
1488      !!                'C'-grid : i- (j-) components given at U- (V-) point
1489      !!
1490      !!                The received stress are :
1491      !!                 - defined by 3 components (if cartesian coordinate)
1492      !!                        or by 2 components (if spherical)
1493      !!                 - oriented along geographical   coordinate (if eastward-northward)
1494      !!                        or  along the local grid coordinate (if local grid)
1495      !!                 - given at U- and V-point, resp.   if received on 2 grids
1496      !!                        or at a same point (T or I) if received on 1 grid
1497      !!                Therefore and if necessary, they are successively
1498      !!             processed in order to obtain them
1499      !!                 first  as  2 components on the sphere
1500      !!                 second as  2 components oriented along the local grid
1501      !!                 third  as  2 components on the ice grid point
1502      !!
1503      !!                Except in 'oce and ice' case, only one vector stress field
1504      !!             is received. It has already been processed in sbc_cpl_rcv
1505      !!             so that it is now defined as (i,j) components given at U-
1506      !!             and V-points, respectively. 
1507      !!
1508      !! ** Action  :   return ptau_i, ptau_j, the stress over the ice
1509      !!----------------------------------------------------------------------
1510      REAL(wp), INTENT(out), DIMENSION(:,:) ::   p_taui   ! i- & j-components of atmos-ice stress [N/m2]
1511      REAL(wp), INTENT(out), DIMENSION(:,:) ::   p_tauj   ! at I-point (B-grid) or U & V-point (C-grid)
1512      !!
1513      INTEGER ::   ji, jj   ! dummy loop indices
1514      INTEGER ::   itx      ! index of taux over ice
1515      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj) ::   ztx, zty 
1516      !!----------------------------------------------------------------------
1517      !
1518      IF( srcv(jpr_itx1)%laction ) THEN   ;   itx =  jpr_itx1   
1519      ELSE                                ;   itx =  jpr_otx1
1520      ENDIF
1521
1522      ! do something only if we just received the stress from atmosphere
1523      IF(  nrcvinfo(itx) == OASIS_Rcv ) THEN
1524         !                                                      ! ======================= !
1525         IF( srcv(jpr_itx1)%laction ) THEN                      !   ice stress received   !
1526            !                                                   ! ======================= !
1527           
1528            IF( TRIM( sn_rcv_tau%clvref ) == 'cartesian' ) THEN            ! 2 components on the sphere
1529               !                                                       ! (cartesian to spherical -> 3 to 2 components)
1530               CALL geo2oce(  frcv(jpr_itx1)%z3(:,:,1), frcv(jpr_ity1)%z3(:,:,1), frcv(jpr_itz1)%z3(:,:,1),   &
1531                  &          srcv(jpr_itx1)%clgrid, ztx, zty )
1532               frcv(jpr_itx1)%z3(:,:,1) = ztx(:,:)   ! overwrite 1st comp. on the 1st grid
1533               frcv(jpr_ity1)%z3(:,:,1) = zty(:,:)   ! overwrite 2nd comp. on the 1st grid
1534               !
1535               IF( srcv(jpr_itx2)%laction ) THEN
1536                  CALL geo2oce( frcv(jpr_itx2)%z3(:,:,1), frcv(jpr_ity2)%z3(:,:,1), frcv(jpr_itz2)%z3(:,:,1),   &
1537                     &          srcv(jpr_itx2)%clgrid, ztx, zty )
1538                  frcv(jpr_itx2)%z3(:,:,1) = ztx(:,:)   ! overwrite 1st comp. on the 2nd grid
1539                  frcv(jpr_ity2)%z3(:,:,1) = zty(:,:)   ! overwrite 2nd comp. on the 2nd grid
1540               ENDIF
1541               !
1542            ENDIF
1543            !
1544            IF( TRIM( sn_rcv_tau%clvor ) == 'eastward-northward' ) THEN   ! 2 components oriented along the local grid
1545               !                                                       ! (geographical to local grid -> rotate the components)
1546               CALL rot_rep( frcv(jpr_itx1)%z3(:,:,1), frcv(jpr_ity1)%z3(:,:,1), srcv(jpr_itx1)%clgrid, 'en->i', ztx )   
1547               IF( srcv(jpr_itx2)%laction ) THEN
1548                  CALL rot_rep( frcv(jpr_itx2)%z3(:,:,1), frcv(jpr_ity2)%z3(:,:,1), srcv(jpr_itx2)%clgrid, 'en->j', zty )   
1549               ELSE
1550                  CALL rot_rep( frcv(jpr_itx1)%z3(:,:,1), frcv(jpr_ity1)%z3(:,:,1), srcv(jpr_itx1)%clgrid, 'en->j', zty ) 
1551               ENDIF
1552               frcv(jpr_itx1)%z3(:,:,1) = ztx(:,:)      ! overwrite 1st component on the 1st grid
1553               frcv(jpr_ity1)%z3(:,:,1) = zty(:,:)      ! overwrite 2nd component on the 1st grid
1554            ENDIF
1555            !                                                   ! ======================= !
1556         ELSE                                                   !     use ocean stress    !
1557            !                                                   ! ======================= !
1558            frcv(jpr_itx1)%z3(:,:,1) = frcv(jpr_otx1)%z3(:,:,1)
1559            frcv(jpr_ity1)%z3(:,:,1) = frcv(jpr_oty1)%z3(:,:,1)
1560            !
1561         ENDIF
1562         !                                                      ! ======================= !
1563         !                                                      !     put on ice grid     !
1564         !                                                      ! ======================= !
1565         !   
1566         !                                                  j+1   j     -----V---F
1567         ! ice stress on ice velocity point                              !       |
1568         ! (C-grid ==>(U,V))                                      j      |   T   U
1569         !                                                               |       |
1570         !                                                   j    j-1   -I-------|
1571         !                                               (for I)         |       |
1572         !                                                              i-1  i   i
1573         !                                                               i      i+1 (for I)
1574         SELECT CASE ( srcv(jpr_itx1)%clgrid )
1575         CASE( 'U' )
1576            p_taui(:,:) = frcv(jpr_itx1)%z3(:,:,1)                   ! (U,V) ==> (U,V)
1577            p_tauj(:,:) = frcv(jpr_ity1)%z3(:,:,1)
1578         CASE( 'F' )
1579            DO jj = 2, jpjm1                                   ! F ==> (U,V)
1580               DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.
1581                  p_taui(ji,jj) = 0.5 * ( frcv(jpr_itx1)%z3(ji,jj,1) + frcv(jpr_itx1)%z3(ji  ,jj-1,1) )
1582                  p_tauj(ji,jj) = 0.5 * ( frcv(jpr_ity1)%z3(ji,jj,1) + frcv(jpr_ity1)%z3(ji-1,jj  ,1) )
1583               END DO
1584            END DO
1585         CASE( 'T' )
1586            DO jj = 2, jpjm1                                   ! T ==> (U,V)
1587               DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.
1588                  p_taui(ji,jj) = 0.5 * ( frcv(jpr_itx1)%z3(ji+1,jj  ,1) + frcv(jpr_itx1)%z3(ji,jj,1) )
1589                  p_tauj(ji,jj) = 0.5 * ( frcv(jpr_ity1)%z3(ji  ,jj+1,1) + frcv(jpr_ity1)%z3(ji,jj,1) )
1590               END DO
1591            END DO
1592         CASE( 'I' )
1593            DO jj = 2, jpjm1                                   ! I ==> (U,V)
1594               DO ji = 2, jpim1   ! NO vector opt.
1595                  p_taui(ji,jj) = 0.5 * ( frcv(jpr_itx1)%z3(ji+1,jj+1,1) + frcv(jpr_itx1)%z3(ji+1,jj  ,1) )
1596                  p_tauj(ji,jj) = 0.5 * ( frcv(jpr_ity1)%z3(ji+1,jj+1,1) + frcv(jpr_ity1)%z3(ji  ,jj+1,1) )
1597               END DO
1598            END DO
1599         END SELECT
1600         IF( srcv(jpr_itx1)%clgrid /= 'U' ) THEN
1601            CALL lbc_lnk_multi( 'sbccpl', p_taui, 'U',  -1., p_tauj, 'V',  -1. )
1602         ENDIF
1603         
1604      ENDIF
1605      !
1606   END SUBROUTINE sbc_cpl_ice_tau
1607   
1608
1609   SUBROUTINE sbc_cpl_ice_flx( picefr, palbi, psst, pist, phs, phi )
1610      !!----------------------------------------------------------------------
1611      !!             ***  ROUTINE sbc_cpl_ice_flx  ***
1612      !!
1613      !! ** Purpose :   provide the heat and freshwater fluxes of the ocean-ice system
1614      !!
1615      !! ** Method  :   transform the fields received from the atmosphere into
1616      !!             surface heat and fresh water boundary condition for the
1617      !!             ice-ocean system. The following fields are provided:
1618      !!               * total non solar, solar and freshwater fluxes (qns_tot,
1619      !!             qsr_tot and emp_tot) (total means weighted ice-ocean flux)
1620      !!             NB: emp_tot include runoffs and calving.
1621      !!               * fluxes over ice (qns_ice, qsr_ice, emp_ice) where
1622      !!             emp_ice = sublimation - solid precipitation as liquid
1623      !!             precipitation are re-routed directly to the ocean and
1624      !!             calving directly enter the ocean (runoffs are read but included in trasbc.F90)
1625      !!               * solid precipitation (sprecip), used to add to qns_tot
1626      !!             the heat lost associated to melting solid precipitation
1627      !!             over the ocean fraction.
1628      !!               * heat content of rain, snow and evap can also be provided,
1629      !!             otherwise heat flux associated with these mass flux are
1630      !!             guessed (qemp_oce, qemp_ice)
1631      !!
1632      !!             - the fluxes have been separated from the stress as
1633      !!               (a) they are updated at each ice time step compare to
1634      !!               an update at each coupled time step for the stress, and
1635      !!               (b) the conservative computation of the fluxes over the
1636      !!               sea-ice area requires the knowledge of the ice fraction
1637      !!               after the ice advection and before the ice thermodynamics,
1638      !!               so that the stress is updated before the ice dynamics
1639      !!               while the fluxes are updated after it.
1640      !!
1641      !! ** Details
1642      !!             qns_tot = (1-a) * qns_oce + a * qns_ice               => provided
1643      !!                     + qemp_oce + qemp_ice                         => recalculated and added up to qns
1644      !!
1645      !!             qsr_tot = (1-a) * qsr_oce + a * qsr_ice               => provided
1646      !!
1647      !!             emp_tot = emp_oce + emp_ice                           => calving is provided and added to emp_tot (and emp_oce).
1648      !!                                                                      runoff (which includes rivers+icebergs) and iceshelf
1649      !!                                                                      are provided but not included in emp here. Only runoff will
1650      !!                                                                      be included in emp in other parts of NEMO code
1651      !! ** Action  :   update at each nf_ice time step:
1652      !!                   qns_tot, qsr_tot  non-solar and solar total heat fluxes
1653      !!                   qns_ice, qsr_ice  non-solar and solar heat fluxes over the ice
1654      !!                   emp_tot           total evaporation - precipitation(liquid and solid) (-calving)
1655      !!                   emp_ice           ice sublimation - solid precipitation over the ice
1656      !!                   dqns_ice          d(non-solar heat flux)/d(Temperature) over the ice
1657      !!                   sprecip           solid precipitation over the ocean 
1658      !!----------------------------------------------------------------------
1659      REAL(wp), INTENT(in), DIMENSION(:,:)             ::   picefr     ! ice fraction                [0 to 1]
1660      !                                                !!           ! optional arguments, used only in 'mixed oce-ice' case
1661      REAL(wp), INTENT(in), DIMENSION(:,:,:), OPTIONAL ::   palbi      ! all skies ice albedo
1662      REAL(wp), INTENT(in), DIMENSION(:,:  ), OPTIONAL ::   psst       ! sea surface temperature     [Celsius]
1663      REAL(wp), INTENT(in), DIMENSION(:,:,:), OPTIONAL ::   pist       ! ice surface temperature     [Kelvin]
1664      REAL(wp), INTENT(in), DIMENSION(:,:,:), OPTIONAL ::   phs        ! snow depth                  [m]
1665      REAL(wp), INTENT(in), DIMENSION(:,:,:), OPTIONAL ::   phi        ! ice thickness               [m]
1666      !
1667      INTEGER  ::   ji, jj, jl   ! dummy loop index
1668      REAL(wp) ::   ztri         ! local scalar
1669      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj)     ::   zcptn, zcptrain, zcptsnw, ziceld, zmsk, zsnw
1670      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj)     ::   zemp_tot, zemp_ice, zemp_oce, ztprecip, zsprecip  , zevap_oce, zdevap_ice
1671      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj)     ::   zqns_tot, zqns_oce, zqsr_tot, zqsr_oce, zqprec_ice, zqemp_oce, zqemp_ice
1672      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpl) ::   zqns_ice, zqsr_ice, zdqns_ice, zqevap_ice, zevap_ice    !!gm , zfrqsr_tr_i
1673      !!----------------------------------------------------------------------
1674      !
1675      IF( ln_mixcpl )   zmsk(:,:) = 1. - xcplmask(:,:,0)
1676      ziceld(:,:) = 1._wp - picefr(:,:)
1677      zcptn (:,:) = rcp * sst_m(:,:)
1678      !
1679      !                                                      ! ========================= !
1680      !                                                      !    freshwater budget      !   (emp_tot)
1681      !                                                      ! ========================= !
1682      !
1683      !                                                           ! solid Precipitation                                (sprecip)
1684      !                                                           ! liquid + solid Precipitation                       (tprecip)
1685      !                                                           ! total Evaporation - total Precipitation            (emp_tot)
1686      !                                                           ! sublimation - solid precipitation (cell average)   (emp_ice)
1687      SELECT CASE( TRIM( sn_rcv_emp%cldes ) )
1688      CASE( 'conservative' )   ! received fields: jpr_rain, jpr_snow, jpr_ievp, jpr_tevp
1689         zsprecip(:,:) =   frcv(jpr_snow)%z3(:,:,1)                  ! May need to ensure positive here
1690         ztprecip(:,:) =   frcv(jpr_rain)%z3(:,:,1) + zsprecip(:,:)  ! May need to ensure positive here
1691         zemp_tot(:,:) =   frcv(jpr_tevp)%z3(:,:,1) - ztprecip(:,:)
1692         zemp_ice(:,:) = ( frcv(jpr_ievp)%z3(:,:,1) - frcv(jpr_snow)%z3(:,:,1) ) * picefr(:,:)
1693      CASE( 'oce and ice'   )   ! received fields: jpr_sbpr, jpr_semp, jpr_oemp, jpr_ievp
1694         zemp_tot(:,:) = ziceld(:,:) * frcv(jpr_oemp)%z3(:,:,1) + picefr(:,:) * frcv(jpr_sbpr)%z3(:,:,1)
1695         zemp_ice(:,:) = frcv(jpr_semp)%z3(:,:,1) * picefr(:,:)
1696         zsprecip(:,:) = frcv(jpr_ievp)%z3(:,:,1) - frcv(jpr_semp)%z3(:,:,1)
1697         ztprecip(:,:) = frcv(jpr_semp)%z3(:,:,1) - frcv(jpr_sbpr)%z3(:,:,1) + zsprecip(:,:)
1698      CASE( 'none'      )       ! Not available as for now: needs additional coding below when computing zevap_oce
1699      !                         ! since fields received are not defined with none option
1700         CALL ctl_stop( 'STOP', 'sbccpl/sbc_cpl_ice_flx: some fields are not defined. Change sn_rcv_emp value in namelist namsbc_cpl' )
1701      END SELECT
1702
1703#if defined key_si3
1704      ! zsnw = snow fraction over ice after wind blowing (=picefr if no blowing)
1705      zsnw(:,:) = 0._wp   ;   CALL ice_thd_snwblow( ziceld, zsnw )
1706     
1707      ! --- evaporation minus precipitation corrected (because of wind blowing on snow) --- !
1708      zemp_ice(:,:) = zemp_ice(:,:) + zsprecip(:,:) * ( picefr(:,:) - zsnw(:,:) )  ! emp_ice = A * sublimation - zsnw * sprecip
1709      zemp_oce(:,:) = zemp_tot(:,:) - zemp_ice(:,:)                                ! emp_oce = emp_tot - emp_ice
1710
1711      ! --- evaporation over ocean (used later for qemp) --- !
1712      zevap_oce(:,:) = frcv(jpr_tevp)%z3(:,:,1) - frcv(jpr_ievp)%z3(:,:,1) * picefr(:,:)
1713
1714      ! --- evaporation over ice (kg/m2/s) --- !
1715      DO jl=1,jpl
1716         IF (sn_rcv_emp%clcat == 'yes') THEN   ;   zevap_ice(:,:,jl) = frcv(jpr_ievp)%z3(:,:,jl)
1717         ELSE                                  ;   zevap_ice(:,:,jl) = frcv(jpr_ievp)%z3(:,:,1 )   ;   ENDIF
1718      ENDDO
1719
1720      ! since the sensitivity of evap to temperature (devap/dT) is not prescribed by the atmosphere, we set it to 0
1721      ! therefore, sublimation is not redistributed over the ice categories when no subgrid scale fluxes are provided by atm.
1722      zdevap_ice(:,:) = 0._wp
1723     
1724      ! --- Continental fluxes --- !
1725      IF( srcv(jpr_rnf)%laction ) THEN   ! runoffs (included in emp later on)
1726         rnf(:,:) = frcv(jpr_rnf)%z3(:,:,1)
1727      ENDIF
1728      IF( srcv(jpr_cal)%laction ) THEN   ! calving (put in emp_tot and emp_oce)
1729         zemp_tot(:,:) = zemp_tot(:,:) - frcv(jpr_cal)%z3(:,:,1)
1730         zemp_oce(:,:) = zemp_oce(:,:) - frcv(jpr_cal)%z3(:,:,1)
1731      ENDIF
1732      IF( srcv(jpr_icb)%laction ) THEN   ! iceberg added to runoffs
1733         fwficb(:,:) = frcv(jpr_icb)%z3(:,:,1)
1734         rnf(:,:)    = rnf(:,:) + fwficb(:,:)
1735      ENDIF
1736      IF( srcv(jpr_isf)%laction ) THEN   ! iceshelf (fwfisf <0 mean melting)
1737        fwfisf(:,:) = - frcv(jpr_isf)%z3(:,:,1) 
1738      ENDIF
1739
1740      IF( ln_mixcpl ) THEN
1741         emp_tot(:,:) = emp_tot(:,:) * xcplmask(:,:,0) + zemp_tot(:,:) * zmsk(:,:)
1742         emp_ice(:,:) = emp_ice(:,:) * xcplmask(:,:,0) + zemp_ice(:,:) * zmsk(:,:)
1743         emp_oce(:,:) = emp_oce(:,:) * xcplmask(:,:,0) + zemp_oce(:,:) * zmsk(:,:)
1744         sprecip(:,:) = sprecip(:,:) * xcplmask(:,:,0) + zsprecip(:,:) * zmsk(:,:)
1745         tprecip(:,:) = tprecip(:,:) * xcplmask(:,:,0) + ztprecip(:,:) * zmsk(:,:)
1746         DO jl = 1, jpl
1747            evap_ice (:,:,jl) = evap_ice (:,:,jl) * xcplmask(:,:,0) + zevap_ice (:,:,jl) * zmsk(:,:)
1748            devap_ice(:,:,jl) = devap_ice(:,:,jl) * xcplmask(:,:,0) + zdevap_ice(:,:)    * zmsk(:,:)
1749         END DO
1750      ELSE
1751         emp_tot (:,:)   = zemp_tot (:,:)
1752         emp_ice (:,:)   = zemp_ice (:,:)
1753         emp_oce (:,:)   = zemp_oce (:,:)     
1754         sprecip (:,:)   = zsprecip (:,:)
1755         tprecip (:,:)   = ztprecip (:,:)
1756         evap_ice(:,:,:) = zevap_ice(:,:,:)
1757         DO jl = 1, jpl
1758            devap_ice(:,:,jl) = zdevap_ice(:,:)
1759         END DO
1760      ENDIF
1761
1762#else
1763      zsnw(:,:) = picefr(:,:)
1764      ! --- Continental fluxes --- !
1765      IF( srcv(jpr_rnf)%laction ) THEN   ! runoffs (included in emp later on)
1766         rnf(:,:) = frcv(jpr_rnf)%z3(:,:,1)
1767      ENDIF
1768      IF( srcv(jpr_cal)%laction ) THEN   ! calving (put in emp_tot)
1769         zemp_tot(:,:) = zemp_tot(:,:) - frcv(jpr_cal)%z3(:,:,1)
1770      ENDIF
1771      IF( srcv(jpr_icb)%laction ) THEN   ! iceberg added to runoffs
1772         fwficb(:,:) = frcv(jpr_icb)%z3(:,:,1)
1773         rnf(:,:)    = rnf(:,:) + fwficb(:,:)
1774      ENDIF
1775      IF( srcv(jpr_isf)%laction ) THEN   ! iceshelf (fwfisf <0 mean melting)
1776        fwfisf(:,:) = - frcv(jpr_isf)%z3(:,:,1)
1777      ENDIF
1778      !
1779      IF( ln_mixcpl ) THEN
1780         emp_tot(:,:) = emp_tot(:,:) * xcplmask(:,:,0) + zemp_tot(:,:) * zmsk(:,:)
1781         emp_ice(:,:) = emp_ice(:,:) * xcplmask(:,:,0) + zemp_ice(:,:) * zmsk(:,:)
1782         sprecip(:,:) = sprecip(:,:) * xcplmask(:,:,0) + zsprecip(:,:) * zmsk(:,:)
1783         tprecip(:,:) = tprecip(:,:) * xcplmask(:,:,0) + ztprecip(:,:) * zmsk(:,:)
1784      ELSE
1785         emp_tot(:,:) =                                  zemp_tot(:,:)
1786         emp_ice(:,:) =                                  zemp_ice(:,:)
1787         sprecip(:,:) =                                  zsprecip(:,:)
1788         tprecip(:,:) =                                  ztprecip(:,:)
1789      ENDIF
1790      !
1791#endif
1792
1793      ! outputs
1794!!      IF( srcv(jpr_rnf)%laction )   CALL iom_put( 'runoffs' , rnf(:,:) * tmask(:,:,1)                                 )  ! runoff
1795!!      IF( srcv(jpr_isf)%laction )   CALL iom_put( 'iceshelf_cea', -fwfisf(:,:) * tmask(:,:,1)                         )  ! iceshelf
1796      IF( srcv(jpr_cal)%laction )   CALL iom_put( 'calving_cea' , frcv(jpr_cal)%z3(:,:,1) * tmask(:,:,1)                )  ! calving
1797      IF( srcv(jpr_icb)%laction )   CALL iom_put( 'iceberg_cea' , frcv(jpr_icb)%z3(:,:,1) * tmask(:,:,1)                )  ! icebergs
1798      IF( iom_use('snowpre') )      CALL iom_put( 'snowpre'     , sprecip(:,:)                                          )  ! Snow
1799      IF( iom_use('precip') )       CALL iom_put( 'precip'      , tprecip(:,:)                                          )  ! total  precipitation
1800      IF( iom_use('rain') )         CALL iom_put( 'rain'        , tprecip(:,:) - sprecip(:,:)                           )  ! liquid precipitation
1801      IF( iom_use('snow_ao_cea') )  CALL iom_put( 'snow_ao_cea' , sprecip(:,:) * ( 1._wp - zsnw(:,:) )                  )  ! Snow over ice-free ocean  (cell average)
1802      IF( iom_use('snow_ai_cea') )  CALL iom_put( 'snow_ai_cea' , sprecip(:,:) *           zsnw(:,:)                    )  ! Snow over sea-ice         (cell average)
1803      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)
1804      IF( iom_use('evap_ao_cea') )  CALL iom_put( 'evap_ao_cea' , ( frcv(jpr_tevp)%z3(:,:,1)  &
1805         &                                                        - frcv(jpr_ievp)%z3(:,:,1) * picefr(:,:) ) * tmask(:,:,1) )  ! ice-free oce evap (cell average)
1806      ! note: runoff output is done in sbcrnf (which includes icebergs too) and iceshelf output is done in sbcisf
1807      !
1808      !                                                      ! ========================= !
1809      SELECT CASE( TRIM( sn_rcv_qns%cldes ) )                !   non solar heat fluxes   !   (qns)
1810      !                                                      ! ========================= !
1811      CASE( 'oce only' )         ! the required field is directly provided
1812         zqns_tot(:,:) = frcv(jpr_qnsoce)%z3(:,:,1)
1813      CASE( 'conservative' )     ! the required fields are directly provided
1814         zqns_tot(:,:) = frcv(jpr_qnsmix)%z3(:,:,1)
1815         IF ( TRIM(sn_rcv_qns%clcat) == 'yes' ) THEN
1816            zqns_ice(:,:,1:jpl) = frcv(jpr_qnsice)%z3(:,:,1:jpl)
1817         ELSE
1818            DO jl = 1, jpl
1819               zqns_ice(:,:,jl) = frcv(jpr_qnsice)%z3(:,:,1) ! Set all category values equal
1820            END DO
1821         ENDIF
1822      CASE( 'oce and ice' )      ! the total flux is computed from ocean and ice fluxes
1823         zqns_tot(:,:) =  ziceld(:,:) * frcv(jpr_qnsoce)%z3(:,:,1)
1824         IF ( TRIM(sn_rcv_qns%clcat) == 'yes' ) THEN
1825            DO jl=1,jpl
1826               zqns_tot(:,:   ) = zqns_tot(:,:) + a_i(:,:,jl) * frcv(jpr_qnsice)%z3(:,:,jl)   
1827               zqns_ice(:,:,jl) = frcv(jpr_qnsice)%z3(:,:,jl)
1828            ENDDO
1829         ELSE
1830            qns_tot(:,:) = qns_tot(:,:) + picefr(:,:) * frcv(jpr_qnsice)%z3(:,:,1)
1831            DO jl = 1, jpl
1832               zqns_tot(:,:   ) = zqns_tot(:,:) + picefr(:,:) * frcv(jpr_qnsice)%z3(:,:,1)
1833               zqns_ice(:,:,jl) = frcv(jpr_qnsice)%z3(:,:,1)
1834            END DO
1835         ENDIF
1836      CASE( 'mixed oce-ice' )    ! the ice flux is cumputed from the total flux, the SST and ice informations
1837! ** NEED TO SORT OUT HOW THIS SHOULD WORK IN THE MULTI-CATEGORY CASE - CURRENTLY NOT ALLOWED WHEN INTERFACE INITIALISED **
1838         zqns_tot(:,:  ) = frcv(jpr_qnsmix)%z3(:,:,1)
1839         zqns_ice(:,:,1) = frcv(jpr_qnsmix)%z3(:,:,1)    &
1840            &            + frcv(jpr_dqnsdt)%z3(:,:,1) * ( pist(:,:,1) - ( (rt0 + psst(:,:  ) ) * ziceld(:,:)   &
1841            &                                           + pist(:,:,1) * picefr(:,:) ) )
1842      END SELECT
1843      !                                     
1844      ! --- calving (removed from qns_tot) --- !
1845      IF( srcv(jpr_cal)%laction )   zqns_tot(:,:) = zqns_tot(:,:) - frcv(jpr_cal)%z3(:,:,1) * rLfus  ! remove latent heat of calving
1846                                                                                                     ! we suppose it melts at 0deg, though it should be temp. of surrounding ocean
1847      ! --- iceberg (removed from qns_tot) --- !
1848      IF( srcv(jpr_icb)%laction )   zqns_tot(:,:) = zqns_tot(:,:) - frcv(jpr_icb)%z3(:,:,1) * rLfus  ! remove latent heat of iceberg melting
1849
1850#if defined key_si3     
1851      ! --- non solar flux over ocean --- !
1852      !         note: ziceld cannot be = 0 since we limit the ice concentration to amax
1853      zqns_oce = 0._wp
1854      WHERE( ziceld /= 0._wp )   zqns_oce(:,:) = ( zqns_tot(:,:) - SUM( a_i * zqns_ice, dim=3 ) ) / ziceld(:,:)
1855
1856      ! Heat content per unit mass of snow (J/kg)
1857      WHERE( SUM( a_i, dim=3 ) > 1.e-10 )   ;   zcptsnw(:,:) = rcpi * SUM( (tn_ice - rt0) * a_i, dim=3 ) / SUM( a_i, dim=3 )
1858      ELSEWHERE                             ;   zcptsnw(:,:) = zcptn(:,:)
1859      ENDWHERE
1860      ! Heat content per unit mass of rain (J/kg)
1861      zcptrain(:,:) = rcp * ( SUM( (tn_ice(:,:,:) - rt0) * a_i(:,:,:), dim=3 ) + sst_m(:,:) * ziceld(:,:) ) 
1862
1863      ! --- enthalpy of snow precip over ice in J/m3 (to be used in 1D-thermo) --- !
1864      zqprec_ice(:,:) = rhos * ( zcptsnw(:,:) - rLfus )
1865
1866      ! --- heat content of evap over ice in W/m2 (to be used in 1D-thermo) --- !
1867      DO jl = 1, jpl
1868         zqevap_ice(:,:,jl) = 0._wp ! should be -evap * ( ( Tice - rt0 ) * rcpi ) but atm. does not take it into account
1869      END DO
1870
1871      ! --- heat flux associated with emp (W/m2) --- !
1872      zqemp_oce(:,:) = -  zevap_oce(:,:)                                      *   zcptn   (:,:)   &        ! evap
1873         &             + ( ztprecip(:,:) - zsprecip(:,:) )                    *   zcptrain(:,:)   &        ! liquid precip
1874         &             +   zsprecip(:,:)                   * ( 1._wp - zsnw ) * ( zcptsnw (:,:) - rLfus )  ! solid precip over ocean + snow melting
1875      zqemp_ice(:,:) =     zsprecip(:,:)                   * zsnw             * ( zcptsnw (:,:) - rLfus )  ! solid precip over ice (qevap_ice=0 since atm. does not take it into account)
1876!!    zqemp_ice(:,:) = -   frcv(jpr_ievp)%z3(:,:,1)        * picefr(:,:)      *   zcptsnw (:,:)   &        ! ice evap
1877!!       &             +   zsprecip(:,:)                   * zsnw             * zqprec_ice(:,:) * r1_rhos  ! solid precip over ice
1878     
1879      ! --- total non solar flux (including evap/precip) --- !
1880      zqns_tot(:,:) = zqns_tot(:,:) + zqemp_ice(:,:) + zqemp_oce(:,:)
1881
1882      ! --- in case both coupled/forced are active, we must mix values --- !
1883      IF( ln_mixcpl ) THEN
1884         qns_tot(:,:) = qns_tot(:,:) * xcplmask(:,:,0) + zqns_tot(:,:)* zmsk(:,:)
1885         qns_oce(:,:) = qns_oce(:,:) * xcplmask(:,:,0) + zqns_oce(:,:)* zmsk(:,:)
1886         DO jl=1,jpl
1887            qns_ice  (:,:,jl) = qns_ice  (:,:,jl) * xcplmask(:,:,0) +  zqns_ice  (:,:,jl)* zmsk(:,:)
1888            qevap_ice(:,:,jl) = qevap_ice(:,:,jl) * xcplmask(:,:,0) +  zqevap_ice(:,:,jl)* zmsk(:,:)
1889         ENDDO
1890         qprec_ice(:,:) = qprec_ice(:,:) * xcplmask(:,:,0) + zqprec_ice(:,:)* zmsk(:,:)
1891         qemp_oce (:,:) =  qemp_oce(:,:) * xcplmask(:,:,0) +  zqemp_oce(:,:)* zmsk(:,:)
1892         qemp_ice (:,:) =  qemp_ice(:,:) * xcplmask(:,:,0) +  zqemp_ice(:,:)* zmsk(:,:)
1893      ELSE
1894         qns_tot  (:,:  ) = zqns_tot  (:,:  )
1895         qns_oce  (:,:  ) = zqns_oce  (:,:  )
1896         qns_ice  (:,:,:) = zqns_ice  (:,:,:)
1897         qevap_ice(:,:,:) = zqevap_ice(:,:,:)
1898         qprec_ice(:,:  ) = zqprec_ice(:,:  )
1899         qemp_oce (:,:  ) = zqemp_oce (:,:  )
1900         qemp_ice (:,:  ) = zqemp_ice (:,:  )
1901      ENDIF
1902
1903#else
1904      zcptsnw (:,:) = zcptn(:,:)
1905      zcptrain(:,:) = zcptn(:,:)
1906     
1907      ! clem: this formulation is certainly wrong... but better than it was...
1908      zqns_tot(:,:) = zqns_tot(:,:)                             &          ! zqns_tot update over free ocean with:
1909         &          - (  ziceld(:,:) * zsprecip(:,:) * rLfus )  &          ! remove the latent heat flux of solid precip. melting
1910         &          - (  zemp_tot(:,:)                          &          ! remove the heat content of mass flux (assumed to be at SST)
1911         &             - zemp_ice(:,:) ) * zcptn(:,:) 
1912
1913     IF( ln_mixcpl ) THEN
1914         qns_tot(:,:) = qns(:,:) * ziceld(:,:) + SUM( qns_ice(:,:,:) * a_i(:,:,:), dim=3 )   ! total flux from blk
1915         qns_tot(:,:) = qns_tot(:,:) * xcplmask(:,:,0) +  zqns_tot(:,:)* zmsk(:,:)
1916         DO jl=1,jpl
1917            qns_ice(:,:,jl) = qns_ice(:,:,jl) * xcplmask(:,:,0) +  zqns_ice(:,:,jl)* zmsk(:,:)
1918         ENDDO
1919      ELSE
1920         qns_tot(:,:  ) = zqns_tot(:,:  )
1921         qns_ice(:,:,:) = zqns_ice(:,:,:)
1922      ENDIF
1923
1924#endif
1925      ! outputs
1926      IF ( srcv(jpr_cal)%laction       ) CALL iom_put('hflx_cal_cea'    , - frcv(jpr_cal)%z3(:,:,1) * rLfus )                      ! latent heat from calving
1927      IF ( srcv(jpr_icb)%laction       ) CALL iom_put('hflx_icb_cea'    , - frcv(jpr_icb)%z3(:,:,1) * rLfus )                      ! latent heat from icebergs melting
1928      IF ( iom_use('hflx_rain_cea')    ) CALL iom_put('hflx_rain_cea'   , ( tprecip(:,:) - sprecip(:,:) ) * zcptrain(:,:) )        ! heat flux from rain (cell average)
1929      IF ( iom_use('hflx_evap_cea')    ) CALL iom_put('hflx_evap_cea'   , ( frcv(jpr_tevp)%z3(:,:,1) - frcv(jpr_ievp)%z3(:,:,1) &
1930           &                                                              * picefr(:,:) ) * zcptn(:,:) * tmask(:,:,1) )            ! heat flux from evap (cell average)
1931      IF ( iom_use('hflx_snow_cea')    ) CALL iom_put('hflx_snow_cea'   , sprecip(:,:) * ( zcptsnw(:,:) - rLfus )  )               ! heat flux from snow (cell average)
1932      IF ( iom_use('hflx_snow_ao_cea') ) CALL iom_put('hflx_snow_ao_cea', sprecip(:,:) * ( zcptsnw(:,:) - rLfus ) &
1933           &                                                              * ( 1._wp - zsnw(:,:) )                  )               ! heat flux from snow (over ocean)
1934      IF ( iom_use('hflx_snow_ai_cea') ) CALL iom_put('hflx_snow_ai_cea', sprecip(:,:) * ( zcptsnw(:,:) - rLfus ) & 
1935           &                                                              *           zsnw(:,:)                    )               ! heat flux from snow (over ice)
1936      ! note: hflx for runoff and iceshelf are done in sbcrnf and sbcisf resp.
1937      !
1938      !                                                      ! ========================= !
1939      SELECT CASE( TRIM( sn_rcv_qsr%cldes ) )                !      solar heat fluxes    !   (qsr)
1940      !                                                      ! ========================= !
1941      CASE( 'oce only' )
1942         zqsr_tot(:,:  ) = MAX( 0._wp , frcv(jpr_qsroce)%z3(:,:,1) )
1943      CASE( 'conservative' )
1944         zqsr_tot(:,:  ) = frcv(jpr_qsrmix)%z3(:,:,1)
1945         IF ( TRIM(sn_rcv_qsr%clcat) == 'yes' ) THEN
1946            zqsr_ice(:,:,1:jpl) = frcv(jpr_qsrice)%z3(:,:,1:jpl)
1947         ELSE
1948            ! Set all category values equal for the moment
1949            DO jl = 1, jpl
1950               zqsr_ice(:,:,jl) = frcv(jpr_qsrice)%z3(:,:,1)
1951            END DO
1952         ENDIF
1953         zqsr_tot(:,:  ) = frcv(jpr_qsrmix)%z3(:,:,1)
1954         zqsr_ice(:,:,1) = frcv(jpr_qsrice)%z3(:,:,1)
1955      CASE( 'oce and ice' )
1956         zqsr_tot(:,:  ) =  ziceld(:,:) * frcv(jpr_qsroce)%z3(:,:,1)
1957         IF ( TRIM(sn_rcv_qsr%clcat) == 'yes' ) THEN
1958            DO jl = 1, jpl
1959               zqsr_tot(:,:   ) = zqsr_tot(:,:) + a_i(:,:,jl) * frcv(jpr_qsrice)%z3(:,:,jl)   
1960               zqsr_ice(:,:,jl) = frcv(jpr_qsrice)%z3(:,:,jl)
1961            END DO
1962         ELSE
1963            qsr_tot(:,:   ) = qsr_tot(:,:) + picefr(:,:) * frcv(jpr_qsrice)%z3(:,:,1)
1964            DO jl = 1, jpl
1965               zqsr_tot(:,:   ) = zqsr_tot(:,:) + picefr(:,:) * frcv(jpr_qsrice)%z3(:,:,1)
1966               zqsr_ice(:,:,jl) = frcv(jpr_qsrice)%z3(:,:,1)
1967            END DO
1968         ENDIF
1969      CASE( 'mixed oce-ice' )
1970         zqsr_tot(:,:  ) = frcv(jpr_qsrmix)%z3(:,:,1)
1971! ** NEED TO SORT OUT HOW THIS SHOULD WORK IN THE MULTI-CATEGORY CASE - CURRENTLY NOT ALLOWED WHEN INTERFACE INITIALISED **
1972!       Create solar heat flux over ice using incoming solar heat flux and albedos
1973!       ( see OASIS3 user guide, 5th edition, p39 )
1974         zqsr_ice(:,:,1) = frcv(jpr_qsrmix)%z3(:,:,1) * ( 1.- palbi(:,:,1) )   &
1975            &            / (  1.- ( alb_oce_mix(:,:  ) * ziceld(:,:)       &
1976            &                     + palbi      (:,:,1) * picefr(:,:) ) )
1977      CASE( 'none'      )       ! Not available as for now: needs additional coding 
1978      !                         ! since fields received, here zqsr_tot,  are not defined with none option
1979         CALL ctl_stop( 'STOP', 'sbccpl/sbc_cpl_ice_flx: some fields are not defined. Change sn_rcv_qsr value in namelist namsbc_cpl' )
1980      END SELECT
1981      IF( ln_dm2dc .AND. ln_cpl ) THEN   ! modify qsr to include the diurnal cycle
1982         zqsr_tot(:,:  ) = sbc_dcy( zqsr_tot(:,:  ) )
1983         DO jl = 1, jpl
1984            zqsr_ice(:,:,jl) = sbc_dcy( zqsr_ice(:,:,jl) )
1985         END DO
1986      ENDIF
1987
1988#if defined key_si3
1989      ! --- solar flux over ocean --- !
1990      !         note: ziceld cannot be = 0 since we limit the ice concentration to amax
1991      zqsr_oce = 0._wp
1992      WHERE( ziceld /= 0._wp )  zqsr_oce(:,:) = ( zqsr_tot(:,:) - SUM( a_i * zqsr_ice, dim=3 ) ) / ziceld(:,:)
1993
1994      IF( ln_mixcpl ) THEN   ;   qsr_oce(:,:) = qsr_oce(:,:) * xcplmask(:,:,0) +  zqsr_oce(:,:)* zmsk(:,:)
1995      ELSE                   ;   qsr_oce(:,:) = zqsr_oce(:,:)   ;   ENDIF
1996#endif
1997
1998      IF( ln_mixcpl ) THEN
1999         qsr_tot(:,:) = qsr(:,:) * ziceld(:,:) + SUM( qsr_ice(:,:,:) * a_i(:,:,:), dim=3 )   ! total flux from blk
2000         qsr_tot(:,:) = qsr_tot(:,:) * xcplmask(:,:,0) +  zqsr_tot(:,:)* zmsk(:,:)
2001         DO jl = 1, jpl
2002            qsr_ice(:,:,jl) = qsr_ice(:,:,jl) * xcplmask(:,:,0) +  zqsr_ice(:,:,jl)* zmsk(:,:)
2003         END DO
2004      ELSE
2005         qsr_tot(:,:  ) = zqsr_tot(:,:  )
2006         qsr_ice(:,:,:) = zqsr_ice(:,:,:)
2007      ENDIF
2008
2009      !                                                      ! ========================= !
2010      SELECT CASE( TRIM( sn_rcv_dqnsdt%cldes ) )             !          d(qns)/dt        !
2011      !                                                      ! ========================= !
2012      CASE ('coupled')
2013         IF ( TRIM(sn_rcv_dqnsdt%clcat) == 'yes' ) THEN
2014            zdqns_ice(:,:,1:jpl) = frcv(jpr_dqnsdt)%z3(:,:,1:jpl)
2015         ELSE
2016            ! Set all category values equal for the moment
2017            DO jl=1,jpl
2018               zdqns_ice(:,:,jl) = frcv(jpr_dqnsdt)%z3(:,:,1)
2019            ENDDO
2020         ENDIF
2021      END SELECT
2022     
2023      IF( ln_mixcpl ) THEN
2024         DO jl=1,jpl
2025            dqns_ice(:,:,jl) = dqns_ice(:,:,jl) * xcplmask(:,:,0) + zdqns_ice(:,:,jl) * zmsk(:,:)
2026         ENDDO
2027      ELSE
2028         dqns_ice(:,:,:) = zdqns_ice(:,:,:)
2029      ENDIF
2030
2031#if defined key_si3     
2032      !                                                      ! ========================= !
2033      SELECT CASE( TRIM( sn_rcv_iceflx%cldes ) )             !  ice topmelt and botmelt  !
2034      !                                                      ! ========================= !
2035      CASE ('coupled')
2036         qml_ice(:,:,:) = frcv(jpr_topm)%z3(:,:,:)
2037         qcn_ice(:,:,:) = frcv(jpr_botm)%z3(:,:,:)
2038      END SELECT
2039      !
2040      !                                                      ! ========================= !
2041      !                                                      !      Transmitted Qsr      !   [W/m2]
2042      !                                                      ! ========================= !
2043      IF( .NOT.ln_cndflx ) THEN                              !==  No conduction flux as surface forcing  ==!
2044         !
2045         !                    ! ===> used prescribed cloud fraction representative for polar oceans in summer (0.81)
2046         ztri = 0.18 * ( 1.0 - cldf_ice ) + 0.35 * cldf_ice    ! surface transmission parameter (Grenfell Maykut 77)
2047         !
2048         qtr_ice_top(:,:,:) = ztri * qsr_ice(:,:,:)
2049         WHERE( phs(:,:,:) >= 0.0_wp )   qtr_ice_top(:,:,:) = 0._wp            ! snow fully opaque
2050         WHERE( phi(:,:,:) <= 0.1_wp )   qtr_ice_top(:,:,:) = qsr_ice(:,:,:)   ! thin ice transmits all solar radiation
2051         !     
2052      ELSEIF( ln_cndflx .AND. .NOT.ln_cndemulate ) THEN      !==  conduction flux as surface forcing  ==!
2053         !
2054         !                    ! ===> here we must receive the qtr_ice_top array from the coupler
2055         !                           for now just assume zero (fully opaque ice)
2056         qtr_ice_top(:,:,:) = 0._wp
2057         !
2058      ENDIF
2059      !
2060#endif
2061      !
2062   END SUBROUTINE sbc_cpl_ice_flx
2063   
2064   
2065   SUBROUTINE sbc_cpl_snd( kt )
2066      !!----------------------------------------------------------------------
2067      !!             ***  ROUTINE sbc_cpl_snd  ***
2068      !!
2069      !! ** Purpose :   provide the ocean-ice informations to the atmosphere
2070      !!
2071      !! ** Method  :   send to the atmosphere through a call to cpl_snd
2072      !!              all the needed fields (as defined in sbc_cpl_init)
2073      !!----------------------------------------------------------------------
2074      INTEGER, INTENT(in) ::   kt
2075      !
2076      INTEGER ::   ji, jj, jl   ! dummy loop indices
2077      INTEGER ::   ikchoix
2078      INTEGER ::   isec, info   ! local integer
2079      REAL(wp) ::   zumax, zvmax
2080      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj)     ::   zfr_l, ztmp1, ztmp2, zotx1, zoty1, zotz1, zitx1, zity1, zitz1
2081      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpl) ::   ztmp3, ztmp4   
2082      !!----------------------------------------------------------------------
2083      !
2084      isec = ( kt - nit000 ) * NINT( rdt )        ! date of exchanges
2085
2086      zfr_l(:,:) = 1.- fr_i(:,:)
2087      !                                                      ! ------------------------- !
2088      !                                                      !    Surface temperature    !   in Kelvin
2089      !                                                      ! ------------------------- !
2090      IF( ssnd(jps_toce)%laction .OR. ssnd(jps_tice)%laction .OR. ssnd(jps_tmix)%laction ) THEN
2091         
2092         IF ( nn_components == jp_iam_opa ) THEN
2093            ztmp1(:,:) = tsn(:,:,1,jp_tem)   ! send temperature as it is (potential or conservative) -> use of l_useCT on the received part
2094         ELSE
2095            ! we must send the surface potential temperature
2096            IF( l_useCT )  THEN    ;   ztmp1(:,:) = eos_pt_from_ct( tsn(:,:,1,jp_tem), tsn(:,:,1,jp_sal) )
2097            ELSE                   ;   ztmp1(:,:) = tsn(:,:,1,jp_tem)
2098            ENDIF
2099            !
2100            SELECT CASE( sn_snd_temp%cldes)
2101            CASE( 'oce only'             )   ;   ztmp1(:,:) =   ztmp1(:,:) + rt0
2102            CASE( 'oce and ice'          )   ;   ztmp1(:,:) =   ztmp1(:,:) + rt0
2103               SELECT CASE( sn_snd_temp%clcat )
2104               CASE( 'yes' )   
2105                  ztmp3(:,:,1:jpl) = tn_ice(:,:,1:jpl)
2106               CASE( 'no' )
2107                  WHERE( SUM( a_i, dim=3 ) /= 0. )
2108                     ztmp3(:,:,1) = SUM( tn_ice * a_i, dim=3 ) / SUM( a_i, dim=3 )
2109                  ELSEWHERE
2110                     ztmp3(:,:,1) = rt0
2111                  END WHERE
2112               CASE default   ;   CALL ctl_stop( 'sbc_cpl_snd: wrong definition of sn_snd_temp%clcat' )
2113               END SELECT
2114            CASE( 'weighted oce and ice' )   ;   ztmp1(:,:) = ( ztmp1(:,:) + rt0 ) * zfr_l(:,:)   
2115               SELECT CASE( sn_snd_temp%clcat )
2116               CASE( 'yes' )   
2117                  ztmp3(:,:,1:jpl) = tn_ice(:,:,1:jpl) * a_i(:,:,1:jpl)
2118               CASE( 'no' )
2119                  ztmp3(:,:,:) = 0.0
2120                  DO jl=1,jpl
2121                     ztmp3(:,:,1) = ztmp3(:,:,1) + tn_ice(:,:,jl) * a_i(:,:,jl)
2122                  ENDDO
2123               CASE default                  ;   CALL ctl_stop( 'sbc_cpl_snd: wrong definition of sn_snd_temp%clcat' )
2124               END SELECT
2125            CASE( 'oce and weighted ice')    ;   ztmp1(:,:) =   tsn(:,:,1,jp_tem) + rt0 
2126               SELECT CASE( sn_snd_temp%clcat ) 
2127               CASE( 'yes' )   
2128                  ztmp3(:,:,1:jpl) = tn_ice(:,:,1:jpl) * a_i(:,:,1:jpl) 
2129               CASE( 'no' ) 
2130                  ztmp3(:,:,:) = 0.0 
2131                  DO jl=1,jpl 
2132                     ztmp3(:,:,1) = ztmp3(:,:,1) + tn_ice(:,:,jl) * a_i(:,:,jl) 
2133                  ENDDO 
2134               CASE default                  ;   CALL ctl_stop( 'sbc_cpl_snd: wrong definition of sn_snd_temp%clcat' ) 
2135               END SELECT
2136            CASE( 'mixed oce-ice'        )   
2137               ztmp1(:,:) = ( ztmp1(:,:) + rt0 ) * zfr_l(:,:) 
2138               DO jl=1,jpl
2139                  ztmp1(:,:) = ztmp1(:,:) + tn_ice(:,:,jl) * a_i(:,:,jl)
2140               ENDDO
2141            CASE default                     ;   CALL ctl_stop( 'sbc_cpl_snd: wrong definition of sn_snd_temp%cldes' )
2142            END SELECT
2143         ENDIF
2144         IF( ssnd(jps_toce)%laction )   CALL cpl_snd( jps_toce, isec, RESHAPE ( ztmp1, (/jpi,jpj,1/) ), info )
2145         IF( ssnd(jps_tice)%laction )   CALL cpl_snd( jps_tice, isec, ztmp3, info )
2146         IF( ssnd(jps_tmix)%laction )   CALL cpl_snd( jps_tmix, isec, RESHAPE ( ztmp1, (/jpi,jpj,1/) ), info )
2147      ENDIF
2148      !
2149      !                                                      ! ------------------------- !
2150      !                                                      ! 1st layer ice/snow temp.  !
2151      !                                                      ! ------------------------- !
2152#if defined key_si3
2153      ! needed by  Met Office
2154      IF( ssnd(jps_ttilyr)%laction) THEN
2155         SELECT CASE( sn_snd_ttilyr%cldes)
2156         CASE ('weighted ice')
2157            ztmp3(:,:,1:jpl) = t1_ice(:,:,1:jpl) * a_i(:,:,1:jpl) 
2158         CASE default                     ;   CALL ctl_stop( 'sbc_cpl_snd: wrong definition of sn_snd_ttilyr%cldes' )
2159         END SELECT
2160         IF( ssnd(jps_ttilyr)%laction )   CALL cpl_snd( jps_ttilyr, isec, ztmp3, info )
2161      ENDIF
2162#endif
2163      !                                                      ! ------------------------- !
2164      !                                                      !           Albedo          !
2165      !                                                      ! ------------------------- !
2166      IF( ssnd(jps_albice)%laction ) THEN                         ! ice
2167          SELECT CASE( sn_snd_alb%cldes )
2168          CASE( 'ice' )
2169             SELECT CASE( sn_snd_alb%clcat )
2170             CASE( 'yes' )   
2171                ztmp3(:,:,1:jpl) = alb_ice(:,:,1:jpl)
2172             CASE( 'no' )
2173                WHERE( SUM( a_i, dim=3 ) /= 0. )
2174                   ztmp1(:,:) = SUM( alb_ice (:,:,1:jpl) * a_i(:,:,1:jpl), dim=3 ) / SUM( a_i(:,:,1:jpl), dim=3 )
2175                ELSEWHERE
2176                   ztmp1(:,:) = alb_oce_mix(:,:)
2177                END WHERE
2178             CASE default   ;   CALL ctl_stop( 'sbc_cpl_snd: wrong definition of sn_snd_alb%clcat' )
2179             END SELECT
2180          CASE( 'weighted ice' )   ;
2181             SELECT CASE( sn_snd_alb%clcat )
2182             CASE( 'yes' )   
2183                ztmp3(:,:,1:jpl) =  alb_ice(:,:,1:jpl) * a_i(:,:,1:jpl)
2184             CASE( 'no' )
2185                WHERE( fr_i (:,:) > 0. )
2186                   ztmp1(:,:) = SUM (  alb_ice(:,:,1:jpl) * a_i(:,:,1:jpl), dim=3 )
2187                ELSEWHERE
2188                   ztmp1(:,:) = 0.
2189                END WHERE
2190             CASE default   ;   CALL ctl_stop( 'sbc_cpl_snd: wrong definition of sn_snd_ice%clcat' )
2191             END SELECT
2192          CASE default      ;   CALL ctl_stop( 'sbc_cpl_snd: wrong definition of sn_snd_alb%cldes' )
2193         END SELECT
2194
2195         SELECT CASE( sn_snd_alb%clcat )
2196            CASE( 'yes' )   
2197               CALL cpl_snd( jps_albice, isec, ztmp3, info )      !-> MV this has never been checked in coupled mode
2198            CASE( 'no'  )   
2199               CALL cpl_snd( jps_albice, isec, RESHAPE ( ztmp1, (/jpi,jpj,1/) ), info ) 
2200         END SELECT
2201      ENDIF
2202
2203      IF( ssnd(jps_albmix)%laction ) THEN                         ! mixed ice-ocean
2204         ztmp1(:,:) = alb_oce_mix(:,:) * zfr_l(:,:)
2205         DO jl = 1, jpl
2206            ztmp1(:,:) = ztmp1(:,:) + alb_ice(:,:,jl) * a_i(:,:,jl)
2207         END DO
2208         CALL cpl_snd( jps_albmix, isec, RESHAPE ( ztmp1, (/jpi,jpj,1/) ), info )
2209      ENDIF
2210      !                                                      ! ------------------------- !
2211      !                                                      !  Ice fraction & Thickness !
2212      !                                                      ! ------------------------- !
2213      ! Send ice fraction field to atmosphere
2214      IF( ssnd(jps_fice)%laction ) THEN
2215         SELECT CASE( sn_snd_thick%clcat )
2216         CASE( 'yes' )   ;   ztmp3(:,:,1:jpl) =  a_i(:,:,1:jpl)
2217         CASE( 'no'  )   ;   ztmp3(:,:,1    ) = fr_i(:,:      )
2218         CASE default    ;   CALL ctl_stop( 'sbc_cpl_snd: wrong definition of sn_snd_thick%clcat' )
2219         END SELECT
2220         IF( ssnd(jps_fice)%laction )   CALL cpl_snd( jps_fice, isec, ztmp3, info )
2221      ENDIF
2222
2223      IF( ssnd(jps_fice1)%laction ) THEN
2224         SELECT CASE( sn_snd_thick1%clcat )
2225         CASE( 'yes' )   ;   ztmp3(:,:,1:jpl) =  a_i(:,:,1:jpl)
2226         CASE( 'no'  )   ;   ztmp3(:,:,1    ) = fr_i(:,:      )
2227         CASE default    ;   CALL ctl_stop( 'sbc_cpl_snd: wrong definition of sn_snd_thick1%clcat' )
2228         END SELECT
2229         CALL cpl_snd( jps_fice1, isec, ztmp3, info )
2230      ENDIF
2231     
2232      ! Send ice fraction field to OPA (sent by SAS in SAS-OPA coupling)
2233      IF( ssnd(jps_fice2)%laction ) THEN
2234         ztmp3(:,:,1) = fr_i(:,:)
2235         IF( ssnd(jps_fice2)%laction )   CALL cpl_snd( jps_fice2, isec, ztmp3, info )
2236      ENDIF
2237
2238      ! Send ice and snow thickness field
2239      IF( ssnd(jps_hice)%laction .OR. ssnd(jps_hsnw)%laction ) THEN
2240         SELECT CASE( sn_snd_thick%cldes)
2241         CASE( 'none'                  )       ! nothing to do
2242         CASE( 'weighted ice and snow' )   
2243            SELECT CASE( sn_snd_thick%clcat )
2244            CASE( 'yes' )   
2245               ztmp3(:,:,1:jpl) =  h_i(:,:,1:jpl) * a_i(:,:,1:jpl)
2246               ztmp4(:,:,1:jpl) =  h_s(:,:,1:jpl) * a_i(:,:,1:jpl)
2247            CASE( 'no' )
2248               ztmp3(:,:,:) = 0.0   ;  ztmp4(:,:,:) = 0.0
2249               DO jl=1,jpl
2250                  ztmp3(:,:,1) = ztmp3(:,:,1) + h_i(:,:,jl) * a_i(:,:,jl)
2251                  ztmp4(:,:,1) = ztmp4(:,:,1) + h_s(:,:,jl) * a_i(:,:,jl)
2252               ENDDO
2253            CASE default                  ;   CALL ctl_stop( 'sbc_cpl_snd: wrong definition of sn_snd_thick%clcat' )
2254            END SELECT
2255         CASE( 'ice and snow'         )   
2256            SELECT CASE( sn_snd_thick%clcat )
2257            CASE( 'yes' )
2258               ztmp3(:,:,1:jpl) = h_i(:,:,1:jpl)
2259               ztmp4(:,:,1:jpl) = h_s(:,:,1:jpl)
2260            CASE( 'no' )
2261               WHERE( SUM( a_i, dim=3 ) /= 0. )
2262                  ztmp3(:,:,1) = SUM( h_i * a_i, dim=3 ) / SUM( a_i, dim=3 )
2263                  ztmp4(:,:,1) = SUM( h_s * a_i, dim=3 ) / SUM( a_i, dim=3 )
2264               ELSEWHERE
2265                 ztmp3(:,:,1) = 0.
2266                 ztmp4(:,:,1) = 0.
2267               END WHERE
2268            CASE default                  ;   CALL ctl_stop( 'sbc_cpl_snd: wrong definition of sn_snd_thick%clcat' )
2269            END SELECT
2270         CASE default                     ;   CALL ctl_stop( 'sbc_cpl_snd: wrong definition of sn_snd_thick%cldes' )
2271         END SELECT
2272         IF( ssnd(jps_hice)%laction )   CALL cpl_snd( jps_hice, isec, ztmp3, info )
2273         IF( ssnd(jps_hsnw)%laction )   CALL cpl_snd( jps_hsnw, isec, ztmp4, info )
2274      ENDIF
2275
2276#if defined key_si3
2277      !                                                      ! ------------------------- !
2278      !                                                      !      Ice melt ponds       !
2279      !                                                      ! ------------------------- !
2280      ! needed by Met Office
2281      IF( ssnd(jps_a_p)%laction .OR. ssnd(jps_ht_p)%laction ) THEN
2282         SELECT CASE( sn_snd_mpnd%cldes) 
2283         CASE( 'ice only' ) 
2284            SELECT CASE( sn_snd_mpnd%clcat ) 
2285            CASE( 'yes' ) 
2286               ztmp3(:,:,1:jpl) =  a_ip(:,:,1:jpl)
2287               ztmp4(:,:,1:jpl) =  v_ip(:,:,1:jpl) 
2288            CASE( 'no' ) 
2289               ztmp3(:,:,:) = 0.0 
2290               ztmp4(:,:,:) = 0.0 
2291               DO jl=1,jpl 
2292                 ztmp3(:,:,1) = ztmp3(:,:,1) + a_ip(:,:,jpl) 
2293                 ztmp4(:,:,1) = ztmp4(:,:,1) + v_ip(:,:,jpl) 
2294               ENDDO 
2295            CASE default   ;   CALL ctl_stop( 'sbc_cpl_snd: wrong definition of sn_snd_mpnd%clcat' ) 
2296            END SELECT 
2297         CASE default      ;   CALL ctl_stop( 'sbc_cpl_snd: wrong definition of sn_snd_mpnd%cldes' )     
2298         END SELECT 
2299         IF( ssnd(jps_a_p)%laction  )   CALL cpl_snd( jps_a_p , isec, ztmp3, info )     
2300         IF( ssnd(jps_ht_p)%laction )   CALL cpl_snd( jps_ht_p, isec, ztmp4, info )     
2301      ENDIF 
2302      !
2303      !                                                      ! ------------------------- !
2304      !                                                      !     Ice conductivity      !
2305      !                                                      ! ------------------------- !
2306      ! needed by Met Office
2307      IF( ssnd(jps_kice)%laction ) THEN
2308         SELECT CASE( sn_snd_cond%cldes) 
2309         CASE( 'weighted ice' )   
2310            SELECT CASE( sn_snd_cond%clcat ) 
2311            CASE( 'yes' )   
2312          ztmp3(:,:,1:jpl) =  cnd_ice(:,:,1:jpl) * a_i(:,:,1:jpl) 
2313            CASE( 'no' ) 
2314               ztmp3(:,:,:) = 0.0 
2315               DO jl=1,jpl 
2316                 ztmp3(:,:,1) = ztmp3(:,:,1) + cnd_ice(:,:,jl) * a_i(:,:,jl) 
2317               ENDDO 
2318            CASE default   ;   CALL ctl_stop( 'sbc_cpl_snd: wrong definition of sn_snd_cond%clcat' ) 
2319            END SELECT
2320         CASE( 'ice only' )   
2321           ztmp3(:,:,1:jpl) = cnd_ice(:,:,1:jpl) 
2322         CASE default      ;   CALL ctl_stop( 'sbc_cpl_snd: wrong definition of sn_snd_cond%cldes' )     
2323         END SELECT
2324         IF( ssnd(jps_kice)%laction )   CALL cpl_snd( jps_kice, isec, ztmp3, info ) 
2325      ENDIF 
2326#endif
2327
2328      !                                                      ! ------------------------- !
2329      !                                                      !  CO2 flux from PISCES     !
2330      !                                                      ! ------------------------- !
2331      IF( ssnd(jps_co2)%laction .AND. l_co2cpl )   CALL cpl_snd( jps_co2, isec, RESHAPE ( oce_co2, (/jpi,jpj,1/) ) , info )
2332      !
2333      !                                                      ! ------------------------- !
2334      IF( ssnd(jps_ocx1)%laction ) THEN                      !      Surface current      !
2335         !                                                   ! ------------------------- !
2336         !   
2337         !                                                  j+1   j     -----V---F
2338         ! surface velocity always sent from T point                     !       |
2339         ! [except for HadGEM3]                                   j      |   T   U
2340         !                                                               |       |
2341         !                                                   j    j-1   -I-------|
2342         !                                               (for I)         |       |
2343         !                                                              i-1  i   i
2344         !                                                               i      i+1 (for I)
2345         IF( nn_components == jp_iam_opa ) THEN
2346            zotx1(:,:) = un(:,:,1) 
2347            zoty1(:,:) = vn(:,:,1) 
2348         ELSE       
2349            SELECT CASE( TRIM( sn_snd_crt%cldes ) )
2350            CASE( 'oce only'             )      ! C-grid ==> T
2351               IF ( TRIM( sn_snd_crt%clvgrd ) == 'T' ) THEN
2352                  DO jj = 2, jpjm1
2353                     DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.
2354                        zotx1(ji,jj) = 0.5 * ( un(ji,jj,1) + un(ji-1,jj  ,1) )
2355                        zoty1(ji,jj) = 0.5 * ( vn(ji,jj,1) + vn(ji  ,jj-1,1) ) 
2356                     END DO
2357                  END DO
2358               ELSE
2359! Temporarily Changed for UKV
2360                  DO jj = 2, jpjm1
2361                     DO ji = 2, jpim1
2362                        zotx1(ji,jj) = un(ji,jj,1)
2363                        zoty1(ji,jj) = vn(ji,jj,1)
2364                     END DO
2365                  END DO
2366               ENDIF
2367            CASE( 'weighted oce and ice' )      ! Ocean and Ice on C-grid ==> T 
2368               DO jj = 2, jpjm1
2369                  DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.
2370                     zotx1(ji,jj) = 0.5 * ( un   (ji,jj,1) + un   (ji-1,jj  ,1) ) * zfr_l(ji,jj) 
2371                     zoty1(ji,jj) = 0.5 * ( vn   (ji,jj,1) + vn   (ji  ,jj-1,1) ) * zfr_l(ji,jj)
2372                     zitx1(ji,jj) = 0.5 * ( u_ice(ji,jj  ) + u_ice(ji-1,jj    ) ) *  fr_i(ji,jj)
2373                     zity1(ji,jj) = 0.5 * ( v_ice(ji,jj  ) + v_ice(ji  ,jj-1  ) ) *  fr_i(ji,jj)
2374                  END DO
2375               END DO
2376               CALL lbc_lnk_multi( 'sbccpl', zitx1, 'T', -1., zity1, 'T', -1. )
2377            CASE( 'mixed oce-ice'        )      ! Ocean and Ice on C-grid ==> T
2378               DO jj = 2, jpjm1
2379                  DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.
2380                     zotx1(ji,jj) = 0.5 * ( un   (ji,jj,1) + un   (ji-1,jj  ,1) ) * zfr_l(ji,jj)   &
2381                        &         + 0.5 * ( u_ice(ji,jj  ) + u_ice(ji-1,jj    ) ) *  fr_i(ji,jj)
2382                     zoty1(ji,jj) = 0.5 * ( vn   (ji,jj,1) + vn   (ji  ,jj-1,1) ) * zfr_l(ji,jj)   &
2383                        &         + 0.5 * ( v_ice(ji,jj  ) + v_ice(ji  ,jj-1  ) ) *  fr_i(ji,jj)
2384                  END DO
2385               END DO
2386            END SELECT
2387            CALL lbc_lnk_multi( 'sbccpl', zotx1, ssnd(jps_ocx1)%clgrid, -1.,  zoty1, ssnd(jps_ocy1)%clgrid, -1. )
2388            !
2389         ENDIF
2390         !
2391         !
2392         IF( TRIM( sn_snd_crt%clvor ) == 'eastward-northward' ) THEN             ! Rotation of the components
2393            !                                                                     ! Ocean component
2394            IF ( TRIM( sn_snd_crt%clvgrd ) == 'T' ) THEN
2395               CALL rot_rep( zotx1, zoty1, ssnd(jps_ocx1)%clgrid, 'ij->e', ztmp1 )       ! 1st component
2396               CALL rot_rep( zotx1, zoty1, ssnd(jps_ocx1)%clgrid, 'ij->n', ztmp2 )       ! 2nd component
2397               zotx1(:,:) = ztmp1(:,:)                                                   ! overwrite the components
2398               zoty1(:,:) = ztmp2(:,:)
2399               IF( ssnd(jps_ivx1)%laction ) THEN                                  ! Ice component
2400                  CALL rot_rep( zitx1, zity1, ssnd(jps_ivx1)%clgrid, 'ij->e', ztmp1 )    ! 1st component
2401                  CALL rot_rep( zitx1, zity1, ssnd(jps_ivx1)%clgrid, 'ij->n', ztmp2 )    ! 2nd component
2402                  zitx1(:,:) = ztmp1(:,:)                                                ! overwrite the components
2403                  zity1(:,:) = ztmp2(:,:)
2404               ENDIF
2405            ELSE
2406               ! Temporary code for HadGEM3 - will be removed eventually.
2407               ! Only applies when we want uvel on U grid and vvel on V grid
2408               ! Rotate U and V onto geographic grid before sending.
2409
2410               DO jj=2,jpjm1
2411                  DO ji=2,jpim1
2412                     ztmp1(ji,jj)=0.25*vmask(ji,jj,1)                  &
2413                          *(zotx1(ji,jj)+zotx1(ji-1,jj)    &
2414                          +zotx1(ji,jj+1)+zotx1(ji-1,jj+1))
2415                     ztmp2(ji,jj)=0.25*umask(ji,jj,1)                  &
2416                          *(zoty1(ji,jj)+zoty1(ji+1,jj)    &
2417                          +zoty1(ji,jj-1)+zoty1(ji+1,jj-1))
2418                  ENDDO
2419               ENDDO
2420               
2421               ! Ensure any N fold and wrap columns are updated
2422               CALL lbc_lnk('zotx1', ztmp1, 'V', -1.0)
2423               CALL lbc_lnk('zoty1', ztmp2, 'U', -1.0)
2424               
2425               ikchoix = -1
2426               CALL repcmo (zotx1,ztmp2,ztmp1,zoty1,zotx1,zoty1,ikchoix)
2427           ENDIF
2428         ENDIF
2429         !
2430         ! spherical coordinates to cartesian -> 2 components to 3 components
2431         IF( TRIM( sn_snd_crt%clvref ) == 'cartesian' ) THEN
2432            ztmp1(:,:) = zotx1(:,:)                     ! ocean currents
2433            ztmp2(:,:) = zoty1(:,:)
2434            CALL oce2geo ( ztmp1, ztmp2, 'T', zotx1, zoty1, zotz1 )
2435            !
2436            IF( ssnd(jps_ivx1)%laction ) THEN           ! ice velocities
2437               ztmp1(:,:) = zitx1(:,:)
2438               ztmp1(:,:) = zity1(:,:)
2439               CALL oce2geo ( ztmp1, ztmp2, 'T', zitx1, zity1, zitz1 )
2440            ENDIF
2441         ENDIF
2442         !
2443         IF( ssnd(jps_ocx1)%laction )   CALL cpl_snd( jps_ocx1, isec, RESHAPE ( zotx1, (/jpi,jpj,1/) ), info )   ! ocean x current 1st grid
2444         IF( ssnd(jps_ocy1)%laction )   CALL cpl_snd( jps_ocy1, isec, RESHAPE ( zoty1, (/jpi,jpj,1/) ), info )   ! ocean y current 1st grid
2445         IF( ssnd(jps_ocz1)%laction )   CALL cpl_snd( jps_ocz1, isec, RESHAPE ( zotz1, (/jpi,jpj,1/) ), info )   ! ocean z current 1st grid
2446         !
2447         IF( ssnd(jps_ivx1)%laction )   CALL cpl_snd( jps_ivx1, isec, RESHAPE ( zitx1, (/jpi,jpj,1/) ), info )   ! ice   x current 1st grid
2448         IF( ssnd(jps_ivy1)%laction )   CALL cpl_snd( jps_ivy1, isec, RESHAPE ( zity1, (/jpi,jpj,1/) ), info )   ! ice   y current 1st grid
2449         IF( ssnd(jps_ivz1)%laction )   CALL cpl_snd( jps_ivz1, isec, RESHAPE ( zitz1, (/jpi,jpj,1/) ), info )   ! ice   z current 1st grid
2450         !
2451      ENDIF
2452      !
2453      !                                                      ! ------------------------- !
2454      !                                                      !  Surface current to waves !
2455      !                                                      ! ------------------------- !
2456      IF( ssnd(jps_ocxw)%laction .OR. ssnd(jps_ocyw)%laction ) THEN 
2457          !     
2458          !                                                  j+1  j     -----V---F
2459          ! surface velocity always sent from T point                    !       |
2460          !                                                       j      |   T   U
2461          !                                                              |       |
2462          !                                                   j   j-1   -I-------|
2463          !                                               (for I)        |       |
2464          !                                                             i-1  i   i
2465          !                                                              i      i+1 (for I)
2466          SELECT CASE( TRIM( sn_snd_crtw%cldes ) ) 
2467          CASE( 'oce only'             )      ! C-grid ==> T
2468             DO jj = 2, jpjm1 
2469                DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.
2470                   zotx1(ji,jj) = 0.5 * ( un(ji,jj,1) + un(ji-1,jj  ,1) ) 
2471                   zoty1(ji,jj) = 0.5 * ( vn(ji,jj,1) + vn(ji , jj-1,1) ) 
2472                END DO
2473             END DO
2474          CASE( 'weighted oce and ice' )      ! Ocean and Ice on C-grid ==> T   
2475             DO jj = 2, jpjm1 
2476                DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.
2477                   zotx1(ji,jj) = 0.5 * ( un   (ji,jj,1) + un   (ji-1,jj  ,1) ) * zfr_l(ji,jj)   
2478                   zoty1(ji,jj) = 0.5 * ( vn   (ji,jj,1) + vn   (ji  ,jj-1,1) ) * zfr_l(ji,jj) 
2479                   zitx1(ji,jj) = 0.5 * ( u_ice(ji,jj  ) + u_ice(ji-1,jj    ) ) *  fr_i(ji,jj) 
2480                   zity1(ji,jj) = 0.5 * ( v_ice(ji,jj  ) + v_ice(ji  ,jj-1  ) ) *  fr_i(ji,jj) 
2481                END DO
2482             END DO
2483             CALL lbc_lnk_multi( 'sbccpl', zitx1, 'T', -1.,  zity1, 'T', -1. ) 
2484          CASE( 'mixed oce-ice'        )      ! Ocean and Ice on C-grid ==> T 
2485             DO jj = 2, jpjm1 
2486                DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.
2487                   zotx1(ji,jj) = 0.5 * ( un   (ji,jj,1) + un   (ji-1,jj  ,1) ) * zfr_l(ji,jj)   & 
2488                      &         + 0.5 * ( u_ice(ji,jj  ) + u_ice(ji-1,jj    ) ) *  fr_i(ji,jj) 
2489                   zoty1(ji,jj) = 0.5 * ( vn   (ji,jj,1) + vn   (ji  ,jj-1,1) ) * zfr_l(ji,jj)   & 
2490                      &         + 0.5 * ( v_ice(ji,jj  ) + v_ice(ji  ,jj-1  ) ) *  fr_i(ji,jj) 
2491                END DO
2492             END DO
2493          END SELECT
2494         CALL lbc_lnk_multi( 'sbccpl', zotx1, ssnd(jps_ocxw)%clgrid, -1., zoty1, ssnd(jps_ocyw)%clgrid, -1. ) 
2495         !
2496         !
2497         IF( TRIM( sn_snd_crtw%clvor ) == 'eastward-northward' ) THEN             ! Rotation of the components
2498         !                                                                        ! Ocean component
2499            CALL rot_rep( zotx1, zoty1, ssnd(jps_ocxw)%clgrid, 'ij->e', ztmp1 )       ! 1st component 
2500            CALL rot_rep( zotx1, zoty1, ssnd(jps_ocxw)%clgrid, 'ij->n', ztmp2 )       ! 2nd component 
2501            zotx1(:,:) = ztmp1(:,:)                                                   ! overwrite the components 
2502            zoty1(:,:) = ztmp2(:,:) 
2503            IF( ssnd(jps_ivx1)%laction ) THEN                                     ! Ice component
2504               CALL rot_rep( zitx1, zity1, ssnd(jps_ivx1)%clgrid, 'ij->e', ztmp1 )    ! 1st component 
2505               CALL rot_rep( zitx1, zity1, ssnd(jps_ivx1)%clgrid, 'ij->n', ztmp2 )    ! 2nd component 
2506               zitx1(:,:) = ztmp1(:,:)                                                ! overwrite the components 
2507               zity1(:,:) = ztmp2(:,:) 
2508            ENDIF
2509         ENDIF 
2510         !
2511!         ! spherical coordinates to cartesian -> 2 components to 3 components
2512!         IF( TRIM( sn_snd_crtw%clvref ) == 'cartesian' ) THEN
2513!            ztmp1(:,:) = zotx1(:,:)                     ! ocean currents
2514!            ztmp2(:,:) = zoty1(:,:)
2515!            CALL oce2geo ( ztmp1, ztmp2, 'T', zotx1, zoty1, zotz1 )
2516!            !
2517!            IF( ssnd(jps_ivx1)%laction ) THEN           ! ice velocities
2518!               ztmp1(:,:) = zitx1(:,:)
2519!               ztmp1(:,:) = zity1(:,:)
2520!               CALL oce2geo ( ztmp1, ztmp2, 'T', zitx1, zity1, zitz1 )
2521!            ENDIF
2522!         ENDIF
2523         !
2524         IF( ssnd(jps_ocxw)%laction )   CALL cpl_snd( jps_ocxw, isec, RESHAPE ( zotx1, (/jpi,jpj,1/) ), info )   ! ocean x current 1st grid
2525         IF( ssnd(jps_ocyw)%laction )   CALL cpl_snd( jps_ocyw, isec, RESHAPE ( zoty1, (/jpi,jpj,1/) ), info )   ! ocean y current 1st grid
2526         
2527      ENDIF 
2528      !
2529      IF( ssnd(jps_ficet)%laction ) THEN
2530         CALL cpl_snd( jps_ficet, isec, RESHAPE ( fr_i, (/jpi,jpj,1/) ), info ) 
2531      END IF 
2532      !                                                      ! ------------------------- !
2533      !                                                      !   Water levels to waves   !
2534      !                                                      ! ------------------------- !
2535      IF( ssnd(jps_wlev)%laction ) THEN
2536         IF( ln_apr_dyn ) THEN 
2537            IF( kt /= nit000 ) THEN 
2538               ztmp1(:,:) = sshb(:,:) - 0.5 * ( ssh_ib(:,:) + ssh_ibb(:,:) ) 
2539            ELSE 
2540               ztmp1(:,:) = sshb(:,:) 
2541            ENDIF 
2542         ELSE 
2543            ztmp1(:,:) = sshn(:,:) 
2544         ENDIF 
2545         CALL cpl_snd( jps_wlev  , isec, RESHAPE ( ztmp1, (/jpi,jpj,1/) ), info ) 
2546      END IF 
2547      !
2548      !  Fields sent by OPA to SAS when doing OPA<->SAS coupling
2549      !                                                        ! SSH
2550      IF( ssnd(jps_ssh )%laction )  THEN
2551         !                          ! removed inverse barometer ssh when Patm
2552         !                          forcing is used (for sea-ice dynamics)
2553         IF( ln_apr_dyn ) THEN   ;   ztmp1(:,:) = sshb(:,:) - 0.5 * ( ssh_ib(:,:) + ssh_ibb(:,:) )
2554         ELSE                    ;   ztmp1(:,:) = sshn(:,:)
2555         ENDIF
2556         CALL cpl_snd( jps_ssh   , isec, RESHAPE ( ztmp1            , (/jpi,jpj,1/) ), info )
2557
2558      ENDIF
2559      !                                                        ! SSS
2560      IF( ssnd(jps_soce  )%laction )  THEN
2561         CALL cpl_snd( jps_soce  , isec, RESHAPE ( tsn(:,:,1,jp_sal), (/jpi,jpj,1/) ), info )
2562      ENDIF
2563      !                                                        ! first T level thickness
2564      IF( ssnd(jps_e3t1st )%laction )  THEN
2565         CALL cpl_snd( jps_e3t1st, isec, RESHAPE ( e3t_n(:,:,1)   , (/jpi,jpj,1/) ), info )
2566      ENDIF
2567      !                                                        ! Qsr fraction
2568      IF( ssnd(jps_fraqsr)%laction )  THEN
2569         CALL cpl_snd( jps_fraqsr, isec, RESHAPE ( fraqsr_1lev(:,:) , (/jpi,jpj,1/) ), info )
2570      ENDIF
2571      !
2572      !  Fields sent by SAS to OPA when OASIS coupling
2573      !                                                        ! Solar heat flux
2574      IF( ssnd(jps_qsroce)%laction )  CALL cpl_snd( jps_qsroce, isec, RESHAPE ( qsr , (/jpi,jpj,1/) ), info )
2575      IF( ssnd(jps_qnsoce)%laction )  CALL cpl_snd( jps_qnsoce, isec, RESHAPE ( qns , (/jpi,jpj,1/) ), info )
2576      IF( ssnd(jps_oemp  )%laction )  CALL cpl_snd( jps_oemp  , isec, RESHAPE ( emp , (/jpi,jpj,1/) ), info )
2577      IF( ssnd(jps_sflx  )%laction )  CALL cpl_snd( jps_sflx  , isec, RESHAPE ( sfx , (/jpi,jpj,1/) ), info )
2578      IF( ssnd(jps_otx1  )%laction )  CALL cpl_snd( jps_otx1  , isec, RESHAPE ( utau, (/jpi,jpj,1/) ), info )
2579      IF( ssnd(jps_oty1  )%laction )  CALL cpl_snd( jps_oty1  , isec, RESHAPE ( vtau, (/jpi,jpj,1/) ), info )
2580      IF( ssnd(jps_rnf   )%laction )  CALL cpl_snd( jps_rnf   , isec, RESHAPE ( rnf , (/jpi,jpj,1/) ), info )
2581      IF( ssnd(jps_taum  )%laction )  CALL cpl_snd( jps_taum  , isec, RESHAPE ( taum, (/jpi,jpj,1/) ), info )
2582
2583#if defined key_si3
2584      !                                                      ! ------------------------- !
2585      !                                                      ! Sea surface freezing temp !
2586      !                                                      ! ------------------------- !
2587      ! needed by Met Office
2588      CALL eos_fzp(tsn(:,:,1,jp_sal), sstfrz)
2589      ztmp1(:,:) = sstfrz(:,:) + rt0
2590      IF( ssnd(jps_sstfrz)%laction )  CALL cpl_snd( jps_sstfrz, isec, RESHAPE ( ztmp1, (/jpi,jpj,1/) ), info)
2591#endif
2592      !
2593   END SUBROUTINE sbc_cpl_snd
2594   
2595   !!======================================================================
2596END MODULE sbccpl
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.