New URL for NEMO forge!   http://forge.nemo-ocean.eu

Since March 2022 along with NEMO 4.2 release, the code development moved to a self-hosted GitLab.
This present forge is now archived and remained online for history.
p4zprod.F90 in NEMO/branches/2019/dev_r12072_MERGE_OPTION2_2019/src/TOP/PISCES/P4Z – NEMO

source: NEMO/branches/2019/dev_r12072_MERGE_OPTION2_2019/src/TOP/PISCES/P4Z/p4zprod.F90 @ 12210

Last change on this file since 12210 was 12210, checked in by cetlod, 4 years ago

dev_merge_option2 : merge in fix_sn_cfctl_ticket2328 branch

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 26.6 KB
RevLine 
[3443]1MODULE p4zprod
2   !!======================================================================
3   !!                         ***  MODULE p4zprod  ***
4   !! TOP :  Growth Rate of the two phytoplanktons groups
5   !!======================================================================
6   !! History :   1.0  !  2004     (O. Aumont) Original code
7   !!             2.0  !  2007-12  (C. Ethe, G. Madec)  F90
8   !!             3.4  !  2011-05  (O. Aumont, C. Ethe) New parameterization of light limitation
9   !!----------------------------------------------------------------------
[9169]10   !!   p4z_prod       : Compute the growth Rate of the two phytoplanktons groups
11   !!   p4z_prod_init  : Initialization of the parameters for growth
12   !!   p4z_prod_alloc : Allocate variables for growth
[3443]13   !!----------------------------------------------------------------------
[9169]14   USE oce_trc         ! shared variables between ocean and passive tracers
15   USE trc             ! passive tracers common variables
16   USE sms_pisces      ! PISCES Source Minus Sink variables
[10227]17   USE p4zlim          ! Co-limitations of differents nutrients
[9169]18   USE prtctl_trc      ! print control for debugging
19   USE iom             ! I/O manager
[3443]20
21   IMPLICIT NONE
22   PRIVATE
23
24   PUBLIC   p4z_prod         ! called in p4zbio.F90
25   PUBLIC   p4z_prod_init    ! called in trcsms_pisces.F90
26   PUBLIC   p4z_prod_alloc
27
[9169]28   REAL(wp), PUBLIC ::   pislopen     !:
29   REAL(wp), PUBLIC ::   pisloped     !:
30   REAL(wp), PUBLIC ::   xadap        !:
31   REAL(wp), PUBLIC ::   excretn      !:
32   REAL(wp), PUBLIC ::   excretd      !:
33   REAL(wp), PUBLIC ::   bresp        !:
34   REAL(wp), PUBLIC ::   chlcnm       !:
35   REAL(wp), PUBLIC ::   chlcdm       !:
36   REAL(wp), PUBLIC ::   chlcmin      !:
37   REAL(wp), PUBLIC ::   fecnm        !:
38   REAL(wp), PUBLIC ::   fecdm        !:
39   REAL(wp), PUBLIC ::   grosip       !:
[3443]40
41   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:) ::   quotan   !: proxy of N quota in Nanophyto
42   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:) ::   quotad   !: proxy of N quota in diatomee
43   
[9169]44   REAL(wp) ::   r1_rday    ! 1 / rday
45   REAL(wp) ::   texcretn   ! 1 - excretn
46   REAL(wp) ::   texcretd   ! 1 - excretd       
[3443]47
48   !!----------------------------------------------------------------------
[10067]49   !! NEMO/TOP 4.0 , NEMO Consortium (2018)
[10069]50   !! $Id$
[10068]51   !! Software governed by the CeCILL license (see ./LICENSE)
[3443]52   !!----------------------------------------------------------------------
53CONTAINS
54
[5385]55   SUBROUTINE p4z_prod( kt , knt )
[3443]56      !!---------------------------------------------------------------------
57      !!                     ***  ROUTINE p4z_prod  ***
58      !!
59      !! ** Purpose :   Compute the phytoplankton production depending on
60      !!              light, temperature and nutrient availability
61      !!
62      !! ** Method  : - ???
63      !!---------------------------------------------------------------------
[9169]64      INTEGER, INTENT(in) ::   kt, knt   !
[3443]65      !
66      INTEGER  ::   ji, jj, jk
[3446]67      REAL(wp) ::   zsilfac, znanotot, zdiattot, zconctemp, zconctemp2
[7646]68      REAL(wp) ::   zratio, zmax, zsilim, ztn, zadap, zlim, zsilfac2, zsiborn
69      REAL(wp) ::   zprod, zproreg, zproreg2, zprochln, zprochld
70      REAL(wp) ::   zmaxday, zdocprod, zpislopen, zpisloped
71      REAL(wp) ::   zmxltst, zmxlday
72      REAL(wp) ::   zrum, zcodel, zargu, zval, zfeup, chlcnm_n, chlcdm_n
[4996]73      REAL(wp) ::   zfact
[3443]74      CHARACTER (len=25) :: charout
[9125]75      REAL(wp), ALLOCATABLE, DIMENSION(:,:) :: zw2d
76      REAL(wp), ALLOCATABLE, DIMENSION(:,:,:) :: zw3d
77      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj    ) :: zstrn, zmixnano, zmixdiat
[10362]78      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk) :: zprmaxn,zprmaxd
[9125]79      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk) :: zpislopeadn, zpislopeadd, zysopt 
80      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk) :: zprdia, zprbio, zprdch, zprnch   
81      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk) :: zprorcan, zprorcad, zprofed, zprofen
82      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk) :: zpronewn, zpronewd
83      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk) :: zmxl_fac, zmxl_chl
[10362]84      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk) :: zpligprod1, zpligprod2
[3443]85      !!---------------------------------------------------------------------
86      !
[9124]87      IF( ln_timing )   CALL timing_start('p4z_prod')
[3443]88      !
89      !  Allocate temporary workspace
90      !
[7753]91      zprorcan(:,:,:) = 0._wp ; zprorcad(:,:,:) = 0._wp ; zprofed (:,:,:) = 0._wp
92      zprofen (:,:,:) = 0._wp ; zysopt  (:,:,:) = 0._wp
93      zpronewn(:,:,:) = 0._wp ; zpronewd(:,:,:) = 0._wp ; zprdia  (:,:,:) = 0._wp
94      zprbio  (:,:,:) = 0._wp ; zprdch  (:,:,:) = 0._wp ; zprnch  (:,:,:) = 0._wp 
95      zmxl_fac(:,:,:) = 0._wp ; zmxl_chl(:,:,:) = 0._wp 
96
97      ! Computation of the optimal production
[10362]98      zprmaxn(:,:,:) = 0.8_wp * r1_rday * tgfunc(:,:,:)
99      zprmaxd(:,:,:) = zprmaxn(:,:,:)
[7753]100
[3443]101      ! compute the day length depending on latitude and the day
102      zrum = REAL( nday_year - 80, wp ) / REAL( nyear_len(1), wp )
103      zcodel = ASIN(  SIN( zrum * rpi * 2._wp ) * SIN( rad * 23.5_wp )  )
104
105      ! day length in hours
[7753]106      zstrn(:,:) = 0.
[3443]107      DO jj = 1, jpj
108         DO ji = 1, jpi
109            zargu = TAN( zcodel ) * TAN( gphit(ji,jj) * rad )
110            zargu = MAX( -1., MIN(  1., zargu ) )
111            zstrn(ji,jj) = MAX( 0.0, 24. - 2. * ACOS( zargu ) / rad / 15. )
112         END DO
113      END DO
114
[7646]115      ! Impact of the day duration and light intermittency on phytoplankton growth
[5385]116      DO jk = 1, jpkm1
117         DO jj = 1 ,jpj
118            DO ji = 1, jpi
119               IF( etot_ndcy(ji,jj,jk) > 1.E-3 ) THEN
120                  zval = MAX( 1., zstrn(ji,jj) )
[7646]121                  IF( gdept_n(ji,jj,jk) <= hmld(ji,jj) ) THEN
122                     zval = zval * MIN(1., heup_01(ji,jj) / ( hmld(ji,jj) + rtrn ))
123                  ENDIF
124                  zmxl_chl(ji,jj,jk) = zval / 24.
125                  zmxl_fac(ji,jj,jk) = 1.5 * zval / ( 12. + zval )
[5385]126               ENDIF
[3443]127            END DO
128         END DO
[5385]129      END DO
[3443]130
[10362]131      zprbio(:,:,:) = zprmaxn(:,:,:) * zmxl_fac(:,:,:)
132      zprdia(:,:,:) = zprmaxd(:,:,:) * zmxl_fac(:,:,:)
[7646]133
[3443]134      ! Maximum light intensity
[7753]135      WHERE( zstrn(:,:) < 1.e0 ) zstrn(:,:) = 24.
[3443]136
[7646]137      ! Computation of the P-I slope for nanos and diatoms
138      DO jk = 1, jpkm1
139         DO jj = 1, jpj
140            DO ji = 1, jpi
141               IF( etot_ndcy(ji,jj,jk) > 1.E-3 ) THEN
142                  ztn         = MAX( 0., tsn(ji,jj,jk,jp_tem) - 15. )
143                  zadap       = xadap * ztn / ( 2.+ ztn )
144                  zconctemp   = MAX( 0.e0 , trb(ji,jj,jk,jpdia) - xsizedia )
145                  zconctemp2  = trb(ji,jj,jk,jpdia) - zconctemp
146                  !
147                  zpislopeadn(ji,jj,jk) = pislopen * ( 1.+ zadap  * EXP( -0.25 * enano(ji,jj,jk) ) )  &
148                  &                   * trb(ji,jj,jk,jpnch) /( trb(ji,jj,jk,jpphy) * 12. + rtrn)
149                  !
150                  zpislopeadd(ji,jj,jk) = (pislopen * zconctemp2 + pisloped * zconctemp) / ( trb(ji,jj,jk,jpdia) + rtrn )   &
151                  &                   * trb(ji,jj,jk,jpdch) /( trb(ji,jj,jk,jpdia) * 12. + rtrn)
152               ENDIF
153            END DO
154         END DO
155      END DO
156
[10401]157      DO jk = 1, jpkm1
158         DO jj = 1, jpj
159            DO ji = 1, jpi
160               IF( etot_ndcy(ji,jj,jk) > 1.E-3 ) THEN
161                   ! Computation of production function for Carbon
162                   !  ---------------------------------------------
163                   zpislopen = zpislopeadn(ji,jj,jk) / ( ( r1_rday + bresp * r1_rday ) &
164                   &            * zmxl_fac(ji,jj,jk) * rday + rtrn)
165                   zpisloped = zpislopeadd(ji,jj,jk) / ( ( r1_rday + bresp * r1_rday ) &
166                   &            * zmxl_fac(ji,jj,jk) * rday + rtrn)
167                   zprbio(ji,jj,jk) = zprbio(ji,jj,jk) * ( 1.- EXP( -zpislopen * enano(ji,jj,jk) )  )
168                   zprdia(ji,jj,jk) = zprdia(ji,jj,jk) * ( 1.- EXP( -zpisloped * ediat(ji,jj,jk) )  )
169                   !  Computation of production function for Chlorophyll
170                   !--------------------------------------------------
171                   zpislopen = zpislopeadn(ji,jj,jk) / ( zprmaxn(ji,jj,jk) * zmxl_chl(ji,jj,jk) * rday + rtrn )
172                   zpisloped = zpislopeadd(ji,jj,jk) / ( zprmaxd(ji,jj,jk) * zmxl_chl(ji,jj,jk) * rday + rtrn )
173                   zprnch(ji,jj,jk) = zprmaxn(ji,jj,jk) * ( 1.- EXP( -zpislopen * enanom(ji,jj,jk) ) )
174                   zprdch(ji,jj,jk) = zprmaxd(ji,jj,jk) * ( 1.- EXP( -zpisloped * ediatm(ji,jj,jk) ) )
175               ENDIF
[3443]176            END DO
177         END DO
[10401]178      END DO
[3443]179
180      !  Computation of a proxy of the N/C ratio
181      !  ---------------------------------------
182      DO jk = 1, jpkm1
183         DO jj = 1, jpj
184            DO ji = 1, jpi
[4529]185                zval = MIN( xnanopo4(ji,jj,jk), ( xnanonh4(ji,jj,jk) + xnanono3(ji,jj,jk) ) )   &
[10362]186                &      * zprmaxn(ji,jj,jk) / ( zprbio(ji,jj,jk) + rtrn )
[4529]187                quotan(ji,jj,jk) = MIN( 1., 0.2 + 0.8 * zval )
188                zval = MIN( xdiatpo4(ji,jj,jk), ( xdiatnh4(ji,jj,jk) + xdiatno3(ji,jj,jk) ) )   &
[10362]189                &      * zprmaxd(ji,jj,jk) / ( zprdia(ji,jj,jk) + rtrn )
[4529]190                quotad(ji,jj,jk) = MIN( 1., 0.2 + 0.8 * zval )
[3443]191            END DO
192         END DO
193      END DO
194
195
196      DO jk = 1, jpkm1
197         DO jj = 1, jpj
198            DO ji = 1, jpi
199
[5385]200                IF( etot_ndcy(ji,jj,jk) > 1.E-3 ) THEN
[3443]201                   !    Si/C of diatoms
202                   !    ------------------------
203                   !    Si/C increases with iron stress and silicate availability
204                   !    Si/C is arbitrariliy increased for very high Si concentrations
205                   !    to mimic the very high ratios observed in the Southern Ocean (silpot2)
[5385]206                  zlim  = trb(ji,jj,jk,jpsil) / ( trb(ji,jj,jk,jpsil) + xksi1 )
[10362]207                  zsilim = MIN( zprdia(ji,jj,jk) / ( zprmaxd(ji,jj,jk) + rtrn ), xlimsi(ji,jj,jk) )
[3443]208                  zsilfac = 4.4 * EXP( -4.23 * zsilim ) * MAX( 0.e0, MIN( 1., 2.2 * ( zlim - 0.5 ) )  ) + 1.e0
[5385]209                  zsiborn = trb(ji,jj,jk,jpsil) * trb(ji,jj,jk,jpsil) * trb(ji,jj,jk,jpsil)
[3446]210                  IF (gphit(ji,jj) < -30 ) THEN
211                    zsilfac2 = 1. + 2. * zsiborn / ( zsiborn + xksi2**3 )
212                  ELSE
213                    zsilfac2 = 1. +      zsiborn / ( zsiborn + xksi2**3 )
214                  ENDIF
215                  zysopt(ji,jj,jk) = grosip * zlim * zsilfac * zsilfac2
[3443]216              ENDIF
217            END DO
218         END DO
219      END DO
220
[7646]221      !  Mixed-layer effect on production
222      !  Sea-ice effect on production
223
[3443]224      DO jk = 1, jpkm1
225         DO jj = 1, jpj
226            DO ji = 1, jpi
[6945]227               zprbio(ji,jj,jk) = zprbio(ji,jj,jk) * ( 1. - fr_i(ji,jj) )
228               zprdia(ji,jj,jk) = zprdia(ji,jj,jk) * ( 1. - fr_i(ji,jj) )
[3443]229            END DO
230         END DO
231      END DO
232
233      ! Computation of the various production terms
234      DO jk = 1, jpkm1
235         DO jj = 1, jpj
236            DO ji = 1, jpi
[5385]237               IF( etot_ndcy(ji,jj,jk) > 1.E-3 ) THEN
[7646]238                  !  production terms for nanophyto. (C)
239                  zprorcan(ji,jj,jk) = zprbio(ji,jj,jk)  * xlimphy(ji,jj,jk) * trb(ji,jj,jk,jpphy) * rfact2
240                  zpronewn(ji,jj,jk)  = zprorcan(ji,jj,jk)* xnanono3(ji,jj,jk) / ( xnanono3(ji,jj,jk) + xnanonh4(ji,jj,jk) + rtrn )
[3443]241                  !
[7646]242                  zratio = trb(ji,jj,jk,jpnfe) / ( trb(ji,jj,jk,jpphy) * fecnm + rtrn )
[3443]243                  zmax   = MAX( 0., ( 1. - zratio ) / ABS( 1.05 - zratio ) ) 
[10362]244                  zprofen(ji,jj,jk) = fecnm * zprmaxn(ji,jj,jk) * ( 1.0 - fr_i(ji,jj) )  &
[3443]245                  &             * ( 4. - 4.5 * xlimnfe(ji,jj,jk) / ( xlimnfe(ji,jj,jk) + 0.5 ) )    &
[3446]246                  &             * biron(ji,jj,jk) / ( biron(ji,jj,jk) + concnfe(ji,jj,jk) )  &
[5385]247                  &             * zmax * trb(ji,jj,jk,jpphy) * rfact2
[7646]248                  !  production terms for diatoms (C)
[5385]249                  zprorcad(ji,jj,jk) = zprdia(ji,jj,jk) * xlimdia(ji,jj,jk) * trb(ji,jj,jk,jpdia) * rfact2
[3443]250                  zpronewd(ji,jj,jk) = zprorcad(ji,jj,jk) * xdiatno3(ji,jj,jk) / ( xdiatno3(ji,jj,jk) + xdiatnh4(ji,jj,jk) + rtrn )
251                  !
[7646]252                  zratio = trb(ji,jj,jk,jpdfe) / ( trb(ji,jj,jk,jpdia) * fecdm + rtrn )
[3443]253                  zmax   = MAX( 0., ( 1. - zratio ) / ABS( 1.05 - zratio ) ) 
[10362]254                  zprofed(ji,jj,jk) = fecdm * zprmaxd(ji,jj,jk) * ( 1.0 - fr_i(ji,jj) )  &
[3443]255                  &             * ( 4. - 4.5 * xlimdfe(ji,jj,jk) / ( xlimdfe(ji,jj,jk) + 0.5 ) )    &
[3446]256                  &             * biron(ji,jj,jk) / ( biron(ji,jj,jk) + concdfe(ji,jj,jk) )  &
[5385]257                  &             * zmax * trb(ji,jj,jk,jpdia) * rfact2
[3443]258               ENDIF
259            END DO
260         END DO
261      END DO
262
[7646]263      ! Computation of the chlorophyll production terms
[6945]264      DO jk = 1, jpkm1
265         DO jj = 1, jpj
266            DO ji = 1, jpi
267               IF( etot_ndcy(ji,jj,jk) > 1.E-3 ) THEN
268                  !  production terms for nanophyto. ( chlorophyll )
[10362]269                  znanotot = enanom(ji,jj,jk) / ( zmxl_chl(ji,jj,jk) + rtrn )
[7646]270                  zprod    = rday * zprorcan(ji,jj,jk) * zprnch(ji,jj,jk) * xlimphy(ji,jj,jk)
271                  zprochln = chlcmin * 12. * zprorcan (ji,jj,jk)
272                  chlcnm_n   = MIN ( chlcnm, ( chlcnm / (1. - 1.14 / 43.4 *tsn(ji,jj,jk,jp_tem))) * (1. - 1.14 / 43.4 * 20.))
273                  zprochln = zprochln + (chlcnm_n-chlcmin) * 12. * zprod / &
274                                        & (  zpislopeadn(ji,jj,jk) * znanotot +rtrn)
275                  !  production terms for diatoms ( chlorophyll )
[10362]276                  zdiattot = ediatm(ji,jj,jk) / ( zmxl_chl(ji,jj,jk) + rtrn )
[7646]277                  zprod    = rday * zprorcad(ji,jj,jk) * zprdch(ji,jj,jk) * xlimdia(ji,jj,jk)
278                  zprochld = chlcmin * 12. * zprorcad(ji,jj,jk)
279                  chlcdm_n   = MIN ( chlcdm, ( chlcdm / (1. - 1.14 / 43.4 * tsn(ji,jj,jk,jp_tem))) * (1. - 1.14 / 43.4 * 20.))
280                  zprochld = zprochld + (chlcdm_n-chlcmin) * 12. * zprod / &
281                                        & ( zpislopeadd(ji,jj,jk) * zdiattot +rtrn )
282                  !   Update the arrays TRA which contain the Chla sources and sinks
283                  tra(ji,jj,jk,jpnch) = tra(ji,jj,jk,jpnch) + zprochln * texcretn
284                  tra(ji,jj,jk,jpdch) = tra(ji,jj,jk,jpdch) + zprochld * texcretd
[6945]285               ENDIF
[3443]286            END DO
287         END DO
[6945]288      END DO
[3443]289
290      !   Update the arrays TRA which contain the biological sources and sinks
291      DO jk = 1, jpkm1
292         DO jj = 1, jpj
293           DO ji =1 ,jpi
[7646]294              IF( etot_ndcy(ji,jj,jk) > 1.E-3 ) THEN
295                 zproreg  = zprorcan(ji,jj,jk) - zpronewn(ji,jj,jk)
296                 zproreg2 = zprorcad(ji,jj,jk) - zpronewd(ji,jj,jk)
297                 zdocprod = excretd * zprorcad(ji,jj,jk) + excretn * zprorcan(ji,jj,jk)
298                 tra(ji,jj,jk,jppo4) = tra(ji,jj,jk,jppo4) - zprorcan(ji,jj,jk) - zprorcad(ji,jj,jk)
299                 tra(ji,jj,jk,jpno3) = tra(ji,jj,jk,jpno3) - zpronewn(ji,jj,jk) - zpronewd(ji,jj,jk)
300                 tra(ji,jj,jk,jpnh4) = tra(ji,jj,jk,jpnh4) - zproreg - zproreg2
301                 tra(ji,jj,jk,jpphy) = tra(ji,jj,jk,jpphy) + zprorcan(ji,jj,jk) * texcretn
302                 tra(ji,jj,jk,jpnfe) = tra(ji,jj,jk,jpnfe) + zprofen(ji,jj,jk) * texcretn
303                 tra(ji,jj,jk,jpdia) = tra(ji,jj,jk,jpdia) + zprorcad(ji,jj,jk) * texcretd
304                 tra(ji,jj,jk,jpdfe) = tra(ji,jj,jk,jpdfe) + zprofed(ji,jj,jk) * texcretd
305                 tra(ji,jj,jk,jpdsi) = tra(ji,jj,jk,jpdsi) + zprorcad(ji,jj,jk) * zysopt(ji,jj,jk) * texcretd
306                 tra(ji,jj,jk,jpdoc) = tra(ji,jj,jk,jpdoc) + zdocprod
307                 tra(ji,jj,jk,jpoxy) = tra(ji,jj,jk,jpoxy) + o2ut * ( zproreg + zproreg2) &
308                 &                   + ( o2ut + o2nit ) * ( zpronewn(ji,jj,jk) + zpronewd(ji,jj,jk) )
309                 !
310                 zfeup = texcretn * zprofen(ji,jj,jk) + texcretd * zprofed(ji,jj,jk)
311                 tra(ji,jj,jk,jpfer) = tra(ji,jj,jk,jpfer) - zfeup
312                 tra(ji,jj,jk,jpsil) = tra(ji,jj,jk,jpsil) - texcretd * zprorcad(ji,jj,jk) * zysopt(ji,jj,jk)
313                 tra(ji,jj,jk,jpdic) = tra(ji,jj,jk,jpdic) - zprorcan(ji,jj,jk) - zprorcad(ji,jj,jk)
314                 tra(ji,jj,jk,jptal) = tra(ji,jj,jk,jptal) + rno3 * ( zpronewn(ji,jj,jk) + zpronewd(ji,jj,jk) ) &
315                 &                                         - rno3 * ( zproreg + zproreg2 )
316              ENDIF
317           END DO
[3443]318        END DO
319     END DO
[7646]320     !
321     IF( ln_ligand ) THEN
[10873]322         zpligprod1(:,:,:) = 0._wp    ;    zpligprod2(:,:,:) = 0._wp
[7646]323         DO jk = 1, jpkm1
324            DO jj = 1, jpj
325              DO ji =1 ,jpi
326                 IF( etot_ndcy(ji,jj,jk) > 1.E-3 ) THEN
327                    zdocprod = excretd * zprorcad(ji,jj,jk) + excretn * zprorcan(ji,jj,jk)
328                    zfeup    = texcretn * zprofen(ji,jj,jk) + texcretd * zprofed(ji,jj,jk)
329                    tra(ji,jj,jk,jplgw) = tra(ji,jj,jk,jplgw) + zdocprod * ldocp - zfeup * plig(ji,jj,jk) * lthet
[10362]330                    zpligprod1(ji,jj,jk) = zdocprod * ldocp
331                    zpligprod2(ji,jj,jk) = zfeup * plig(ji,jj,jk) * lthet
[7646]332                 ENDIF
333              END DO
334           END DO
335        END DO
336     ENDIF
[3443]337
338
[4996]339    ! Total primary production per year
[5385]340    IF( iom_use( "tintpp" ) .OR. ( ln_check_mass .AND. kt == nitend .AND. knt == nrdttrc )  )  &
[10425]341         & tpp = glob_sum( 'p4zprod', ( zprorcan(:,:,:) + zprorcad(:,:,:) ) * cvol(:,:,:) )
[4996]342
343    IF( lk_iomput ) THEN
[5385]344       IF( knt == nrdttrc ) THEN
[9125]345          ALLOCATE( zw2d(jpi,jpj), zw3d(jpi,jpj,jpk) )
[4996]346          zfact = 1.e+3 * rfact2r  !  conversion from mol/l/kt to  mol/m3/s
347          !
[7646]348          IF( iom_use( "PPPHYN" ) .OR. iom_use( "PPPHYD" ) )  THEN
[7753]349              zw3d(:,:,:) = zprorcan(:,:,:) * zfact * tmask(:,:,:)  ! primary production by nanophyto
350              CALL iom_put( "PPPHYN"  , zw3d )
351              !
352              zw3d(:,:,:) = zprorcad(:,:,:) * zfact * tmask(:,:,:)  ! primary production by diatomes
353              CALL iom_put( "PPPHYD"  , zw3d )
[4996]354          ENDIF
355          IF( iom_use( "PPNEWN" ) .OR. iom_use( "PPNEWD" ) )  THEN
[7753]356              zw3d(:,:,:) = zpronewn(:,:,:) * zfact * tmask(:,:,:)  ! new primary production by nanophyto
357              CALL iom_put( "PPNEWN"  , zw3d )
[4996]358              !
[7753]359              zw3d(:,:,:) = zpronewd(:,:,:) * zfact * tmask(:,:,:)  ! new primary production by diatomes
360              CALL iom_put( "PPNEWD"  , zw3d )
[4996]361          ENDIF
362          IF( iom_use( "PBSi" ) )  THEN
[7753]363              zw3d(:,:,:) = zprorcad(:,:,:) * zfact * tmask(:,:,:) * zysopt(:,:,:) ! biogenic silica production
364              CALL iom_put( "PBSi"  , zw3d )
[4996]365          ENDIF
366          IF( iom_use( "PFeN" ) .OR. iom_use( "PFeD" ) )  THEN
[7753]367              zw3d(:,:,:) = zprofen(:,:,:) * zfact * tmask(:,:,:)  ! biogenic iron production by nanophyto
368              CALL iom_put( "PFeN"  , zw3d )
369              !
370              zw3d(:,:,:) = zprofed(:,:,:) * zfact * tmask(:,:,:)  ! biogenic iron production by  diatomes
371              CALL iom_put( "PFeD"  , zw3d )
[4996]372          ENDIF
[10362]373          IF( iom_use( "LPRODP" ) )  THEN
374              zw3d(:,:,:) = zpligprod1(:,:,:) * 1e9 * zfact * tmask(:,:,:)
375              CALL iom_put( "LPRODP"  , zw3d )
376          ENDIF
377          IF( iom_use( "LDETP" ) )  THEN
378              zw3d(:,:,:) = zpligprod2(:,:,:) * 1e9 * zfact * tmask(:,:,:)
379              CALL iom_put( "LDETP"  , zw3d )
380          ENDIF
[4996]381          IF( iom_use( "Mumax" ) )  THEN
[10362]382              zw3d(:,:,:) = zprmaxn(:,:,:) * tmask(:,:,:)   ! Maximum growth rate
[7753]383              CALL iom_put( "Mumax"  , zw3d )
[4996]384          ENDIF
385          IF( iom_use( "MuN" ) .OR. iom_use( "MuD" ) )  THEN
[7753]386              zw3d(:,:,:) = zprbio(:,:,:) * xlimphy(:,:,:) * tmask(:,:,:)  ! Realized growth rate for nanophyto
387              CALL iom_put( "MuN"  , zw3d )
388              !
389              zw3d(:,:,:) =  zprdia(:,:,:) * xlimdia(:,:,:) * tmask(:,:,:)  ! Realized growth rate for diatoms
390              CALL iom_put( "MuD"  , zw3d )
[4996]391          ENDIF
392          IF( iom_use( "LNlight" ) .OR. iom_use( "LDlight" ) )  THEN
[10362]393              zw3d(:,:,:) = zprbio (:,:,:) / (zprmaxn(:,:,:) + rtrn) * tmask(:,:,:) ! light limitation term
[7753]394              CALL iom_put( "LNlight"  , zw3d )
395              !
[10362]396              zw3d(:,:,:) = zprdia (:,:,:) / (zprmaxd(:,:,:) + rtrn) * tmask(:,:,:)  ! light limitation term
[7753]397              CALL iom_put( "LDlight"  , zw3d )
[4996]398          ENDIF
399          IF( iom_use( "TPP" ) )  THEN
[7753]400              zw3d(:,:,:) = ( zprorcan(:,:,:) + zprorcad(:,:,:) ) * zfact * tmask(:,:,:)  ! total primary production
401              CALL iom_put( "TPP"  , zw3d )
[4996]402          ENDIF
403          IF( iom_use( "TPNEW" ) )  THEN
[7753]404              zw3d(:,:,:) = ( zpronewn(:,:,:) + zpronewd(:,:,:) ) * zfact * tmask(:,:,:)  ! total new production
405              CALL iom_put( "TPNEW"  , zw3d )
[4996]406          ENDIF
407          IF( iom_use( "TPBFE" ) )  THEN
[7753]408              zw3d(:,:,:) = ( zprofen(:,:,:) + zprofed(:,:,:) ) * zfact * tmask(:,:,:)  ! total biogenic iron production
409              CALL iom_put( "TPBFE"  , zw3d )
[4996]410          ENDIF
[7646]411          IF( iom_use( "INTPPPHYN" ) .OR. iom_use( "INTPPPHYD" ) ) THEN 
[7753]412             zw2d(:,:) = 0.
[4996]413             DO jk = 1, jpkm1
[7753]414               zw2d(:,:) = zw2d(:,:) + zprorcan(:,:,jk) * e3t_n(:,:,jk) * zfact * tmask(:,:,jk)  ! vert. integrated  primary produc. by nano
[4996]415             ENDDO
[7646]416             CALL iom_put( "INTPPPHYN" , zw2d )
[4996]417             !
[7753]418             zw2d(:,:) = 0.
[4996]419             DO jk = 1, jpkm1
[7753]420                zw2d(:,:) = zw2d(:,:) + zprorcad(:,:,jk) * e3t_n(:,:,jk) * zfact * tmask(:,:,jk) ! vert. integrated  primary produc. by diatom
[4996]421             ENDDO
[7646]422             CALL iom_put( "INTPPPHYD" , zw2d )
[4996]423          ENDIF
424          IF( iom_use( "INTPP" ) ) THEN   
[7753]425             zw2d(:,:) = 0.
[4996]426             DO jk = 1, jpkm1
[7753]427                zw2d(:,:) = zw2d(:,:) + ( zprorcan(:,:,jk) + zprorcad(:,:,jk) ) * e3t_n(:,:,jk) * zfact * tmask(:,:,jk) ! vert. integrated pp
[4996]428             ENDDO
429             CALL iom_put( "INTPP" , zw2d )
430          ENDIF
431          IF( iom_use( "INTPNEW" ) ) THEN   
[7753]432             zw2d(:,:) = 0.
[4996]433             DO jk = 1, jpkm1
[7753]434                zw2d(:,:) = zw2d(:,:) + ( zpronewn(:,:,jk) + zpronewd(:,:,jk) ) * e3t_n(:,:,jk) * zfact * tmask(:,:,jk)  ! vert. integrated new prod
[4996]435             ENDDO
436             CALL iom_put( "INTPNEW" , zw2d )
437          ENDIF
438          IF( iom_use( "INTPBFE" ) ) THEN           !   total biogenic iron production  ( vertically integrated )
[7753]439             zw2d(:,:) = 0.
[4996]440             DO jk = 1, jpkm1
[7753]441                zw2d(:,:) = zw2d(:,:) + ( zprofen(:,:,jk) + zprofed(:,:,jk) ) * e3t_n(:,:,jk) * zfact * tmask(:,:,jk) ! vert integr. bfe prod
[4996]442             ENDDO
443            CALL iom_put( "INTPBFE" , zw2d )
444          ENDIF
445          IF( iom_use( "INTPBSI" ) ) THEN           !   total biogenic silica production  ( vertically integrated )
[7753]446             zw2d(:,:) = 0.
[4996]447             DO jk = 1, jpkm1
[7753]448                zw2d(:,:) = zw2d(:,:) + zprorcad(:,:,jk) * zysopt(:,:,jk) * e3t_n(:,:,jk) * zfact * tmask(:,:,jk)  ! vert integr. bsi prod
[4996]449             ENDDO
450             CALL iom_put( "INTPBSI" , zw2d )
451          ENDIF
452          IF( iom_use( "tintpp" ) )  CALL iom_put( "tintpp" , tpp * zfact )  !  global total integrated primary production molC/s
453          !
[9125]454          DEALLOCATE( zw2d, zw3d )
[4996]455       ENDIF
456     ENDIF
[3443]457
[12210]458     IF(sn_cfctl%l_prttrc)   THEN  ! print mean trends (used for debugging)
[3443]459         WRITE(charout, FMT="('prod')")
460         CALL prt_ctl_trc_info(charout)
461         CALL prt_ctl_trc(tab4d=tra, mask=tmask, clinfo=ctrcnm)
[4996]462     ENDIF
[9169]463      !
464      IF( ln_timing )  CALL timing_stop('p4z_prod')
465      !
[3443]466   END SUBROUTINE p4z_prod
467
468
469   SUBROUTINE p4z_prod_init
470      !!----------------------------------------------------------------------
471      !!                  ***  ROUTINE p4z_prod_init  ***
472      !!
473      !! ** Purpose :   Initialization of phytoplankton production parameters
474      !!
475      !! ** Method  :   Read the nampisprod namelist and check the parameters
476      !!      called at the first timestep (nittrc000)
477      !!
478      !! ** input   :   Namelist nampisprod
479      !!----------------------------------------------------------------------
[9169]480      INTEGER ::   ios   ! Local integer
[3443]481      !
[10401]482      NAMELIST/namp4zprod/ pislopen, pisloped, xadap, bresp, excretn, excretd,  &
[3443]483         &                 chlcnm, chlcdm, chlcmin, fecnm, fecdm, grosip
484      !!----------------------------------------------------------------------
[9169]485      !
486      IF(lwp) THEN                         ! control print
487         WRITE(numout,*)
488         WRITE(numout,*) 'p4z_prod_init : phytoplankton growth'
489         WRITE(numout,*) '~~~~~~~~~~~~~'
490      ENDIF
491      !
[7646]492      READ  ( numnatp_ref, namp4zprod, IOSTAT = ios, ERR = 901)
[11536]493901   IF( ios /= 0 )   CALL ctl_nam ( ios , 'namp4zprod in reference namelist' )
[7646]494      READ  ( numnatp_cfg, namp4zprod, IOSTAT = ios, ERR = 902 )
[11536]495902   IF( ios >  0 )   CALL ctl_nam ( ios , 'namp4zprod in configuration namelist' )
[9169]496      IF(lwm) WRITE( numonp, namp4zprod )
[4147]497
[3443]498      IF(lwp) THEN                         ! control print
[9169]499         WRITE(numout,*) '   Namelist : namp4zprod'
500         WRITE(numout,*) '      mean Si/C ratio                           grosip       =', grosip
501         WRITE(numout,*) '      P-I slope                                 pislopen     =', pislopen
502         WRITE(numout,*) '      Acclimation factor to low light           xadap        =', xadap
503         WRITE(numout,*) '      excretion ratio of nanophytoplankton      excretn      =', excretn
504         WRITE(numout,*) '      excretion ratio of diatoms                excretd      =', excretd
[10401]505         WRITE(numout,*) '      basal respiration in phytoplankton        bresp        =', bresp
506         WRITE(numout,*) '      Maximum Chl/C in phytoplankton            chlcmin      =', chlcmin
[9169]507         WRITE(numout,*) '      P-I slope  for diatoms                    pisloped     =', pisloped
508         WRITE(numout,*) '      Minimum Chl/C in nanophytoplankton        chlcnm       =', chlcnm
509         WRITE(numout,*) '      Minimum Chl/C in diatoms                  chlcdm       =', chlcdm
510         WRITE(numout,*) '      Maximum Fe/C in nanophytoplankton         fecnm        =', fecnm
511         WRITE(numout,*) '      Minimum Fe/C in diatoms                   fecdm        =', fecdm
[3443]512      ENDIF
513      !
514      r1_rday   = 1._wp / rday 
[7646]515      texcretn  = 1._wp - excretn
516      texcretd  = 1._wp - excretd
[3443]517      tpp       = 0._wp
518      !
519   END SUBROUTINE p4z_prod_init
520
521
522   INTEGER FUNCTION p4z_prod_alloc()
523      !!----------------------------------------------------------------------
524      !!                     ***  ROUTINE p4z_prod_alloc  ***
525      !!----------------------------------------------------------------------
[10362]526      ALLOCATE( quotan(jpi,jpj,jpk), quotad(jpi,jpj,jpk), STAT = p4z_prod_alloc )
[3443]527      !
[10425]528      IF( p4z_prod_alloc /= 0 ) CALL ctl_stop( 'STOP', 'p4z_prod_alloc : failed to allocate arrays.' )
[3443]529      !
530   END FUNCTION p4z_prod_alloc
[9124]531
[3443]532   !!======================================================================
[5656]533END MODULE p4zprod
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.