source: NEMO/branches/2019/fix_sn_cfctl_ticket2328/src/TOP/PISCES/P4Z/p4zlys.F90 @ 11869

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Branch 2019/fix_sn_cfctl_ticket2328. Changes to enable correct functionality for the sn_cfctl%l_mppout and sn_cfctl%l_mpptop options. These changes also introduce a sn_cfctl%l_oasout option to toggle the OASIS setup information (sbccpl.F90, only) which was yet another misuse of ln_ctl. The next step may be to remove most references to ln_ctl altogether and provide a single control mechanism. TBD. See ticket #2328

  • Property svn:keywords set to Id
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Line 
1MODULE p4zlys
2   !!======================================================================
3   !!                         ***  MODULE p4zlys  ***
4   !! TOP :   PISCES
5   !!======================================================================
6   !! History :    -   !  1988-07  (E. MAIER-REIMER) Original code
7   !!              -   !  1998     (O. Aumont) additions
8   !!              -   !  1999     (C. Le Quere) modifications
9   !!             1.0  !  2004     (O. Aumont) modifications
10   !!             2.0  !  2007-12  (C. Ethe, G. Madec)  F90
11   !!                  !  2011-02  (J. Simeon, J. Orr)  Calcon salinity dependence
12   !!             3.4  !  2011-06  (O. Aumont, C. Ethe) Improvment of calcite dissolution
13   !!             3.6  !  2015-05  (O. Aumont) PISCES quota
14   !!----------------------------------------------------------------------
15   !!   p4z_lys        :   Compute the CaCO3 dissolution
16   !!   p4z_lys_init   :   Read the namelist parameters
17   !!----------------------------------------------------------------------
18   USE oce_trc         !  shared variables between ocean and passive tracers
19   USE trc             !  passive tracers common variables
20   USE sms_pisces      !  PISCES Source Minus Sink variables
21   USE p4zche          !  Chemical model
22   USE prtctl_trc      !  print control for debugging
23   USE iom             !  I/O manager
24
25   IMPLICIT NONE
26   PRIVATE
27
28   PUBLIC   p4z_lys         ! called in trcsms_pisces.F90
29   PUBLIC   p4z_lys_init    ! called in trcsms_pisces.F90
30
31   REAL(wp), PUBLIC ::   kdca   !: diss. rate constant calcite
32   REAL(wp), PUBLIC ::   nca    !: order of reaction for calcite dissolution
33
34   INTEGER  ::   rmtss              ! number of seconds per month
35   REAL(wp) ::   calcon = 1.03E-2   ! mean calcite concentration [Ca2+] in sea water [mole/kg solution]
36 
37   !!----------------------------------------------------------------------
38   !! NEMO/TOP 4.0 , NEMO Consortium (2018)
39   !! $Id$
40   !! Software governed by the CeCILL license (see ./LICENSE)
41   !!----------------------------------------------------------------------
42
43CONTAINS
44
45   SUBROUTINE p4z_lys( kt, knt )
46      !!---------------------------------------------------------------------
47      !!                     ***  ROUTINE p4z_lys  ***
48      !!
49      !! ** Purpose :   CALCULATES DEGREE OF CACO3 SATURATION IN THE WATER
50      !!                COLUMN, DISSOLUTION/PRECIPITATION OF CACO3 AND LOSS
51      !!                OF CACO3 TO THE CACO3 SEDIMENT POOL.
52      !!
53      !! ** Method  : - ???
54      !!---------------------------------------------------------------------
55      INTEGER, INTENT(in) ::   kt, knt   ! ocean time step and ???
56      !
57      INTEGER  ::   ji, jj, jk, jn
58      REAL(wp) ::   zdispot, zfact, zcalcon
59      REAL(wp) ::   zomegaca, zexcess, zexcess0
60      CHARACTER (len=25) ::   charout
61      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk) ::   zco3, zcaldiss, zhinit, zhi, zco3sat
62      !!---------------------------------------------------------------------
63      !
64      IF( ln_timing )  CALL timing_start('p4z_lys')
65      !
66      zco3    (:,:,:) = 0.
67      zcaldiss(:,:,:) = 0.
68      zhinit  (:,:,:) = hi(:,:,:) * 1000. / ( rhop(:,:,:) + rtrn )
69      !
70      !     -------------------------------------------
71      !     COMPUTE [CO3--] and [H+] CONCENTRATIONS
72      !     -------------------------------------------
73
74      CALL solve_at_general( zhinit, zhi )
75
76      DO jk = 1, jpkm1
77         DO jj = 1, jpj
78            DO ji = 1, jpi
79               zco3(ji,jj,jk) = trb(ji,jj,jk,jpdic) * ak13(ji,jj,jk) * ak23(ji,jj,jk) / (zhi(ji,jj,jk)**2   &
80                  &             + ak13(ji,jj,jk) * zhi(ji,jj,jk) + ak13(ji,jj,jk) * ak23(ji,jj,jk) + rtrn )
81               hi  (ji,jj,jk) = zhi(ji,jj,jk) * rhop(ji,jj,jk) / 1000.
82            END DO
83         END DO
84      END DO
85
86      !     ---------------------------------------------------------
87      !        CALCULATE DEGREE OF CACO3 SATURATION AND CORRESPONDING
88      !        DISSOLOUTION AND PRECIPITATION OF CACO3 (BE AWARE OF
89      !        MGCO3)
90      !     ---------------------------------------------------------
91
92      DO jk = 1, jpkm1
93         DO jj = 1, jpj
94            DO ji = 1, jpi
95
96               ! DEVIATION OF [CO3--] FROM SATURATION VALUE
97               ! Salinity dependance in zomegaca and divide by rhop/1000 to have good units
98               zcalcon  = calcon * ( salinprac(ji,jj,jk) / 35._wp )
99               zfact    = rhop(ji,jj,jk) / 1000._wp
100               zomegaca = ( zcalcon * zco3(ji,jj,jk) ) / ( aksp(ji,jj,jk) * zfact + rtrn )
101               zco3sat(ji,jj,jk) = aksp(ji,jj,jk) * zfact / ( zcalcon + rtrn )
102
103               ! SET DEGREE OF UNDER-/SUPERSATURATION
104               excess(ji,jj,jk) = 1._wp - zomegaca
105               zexcess0 = MAX( 0., excess(ji,jj,jk) )
106               zexcess  = zexcess0**nca
107
108               ! AMOUNT CACO3 (12C) THAT RE-ENTERS SOLUTION
109               !       (ACCORDING TO THIS FORMULATION ALSO SOME PARTICULATE
110               !       CACO3 GETS DISSOLVED EVEN IN THE CASE OF OVERSATURATION)
111               zdispot = kdca * zexcess * trb(ji,jj,jk,jpcal)
112              !  CHANGE OF [CO3--] , [ALK], PARTICULATE [CACO3],
113              !       AND [SUM(CO2)] DUE TO CACO3 DISSOLUTION/PRECIPITATION
114              zcaldiss(ji,jj,jk)  = zdispot * rfact2 / rmtss ! calcite dissolution
115              !
116              tra(ji,jj,jk,jptal) = tra(ji,jj,jk,jptal) + 2. * zcaldiss(ji,jj,jk)
117              tra(ji,jj,jk,jpcal) = tra(ji,jj,jk,jpcal) -      zcaldiss(ji,jj,jk)
118              tra(ji,jj,jk,jpdic) = tra(ji,jj,jk,jpdic) +      zcaldiss(ji,jj,jk)
119            END DO
120         END DO
121      END DO
122      !
123
124      IF( lk_iomput .AND. knt == nrdttrc ) THEN
125         IF( iom_use( "PH"     ) ) CALL iom_put( "PH"    , -1. * LOG10( MAX( hi(:,:,:), rtrn ) ) * tmask(:,:,:) )
126         IF( iom_use( "CO3"    ) ) CALL iom_put( "CO3"   , zco3(:,:,:)     * 1.e+3               * tmask(:,:,:) )
127         IF( iom_use( "CO3sat" ) ) CALL iom_put( "CO3sat", zco3sat(:,:,:)  * 1.e+3               * tmask(:,:,:) )
128         IF( iom_use( "DCAL"   ) ) CALL iom_put( "DCAL"  , zcaldiss(:,:,:) * 1.e+3 * rfact2r     * tmask(:,:,:) )
129      ENDIF
130      !
131      IF(ln_ctl .OR. sn_cfctl%l_mpptop)   THEN  ! print mean trends (used for debugging)
132        WRITE(charout, FMT="('lys ')")
133        CALL prt_ctl_trc_info(charout)
134        CALL prt_ctl_trc(tab4d=tra, mask=tmask, clinfo=ctrcnm)
135      ENDIF
136      !
137      IF( ln_timing )   CALL timing_stop('p4z_lys')
138      !
139   END SUBROUTINE p4z_lys
140
141
142   SUBROUTINE p4z_lys_init
143      !!----------------------------------------------------------------------
144      !!                  ***  ROUTINE p4z_lys_init  ***
145      !!
146      !! ** Purpose :   Initialization of CaCO3 dissolution parameters
147      !!
148      !! ** Method  :   Read the nampiscal namelist and check the parameters
149      !!      called at the first timestep (nittrc000)
150      !!
151      !! ** input   :   Namelist nampiscal
152      !!
153      !!----------------------------------------------------------------------
154      INTEGER ::   ios   ! Local integer
155      !
156      NAMELIST/nampiscal/ kdca, nca
157      !!----------------------------------------------------------------------
158      IF(lwp) THEN
159         WRITE(numout,*)
160         WRITE(numout,*) 'p4z_lys_init : initialization of CaCO3 dissolution'
161         WRITE(numout,*) '~~~~~~~~~~~~'
162      ENDIF
163      !
164      REWIND( numnatp_ref )              ! Namelist nampiscal in reference namelist : Pisces CaCO3 dissolution
165      READ  ( numnatp_ref, nampiscal, IOSTAT = ios, ERR = 901)
166901   IF( ios /= 0 )   CALL ctl_nam ( ios , 'nampiscal in reference namelist' )
167      REWIND( numnatp_cfg )              ! Namelist nampiscal in configuration namelist : Pisces CaCO3 dissolution
168      READ  ( numnatp_cfg, nampiscal, IOSTAT = ios, ERR = 902 )
169902   IF( ios >  0 )   CALL ctl_nam ( ios , 'nampiscal in configuration namelist' )
170      IF(lwm) WRITE( numonp, nampiscal )
171      !
172      IF(lwp) THEN                         ! control print
173         WRITE(numout,*) '   Namelist : nampiscal'
174         WRITE(numout,*) '      diss. rate constant calcite (per month)        kdca =', kdca
175         WRITE(numout,*) '      order of reaction for calcite dissolution      nca  =', nca
176      ENDIF
177      !
178      ! Number of seconds per month
179      rmtss =  nyear_len(1) * rday / raamo
180      !
181   END SUBROUTINE p4z_lys_init
182
183   !!======================================================================
184END MODULE p4zlys
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.