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 branches/2011/dev_r2787_PISCES_improvment/NEMOGCM/NEMO/TOP_SRC/PISCES – NEMO

source: branches/2011/dev_r2787_PISCES_improvment/NEMOGCM/NEMO/TOP_SRC/PISCES/p4zprod.F90 @ 2968

Last change on this file since 2968 was 2968, checked in by cetlod, 13 years ago

dev_r2787_PISCES_improvment:style corrections
  • Property svn:keywords set to Id
File size: 25.6 KB
Line 
1MODULE p4zprod
2   !!======================================================================
3   !!                         ***  MODULE p4zprod  ***
4   !! TOP :   PISCES
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   !!----------------------------------------------------------------------
10#if defined key_pisces
11   !!----------------------------------------------------------------------
12   !!   'key_pisces'                                       PISCES bio-model
13   !!----------------------------------------------------------------------
14   !!----------------------------------------------------------------------
15   !!   p4z_prod       :   Compute the growth Rate of the two phytoplanktons groups
16   !!   p4z_prod_init  :   Initialization of the parameters for growth
17   !!   p4z_prod_alloc :   Allocate variables for growth
18   !!----------------------------------------------------------------------
19   USE oce_trc         !  shared variables between ocean and passive tracers
20   USE trc             !  passive tracers common variables
21   USE sms_pisces      !  PISCES Source Minus Sink variables
22   USE p4zopt          !  optical model
23   USE p4zlim          !  Co-limitations of differents nutrients
24   USE prtctl_trc      !  print control for debugging
25   USE iom             !  I/O manager
26
27   IMPLICIT NONE
28   PRIVATE
29
30   PUBLIC   p4z_prod         ! called in p4zbio.F90
31   PUBLIC   p4z_prod_init    ! called in trcsms_pisces.F90
32   PUBLIC   p4z_prod_alloc
33
34   !! * Shared module variables
35   LOGICAL , PUBLIC ::  ln_newprod = .FALSE.
36   REAL(wp), PUBLIC ::  pislope    = 3.0_wp            !:
37   REAL(wp), PUBLIC ::  pislope2   = 3.0_wp            !:
38   REAL(wp), PUBLIC ::  excret     = 10.e-5_wp         !:
39   REAL(wp), PUBLIC ::  excret2    = 0.05_wp           !:
40   REAL(wp), PUBLIC ::  bresp      = 0.00333_wp        !:
41   REAL(wp), PUBLIC ::  chlcnm     = 0.033_wp          !:
42   REAL(wp), PUBLIC ::  chlcdm     = 0.05_wp           !:
43   REAL(wp), PUBLIC ::  chlcmin    = 0.00333_wp        !:
44   REAL(wp), PUBLIC ::  fecnm      = 10.E-6_wp         !:
45   REAL(wp), PUBLIC ::  fecdm      = 15.E-6_wp         !:
46   REAL(wp), PUBLIC ::  grosip     = 0.151_wp          !:
47
48   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:) ::   prmax    !: optimal production = f(temperature)
49   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:) ::   quotan   !: proxy of N quota in Nanophyto
50   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:) ::   quotad   !: proxy of N quota in diatomee
51   
52   REAL(wp) :: r1_rday                !: 1 / rday
53   REAL(wp) :: texcret                !: 1 - excret
54   REAL(wp) :: texcret2               !: 1 - excret2       
55   REAL(wp) :: tpp                    !: Total primary production
56
57
58   !!* Substitution
59#  include "top_substitute.h90"
60   !!----------------------------------------------------------------------
61   !! NEMO/TOP 3.3 , NEMO Consortium (2010)
62   !! $Id$
63   !! Software governed by the CeCILL licence     (NEMOGCM/NEMO_CeCILL.txt)
64   !!----------------------------------------------------------------------
65CONTAINS
66
67   SUBROUTINE p4z_prod( kt , jnt )
68      !!---------------------------------------------------------------------
69      !!                     ***  ROUTINE p4z_prod  ***
70      !!
71      !! ** Purpose :   Compute the phytoplankton production depending on
72      !!              light, temperature and nutrient availability
73      !!
74      !! ** Method  : - ???
75      !!---------------------------------------------------------------------
76      USE wrk_nemo, ONLY:   wrk_in_use, wrk_not_released
77      USE wrk_nemo, ONLY:   zmixnano   => wrk_2d_1 , zmixdiat    => wrk_2d_2, zstrn => wrk_2d_3
78      USE wrk_nemo, ONLY:   zpislopead => wrk_3d_2 , zpislopead2 => wrk_3d_3
79      USE wrk_nemo, ONLY:   zprdia     => wrk_3d_4 , zprbio      => wrk_3d_5 
80      USE wrk_nemo, ONLY:   zprdch     => wrk_3d_6 , zprnch      => wrk_3d_7
81      USE wrk_nemo, ONLY:   zprorca    => wrk_3d_8 , zprorcad    => wrk_3d_9
82      USE wrk_nemo, ONLY:   zprofed    => wrk_3d_10, zprofen     => wrk_3d_11
83      USE wrk_nemo, ONLY:   zprochln   => wrk_3d_12, zprochld    => wrk_3d_13
84      USE wrk_nemo, ONLY:   zpronew    => wrk_3d_14, zpronewd    => wrk_3d_15
85      !
86      INTEGER, INTENT(in) :: kt, jnt
87      !
88      INTEGER  ::   ji, jj, jk
89      REAL(wp) ::   zsilfac, zfact, znanotot, zdiattot, zconctemp, zconctemp2
90      REAL(wp) ::   zratio, zmax, zsilim, ztn, zadap
91      REAL(wp) ::   zlim, zsilfac2, zsiborn, zprod, zetot2, zproreg, zproreg2
92      REAL(wp) ::   zmxltst, zmxlday, zmaxday
93      REAL(wp) ::   zpislopen  , zpislope2n
94      REAL(wp) ::   zrum, zcodel, zargu, zval
95      REAL(wp), ALLOCATABLE, DIMENSION(:,:,:) :: zysopt 
96      REAL(wp) ::   zrfact2
97      CHARACTER (len=25) :: charout
98      !!---------------------------------------------------------------------
99
100      IF( wrk_in_use(2, 1,2,3)                             .OR.  &
101          wrk_in_use(3, 2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15)  ) THEN
102          CALL ctl_stop('p4z_prod: requested workspace arrays unavailable')   ;   RETURN
103      ENDIF
104   
105      ALLOCATE( zysopt(jpi,jpj,jpk) )
106
107      zprorca (:,:,:) = 0._wp
108      zprorcad(:,:,:) = 0._wp
109      zprofed (:,:,:) = 0._wp
110      zprofen (:,:,:) = 0._wp
111      zprochln(:,:,:) = 0._wp
112      zprochld(:,:,:) = 0._wp
113      zpronew (:,:,:) = 0._wp
114      zpronewd(:,:,:) = 0._wp
115      zprdia  (:,:,:) = 0._wp
116      zprbio  (:,:,:) = 0._wp
117      zprdch  (:,:,:) = 0._wp
118      zprnch  (:,:,:) = 0._wp
119      zysopt  (:,:,:) = 0._wp
120
121      ! Computation of the optimal production
122      prmax(:,:,:) = 0.6_wp * r1_rday * tgfunc(:,:,:) 
123      IF( lk_degrad ) THEN
124        prmax(:,:,:) = prmax(:,:,:) * facvol(:,:,:)
125      ENDIF
126
127      ! compute the day length depending on latitude and the day
128      zrum = REAL( nday_year - 80, wp ) / REAL( nyear_len(1), wp )
129      zcodel = ASIN(  SIN( zrum * rpi * 2._wp ) * SIN( rad * 23.5_wp )  )
130
131      ! day length in hours
132      zstrn(:,:) = 0.
133      DO jj = 1, jpj
134         DO ji = 1, jpi
135            zargu = TAN( zcodel ) * TAN( gphit(ji,jj) * rad )
136            zargu = MAX( -1., MIN(  1., zargu ) )
137            zstrn(ji,jj) = MAX( 0.0, 24. - 2. * ACOS( zargu ) / rad / 15. )
138         END DO
139      END DO
140
141      IF( ln_newprod ) THEN
142         ! Impact of the day duration on phytoplankton growth
143         DO jk = 1, jpkm1
144            DO jj = 1 ,jpj
145               DO ji = 1, jpi
146                  zval = MAX( 1., zstrn(ji,jj) )
147                  zval = 1.5 * zval / ( 12. + zval )
148                  zprbio(ji,jj,jk) = prmax(ji,jj,jk) * zval
149                  zprdia(ji,jj,jk) = zprbio(ji,jj,jk)
150               END DO
151            END DO
152         END DO
153      ENDIF
154
155      ! Maximum light intensity
156      WHERE( zstrn(:,:) < 1.e0 ) zstrn(:,:) = 24.
157      zstrn(:,:) = 24. / zstrn(:,:)
158
159      IF( ln_newprod ) THEN
160!CDIR NOVERRCHK
161         DO jk = 1, jpkm1
162!CDIR NOVERRCHK
163            DO jj = 1, jpj
164!CDIR NOVERRCHK
165               DO ji = 1, jpi
166
167                  ! Computation of the P-I slope for nanos and diatoms
168                  IF( etot(ji,jj,jk) > 1.E-3 ) THEN
169                      ztn    = MAX( 0., tsn(ji,jj,jk,jp_tem) - 15. )
170                      zadap  = ztn / ( 2.+ ztn )
171
172                      zconctemp   = MAX( 0.e0 , trn(ji,jj,jk,jpdia) - 5e-7 )
173                      zconctemp2  = trn(ji,jj,jk,jpdia) - zconctemp
174
175                      znanotot = enano(ji,jj,jk) * zstrn(ji,jj)
176                      zdiattot = ediat(ji,jj,jk) * zstrn(ji,jj)
177
178                      zfact  = EXP( -0.21 * znanotot )
179                      zpislopead (ji,jj,jk) = pislope  * ( 1.+ zadap  * zfact )  &
180                         &                   * trn(ji,jj,jk,jpnch) /( trn(ji,jj,jk,jpphy) * 12. + rtrn)
181
182                      zpislopead2(ji,jj,jk) = (pislope * zconctemp2 + pislope2 * zconctemp) / ( trn(ji,jj,jk,jpdia) + rtrn )   &
183                         &                   * trn(ji,jj,jk,jpdch) /( trn(ji,jj,jk,jpdia) * 12. + rtrn)
184
185                      ! Computation of production function for Carbon
186                      !  ---------------------------------------------
187                      zpislopen  = zpislopead (ji,jj,jk) / ( ( r1_rday + bresp * r1_day / chlcnm ) * rday + rtrn)
188                      zpislope2n = zpislopead2(ji,jj,jk) / ( ( r1_rday + bresp * r1_day / chlcdm ) * rday + rtrn)
189                      zprbio(ji,jj,jk) = zprbio(ji,jj,jk) * ( 1.- EXP( -zpislopen  * znanotot )  )
190                      zprdia(ji,jj,jk) = zprdia(ji,jj,jk) * ( 1.- EXP( -zpislope2n * zdiattot )  )
191
192                      !  Computation of production function for Chlorophyll
193                      !--------------------------------------------------
194                      zmaxday  = 1._wp / ( prmax(ji,jj,jk) * rday + rtrn )
195                      zprnch(ji,jj,jk) = prmax(ji,jj,jk) * ( 1.- EXP( -zpislopead (ji,jj,jk) * zmaxday * znanotot ) )
196                      zprdch(ji,jj,jk) = prmax(ji,jj,jk) * ( 1.- EXP( -zpislopead2(ji,jj,jk) * zmaxday * zdiattot ) )
197                  ENDIF
198               END DO
199            END DO
200         END DO
201      ELSE
202!CDIR NOVERRCHK
203         DO jk = 1, jpkm1
204!CDIR NOVERRCHK
205            DO jj = 1, jpj
206!CDIR NOVERRCHK
207               DO ji = 1, jpi
208
209                  ! Computation of the P-I slope for nanos and diatoms
210                  IF( etot(ji,jj,jk) > 1.E-3 ) THEN
211                      ztn    = MAX( 0., tsn(ji,jj,jk,jp_tem) - 15. )
212                      zadap  = ztn / ( 2.+ ztn )
213
214                      zfact  = EXP( -0.21 * enano(ji,jj,jk) )
215                      zpislopead (ji,jj,jk) = pislope  * ( 1.+ zadap  * zfact )
216                      zpislopead2(ji,jj,jk) = pislope2
217
218                      zpislopen =  zpislopead(ji,jj,jk) * trn(ji,jj,jk,jpnch)                &
219                        &          / ( trn(ji,jj,jk,jpphy) * 12.                  + rtrn )   &
220                        &          / ( prmax(ji,jj,jk) * rday * xlimphy(ji,jj,jk) + rtrn )
221
222                      zpislope2n = zpislopead2(ji,jj,jk) * trn(ji,jj,jk,jpdch)                &
223                        &          / ( trn(ji,jj,jk,jpdia) * 12.                  + rtrn )   &
224                        &          / ( prmax(ji,jj,jk) * rday * xlimdia(ji,jj,jk) + rtrn )
225
226                      ! Computation of production function for Carbon
227                      !  ---------------------------------------------
228                      zprbio(ji,jj,jk) = prmax(ji,jj,jk) * ( 1.- EXP( -zpislopen  * enano(ji,jj,jk) ) )
229                      zprdia(ji,jj,jk) = prmax(ji,jj,jk) * ( 1.- EXP( -zpislope2n * ediat(ji,jj,jk) ) )
230
231                      !  Computation of production function for Chlorophyll
232                      !--------------------------------------------------
233                      zprnch(ji,jj,jk) = prmax(ji,jj,jk) * ( 1.- EXP( -zpislopen  * enano(ji,jj,jk) * zstrn(ji,jj) ) )
234                      zprdch(ji,jj,jk) = prmax(ji,jj,jk) * ( 1.- EXP( -zpislope2n * ediat(ji,jj,jk) * zstrn(ji,jj) ) )
235                  ENDIF
236               END DO
237            END DO
238         END DO
239      ENDIF
240
241      !  Computation of a proxy of the N/C ratio
242      !  ---------------------------------------
243!CDIR NOVERRCHK
244      DO jk = 1, jpkm1
245!CDIR NOVERRCHK
246         DO jj = 1, jpj
247!CDIR NOVERRCHK
248            DO ji = 1, jpi
249                zval = ( xnanonh4(ji,jj,jk) + xnanono3(ji,jj,jk) ) * prmax(ji,jj,jk) / ( zprbio(ji,jj,jk) + rtrn )
250                quotan(ji,jj,jk) = MIN( 1., 0.5 + 0.5 * zval )
251                zval = ( xdiatnh4(ji,jj,jk) + xdiatno3(ji,jj,jk) ) * prmax(ji,jj,jk) / ( zprdia(ji,jj,jk) + rtrn )
252                quotad(ji,jj,jk) = MIN( 1., 0.5 + 0.5 * zval )
253            END DO
254         END DO
255      END DO
256
257
258      DO jk = 1, jpkm1
259         DO jj = 1, jpj
260            DO ji = 1, jpi
261
262                IF( etot(ji,jj,jk) > 1.E-3 ) THEN
263                   !    Si/C of diatoms
264                   !    ------------------------
265                   !    Si/C increases with iron stress and silicate availability
266                   !    Si/C is arbitrariliy increased for very high Si concentrations
267                   !    to mimic the very high ratios observed in the Southern Ocean (silpot2)
268                  zlim  = trn(ji,jj,jk,jpsil) / ( trn(ji,jj,jk,jpsil) + xksi1 )
269                  zsilim = MIN( zprdia(ji,jj,jk) / ( prmax(ji,jj,jk) + rtrn ), xlimsi(ji,jj,jk) )
270                  zsilfac = 4.4 * EXP( -4.23 * zsilim ) * MAX( 0.e0, MIN( 1., 2.2 * ( zlim - 0.5 ) )  ) + 1.e0
271                  zsiborn = MAX( 0.e0, ( trn(ji,jj,jk,jpsil) - 15.e-6 ) )
272                  zsilfac2 = 1.+ 2.* zsiborn / ( zsiborn + xksi2 )
273                  zsilfac = MIN( 5.4, zsilfac * zsilfac2)
274                  zysopt(ji,jj,jk) = grosip * zlim * zsilfac
275              ENDIF
276            END DO
277         END DO
278      END DO
279
280      !  Computation of the limitation term due to a mixed layer deeper than the euphotic depth
281      DO jj = 1, jpj
282         DO ji = 1, jpi
283            zmxltst = MAX( 0.e0, hmld(ji,jj) - heup(ji,jj) )
284            zmxlday = zmxltst * zmxltst * r1_rday
285            zmixnano(ji,jj) = 1. - zmxlday / ( 3. + zmxlday )
286            zmixdiat(ji,jj) = 1. - zmxlday / ( 4. + zmxlday )
287         END DO
288      END DO
289 
290      !  Mixed-layer effect on production                                                                               
291      DO jk = 1, jpkm1
292         DO jj = 1, jpj
293            DO ji = 1, jpi
294               IF( fsdepw(ji,jj,jk+1) <= hmld(ji,jj) ) THEN
295                  zprbio(ji,jj,jk) = zprbio(ji,jj,jk) * zmixnano(ji,jj)
296                  zprdia(ji,jj,jk) = zprdia(ji,jj,jk) * zmixdiat(ji,jj)
297               ENDIF
298            END DO
299         END DO
300      END DO
301
302      ! Computation of the various production terms
303!CDIR NOVERRCHK
304      DO jk = 1, jpkm1
305!CDIR NOVERRCHK
306         DO jj = 1, jpj
307!CDIR NOVERRCHK
308            DO ji = 1, jpi
309               IF( etot(ji,jj,jk) > 1.E-3 ) THEN
310                  !  production terms for nanophyto.
311                  zprorca(ji,jj,jk) = zprbio(ji,jj,jk)  * xlimphy(ji,jj,jk) * trn(ji,jj,jk,jpphy) * rfact2
312                  zpronew(ji,jj,jk) = zprorca(ji,jj,jk) * xnanono3(ji,jj,jk) / ( xnanono3(ji,jj,jk) + xnanonh4(ji,jj,jk) + rtrn )
313                  !
314                  zratio = trn(ji,jj,jk,jpnfe) / ( trn(ji,jj,jk,jpphy) + rtrn )
315                  zratio = zratio / fecnm 
316                  zmax   = MAX( 0., ( 1. - zratio ) / ABS( 1.05 - zratio ) ) 
317                  zprofen(ji,jj,jk) = fecnm * prmax(ji,jj,jk)  &
318                  &             * ( 4. - 4.5 * xlimnfe(ji,jj,jk) / ( xlimnfe(ji,jj,jk) + 0.5 ) )    &
319                  &             * trn(ji,jj,jk,jpfer) / ( trn(ji,jj,jk,jpfer) + concnfe(ji,jj,jk) )  &
320                  &             * zmax * trn(ji,jj,jk,jpphy) * rfact2
321                  !  production terms for diatomees
322                  zprorcad(ji,jj,jk) = zprdia(ji,jj,jk) * xlimdia(ji,jj,jk) * trn(ji,jj,jk,jpdia) * rfact2
323                  zpronewd(ji,jj,jk) = zprorcad(ji,jj,jk) * xdiatno3(ji,jj,jk) / ( xdiatno3(ji,jj,jk) + xdiatnh4(ji,jj,jk) + rtrn )
324                  !
325                  zratio = trn(ji,jj,jk,jpdfe) / ( trn(ji,jj,jk,jpdia) + rtrn )
326                  zratio = zratio / fecdm 
327                  zmax   = MAX( 0., ( 1. - zratio ) / ABS( 1.05 - zratio ) ) 
328                  zprofed(ji,jj,jk) = fecdm * prmax(ji,jj,jk)  &
329                  &             * ( 4. - 4.5 * xlimdfe(ji,jj,jk) / ( xlimdfe(ji,jj,jk) + 0.5 ) )    &
330                  &             * trn(ji,jj,jk,jpfer) / ( trn(ji,jj,jk,jpfer) + concdfe(ji,jj,jk) )  &
331                  &             * zmax * trn(ji,jj,jk,jpdia) * rfact2
332               ENDIF
333            END DO
334         END DO
335      END DO
336
337      IF( ln_newprod ) THEN
338!CDIR NOVERRCHK
339         DO jk = 1, jpkm1
340!CDIR NOVERRCHK
341            DO jj = 1, jpj
342!CDIR NOVERRCHK
343               DO ji = 1, jpi
344                  IF( fsdepw(ji,jj,jk+1) <= hmld(ji,jj) ) THEN
345                     zprnch(ji,jj,jk) = zprnch(ji,jj,jk) * zmixnano(ji,jj)
346                     zprdch(ji,jj,jk) = zprdch(ji,jj,jk) * zmixdiat(ji,jj)
347                  ENDIF
348                  IF( etot(ji,jj,jk) > 1.E-3 ) THEN
349                     !  production terms for nanophyto. ( chlorophyll )
350                     znanotot = enano(ji,jj,jk) * zstrn(ji,jj)
351                     zprod    = rday * zprorca(ji,jj,jk) * zprnch(ji,jj,jk) * xlimphy(ji,jj,jk)
352                     zprochln(ji,jj,jk) = chlcmin * 12. * zprorca (ji,jj,jk)
353                     zprochln(ji,jj,jk) = zprochln(ji,jj,jk) + chlcnm * 12. * zprod / (  zpislopead(ji,jj,jk) * znanotot +rtrn)
354                     !  production terms for diatomees ( chlorophyll )
355                     zdiattot = ediat(ji,jj,jk) * zstrn(ji,jj)
356                     zprod = rday * zprorcad(ji,jj,jk) * zprdch(ji,jj,jk) * xlimdia(ji,jj,jk)
357                     zprochld(ji,jj,jk) = chlcmin * 12. * zprorcad(ji,jj,jk)
358                     zprochld(ji,jj,jk) = zprochld(ji,jj,jk) + chlcdm * 12. * zprod / ( zpislopead2(ji,jj,jk) * zdiattot +rtrn )
359                  ENDIF
360               END DO
361            END DO
362         END DO
363      ELSE
364!CDIR NOVERRCHK
365         DO jk = 1, jpkm1
366!CDIR NOVERRCHK
367            DO jj = 1, jpj
368!CDIR NOVERRCHK
369               DO ji = 1, jpi
370                  IF( etot(ji,jj,jk) > 1.E-3 ) THEN
371                     !  production terms for nanophyto. ( chlorophyll )
372                     znanotot = enano(ji,jj,jk) * zstrn(ji,jj)
373                     zprod = rday * zprorca(ji,jj,jk) * zprnch(ji,jj,jk) * trn(ji,jj,jk,jpphy) * xlimphy(ji,jj,jk)
374                     zprochln(ji,jj,jk) = chlcnm * 144. * zprod / (  zpislopead(ji,jj,jk) * trn(ji,jj,jk,jpnch) * znanotot +rtrn)
375                     !  production terms for diatomees ( chlorophyll )
376                     zdiattot = ediat(ji,jj,jk) * zstrn(ji,jj)
377                     zprod = rday * zprorcad(ji,jj,jk) * zprdch(ji,jj,jk) * trn(ji,jj,jk,jpdia) * xlimdia(ji,jj,jk)
378                     zprochld(ji,jj,jk) = chlcdm * 144. * zprod / ( zpislopead2(ji,jj,jk) * trn(ji,jj,jk,jpdch) * zdiattot +rtrn )
379                  ENDIF
380               END DO
381            END DO
382         END DO
383      ENDIF
384
385      !   Update the arrays TRA which contain the biological sources and sinks
386      DO jk = 1, jpkm1
387         DO jj = 1, jpj
388           DO ji =1 ,jpi
389              zproreg  = zprorca(ji,jj,jk) - zpronew(ji,jj,jk)
390              zproreg2 = zprorcad(ji,jj,jk) - zpronewd(ji,jj,jk)
391              tra(ji,jj,jk,jppo4) = tra(ji,jj,jk,jppo4) - zprorca(ji,jj,jk) - zprorcad(ji,jj,jk)
392              tra(ji,jj,jk,jpno3) = tra(ji,jj,jk,jpno3) - zpronew(ji,jj,jk) - zpronewd(ji,jj,jk)
393              tra(ji,jj,jk,jpnh4) = tra(ji,jj,jk,jpnh4) - zproreg - zproreg2
394              tra(ji,jj,jk,jpphy) = tra(ji,jj,jk,jpphy) + zprorca(ji,jj,jk) * texcret
395              tra(ji,jj,jk,jpnch) = tra(ji,jj,jk,jpnch) + zprochln(ji,jj,jk) * texcret
396              tra(ji,jj,jk,jpnfe) = tra(ji,jj,jk,jpnfe) + zprofen(ji,jj,jk) * texcret
397              tra(ji,jj,jk,jpdia) = tra(ji,jj,jk,jpdia) + zprorcad(ji,jj,jk) * texcret2
398              tra(ji,jj,jk,jpdch) = tra(ji,jj,jk,jpdch) + zprochld(ji,jj,jk) * texcret2
399              tra(ji,jj,jk,jpdfe) = tra(ji,jj,jk,jpdfe) + zprofed(ji,jj,jk) * texcret2
400              tra(ji,jj,jk,jpbsi) = tra(ji,jj,jk,jpbsi) + zprorcad(ji,jj,jk) * zysopt(ji,jj,jk) * texcret2
401              tra(ji,jj,jk,jpdoc) = tra(ji,jj,jk,jpdoc) + excret2 * zprorcad(ji,jj,jk) + excret * zprorca(ji,jj,jk)
402              tra(ji,jj,jk,jpoxy) = tra(ji,jj,jk,jpoxy) + o2ut * ( zproreg + zproreg2) &
403                 &                + ( o2ut + o2nit ) * ( zpronew(ji,jj,jk) + zpronewd(ji,jj,jk) )
404              tra(ji,jj,jk,jpfer) = tra(ji,jj,jk,jpfer) - texcret * zprofen(ji,jj,jk) - texcret2 * zprofed(ji,jj,jk)
405              tra(ji,jj,jk,jpsil) = tra(ji,jj,jk,jpsil) - texcret2 * zprorcad(ji,jj,jk) * zysopt(ji,jj,jk)
406              tra(ji,jj,jk,jpdic) = tra(ji,jj,jk,jpdic) - zprorca(ji,jj,jk) - zprorcad(ji,jj,jk)
407              tra(ji,jj,jk,jptal) = tra(ji,jj,jk,jptal) + rno3 * ( zpronew(ji,jj,jk) + zpronewd(ji,jj,jk) ) &
408                 &                                      - rno3 * ( zproreg + zproreg2 )
409          END DO
410        END DO
411     END DO
412
413     ! Total primary production per year
414     tpp = tpp + glob_sum( ( zprorca(:,:,:) + zprorcad(:,:,:) ) * cvol(:,:,:) )
415
416     IF( kt == nitend .AND. jnt == nrdttrc .AND. lwp ) THEN
417        WRITE(numout,*) 'Total PP (Gtc) :'
418        WRITE(numout,*) '-------------------- : ',tpp * 12. / 1.E12
419        WRITE(numout,*) 
420      ENDIF
421
422#if defined key_diatrc 
423      zrfact2 = 1.e3 * rfact2r
424#if defined key_iomput
425      IF( jnt == nrdttrc ) THEN
426         CALL iom_put( "PPPHY" , zprorca (:,:,:) * zrfact2 * tmask(:,:,:) )  ! primary production by nanophyto
427         CALL iom_put( "PPPHY2", zprorcad(:,:,:) * zrfact2 * tmask(:,:,:) )  ! primary production by diatom
428         CALL iom_put( "PPNEWN", zpronew (:,:,:) * zrfact2 * tmask(:,:,:) )  ! new primary production by nanophyto
429         CALL iom_put( "PPNEWD", zpronewd(:,:,:) * zrfact2 * tmask(:,:,:) )  ! new primary production by diatom
430         CALL iom_put( "PBSi"  , zprorcad(:,:,:) * zrfact2 * tmask(:,:,:) * zysopt(:,:,:) ) ! biogenic silica production
431         CALL iom_put( "PFeD"  , zprofed (:,:,:) * zrfact2 * tmask(:,:,:) )  ! biogenic iron production by diatom
432         CALL iom_put( "PFeN"  , zprofen (:,:,:) * zrfact2 * tmask(:,:,:) )  ! biogenic iron production by nanophyto
433#else
434         trc3d(:,:,:,jp_pcs0_3d + 4)  = zprorca (:,:,:) * zrfact2 * tmask(:,:,:)
435         trc3d(:,:,:,jp_pcs0_3d + 5)  = zprorcad(:,:,:) * zrfact2 * tmask(:,:,:)
436         trc3d(:,:,:,jp_pcs0_3d + 6)  = zpronew (:,:,:) * zrfact2 * tmask(:,:,:)
437         trc3d(:,:,:,jp_pcs0_3d + 7)  = zpronewd(:,:,:) * zrfact2 * tmask(:,:,:)
438         trc3d(:,:,:,jp_pcs0_3d + 8)  = zprorcad(:,:,:) * zrfact2 * tmask(:,:,:) * zysopt(:,:,:)
439         trc3d(:,:,:,jp_pcs0_3d + 9)  = zprofed (:,:,:) * zrfact2 * tmask(:,:,:)
440#  if ! defined key_kriest
441         trc3d(:,:,:,jp_pcs0_3d + 10) = zprofen (:,:,:) * zrfact2 * tmask(:,:,:)
442#  endif
443#endif
444#endif
445
446      IF(ln_ctl)   THEN  ! print mean trends (used for debugging)
447         WRITE(charout, FMT="('prod')")
448         CALL prt_ctl_trc_info(charout)
449         CALL prt_ctl_trc(tab4d=tra, mask=tmask, clinfo=ctrcnm)
450      ENDIF
451
452      IF(  wrk_not_released(2, 1,2,3)                          .OR.  &
453           wrk_not_released(3, 2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15)   )   &
454           CALL ctl_stop('p4z_prod: failed to release workspace arrays')
455      !
456      DEALLOCATE( zysopt )
457      !
458   END SUBROUTINE p4z_prod
459
460
461   SUBROUTINE p4z_prod_init
462      !!----------------------------------------------------------------------
463      !!                  ***  ROUTINE p4z_prod_init  ***
464      !!
465      !! ** Purpose :   Initialization of phytoplankton production parameters
466      !!
467      !! ** Method  :   Read the nampisprod namelist and check the parameters
468      !!      called at the first timestep (nit000)
469      !!
470      !! ** input   :   Namelist nampisprod
471      !!----------------------------------------------------------------------
472      !
473      NAMELIST/nampisprod/ pislope, pislope2, ln_newprod, bresp, excret, excret2,  &
474         &                 chlcnm, chlcdm, chlcmin, fecnm, fecdm, grosip
475      !!----------------------------------------------------------------------
476
477      REWIND( numnatp )                     ! read numnat
478      READ  ( numnatp, nampisprod )
479
480      IF(lwp) THEN                         ! control print
481         WRITE(numout,*) ' '
482         WRITE(numout,*) ' Namelist parameters for phytoplankton growth, nampisprod'
483         WRITE(numout,*) ' ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~'
484         WRITE(numout,*) '    Enable new parame. of production (T/F)   ln_newprod   =', ln_newprod
485         WRITE(numout,*) '    mean Si/C ratio                           grosip       =', grosip
486         WRITE(numout,*) '    P-I slope                                 pislope      =', pislope
487         WRITE(numout,*) '    excretion ratio of nanophytoplankton      excret       =', excret
488         WRITE(numout,*) '    excretion ratio of diatoms                excret2      =', excret2
489         IF( ln_newprod )
490            WRITE(numout,*) '    basal respiration in phytoplankton        bresp        =', bresp
491            WRITE(numout,*) '    Maximum Chl/C in phytoplankton            chlcmin      =', chlcmin
492         ENDIF
493         WRITE(numout,*) '    P-I slope  for diatoms                    pislope2     =', pislope2
494         WRITE(numout,*) '    Minimum Chl/C in nanophytoplankton        chlcnm       =', chlcnm
495         WRITE(numout,*) '    Minimum Chl/C in diatoms                  chlcdm       =', chlcdm
496         WRITE(numout,*) '    Maximum Fe/C in nanophytoplankton         fecnm        =', fecnm
497         WRITE(numout,*) '    Minimum Fe/C in diatoms                   fecdm        =', fecdm
498      ENDIF
499      !
500      r1_rday   = 1._wp / rday 
501      texcret   = 1._wp - excret
502      texcret2  = 1._wp - excret2
503      tpp       = 0._wp
504      !
505   END SUBROUTINE p4z_prod_init
506
507
508   INTEGER FUNCTION p4z_prod_alloc()
509      !!----------------------------------------------------------------------
510      !!                     ***  ROUTINE p4z_prod_alloc  ***
511      !!----------------------------------------------------------------------
512      ALLOCATE( prmax(jpi,jpj,jpk), quotan(jpi,jpj,jpk), quotad(jpi,jpj,jpk), STAT = p4z_prod_alloc )
513      !
514      IF( p4z_prod_alloc /= 0 ) CALL ctl_warn('p4z_prod_alloc : failed to allocate arrays.')
515      !
516   END FUNCTION p4z_prod_alloc
517
518#else
519   !!======================================================================
520   !!  Dummy module :                                   No PISCES bio-model
521   !!======================================================================
522CONTAINS
523   SUBROUTINE p4z_prod                    ! Empty routine
524   END SUBROUTINE p4z_prod
525#endif 
526
527   !!======================================================================
528END MODULE  p4zprod
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.