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traqsr.F90 in branches/2012/dev_LOCEAN_UKMO_2012/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/TRA – NEMO

source: branches/2012/dev_LOCEAN_UKMO_2012/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/TRA/traqsr.F90 @ 3653

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Line 
1MODULE traqsr
2   !!======================================================================
3   !!                       ***  MODULE  traqsr  ***
4   !! Ocean physics: solar radiation penetration in the top ocean levels
5   !!======================================================================
6   !! History :  OPA  !  1990-10  (B. Blanke)  Original code
7   !!            7.0  !  1991-11  (G. Madec)
8   !!                 !  1996-01  (G. Madec)  s-coordinates
9   !!   NEMO     1.0  !  2002-06  (G. Madec)  F90: Free form and module
10   !!             -   !  2005-11  (G. Madec) zco, zps, sco coordinate
11   !!            3.2  !  2009-04  (G. Madec & NEMO team)
12   !!----------------------------------------------------------------------
13
14   !!----------------------------------------------------------------------
15   !!   tra_qsr      : trend due to the solar radiation penetration
16   !!   tra_qsr_init : solar radiation penetration initialization
17   !!----------------------------------------------------------------------
18   USE oce             ! ocean dynamics and active tracers
19   USE dom_oce         ! ocean space and time domain
20   USE sbc_oce         ! surface boundary condition: ocean
21   USE trc_oce         ! share SMS/Ocean variables
22   USE trdmod_oce      ! ocean variables trends
23   USE trdtra          ! ocean active tracers trends
24   USE in_out_manager  ! I/O manager
25   USE phycst          ! physical constants
26   USE prtctl          ! Print control
27   USE iom             ! I/O manager
28   USE fldread         ! read input fields
29   USE lib_mpp         ! MPP library
30   USE wrk_nemo       ! Memory Allocation
31   USE timing         ! Timing
32
33
34   IMPLICIT NONE
35   PRIVATE
36
37   PUBLIC   tra_qsr       ! routine called by step.F90 (ln_traqsr=T)
38   PUBLIC   tra_qsr_init  ! routine called by opa.F90
39
40   !                                           !!* Namelist namtra_qsr: penetrative solar radiation
41   LOGICAL , PUBLIC ::   ln_traqsr  = .TRUE.    !: light absorption (qsr) flag
42   LOGICAL , PUBLIC ::   ln_qsr_rgb = .FALSE.   !: Red-Green-Blue light absorption flag 
43   LOGICAL , PUBLIC ::   ln_qsr_2bd = .TRUE.    !: 2 band         light absorption flag
44   LOGICAL , PUBLIC ::   ln_qsr_bio = .FALSE.   !: bio-model      light absorption flag
45   INTEGER , PUBLIC ::   nn_chldta  = 0         !: use Chlorophyll data (=1) or not (=0)
46   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_abs     = 0.58_wp   !: fraction absorbed in the very near surface (RGB & 2 bands)
47   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_si0     = 0.35_wp   !: very near surface depth of extinction      (RGB & 2 bands)
48   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_si1     = 23.0_wp   !: deepest depth of extinction (water type I)       (2 bands)
49   
50   ! Module variables
51   REAL(wp) ::   xsi0r                           !: inverse of rn_si0
52   REAL(wp) ::   xsi1r                           !: inverse of rn_si1
53   TYPE(FLD), ALLOCATABLE, DIMENSION(:) ::   sf_chl   ! structure of input Chl (file informations, fields read)
54   INTEGER, PUBLIC ::   nksr              ! levels below which the light cannot penetrate ( depth larger than 391 m)
55   REAL(wp), DIMENSION(3,61) ::   rkrgb   !: tabulated attenuation coefficients for RGB absorption
56
57   !! * Substitutions
58#  include "domzgr_substitute.h90"
59#  include "vectopt_loop_substitute.h90"
60   !!----------------------------------------------------------------------
61   !! NEMO/OPA 3.3 , NEMO Consortium (2010)
62   !! $Id$
63   !! Software governed by the CeCILL licence     (NEMOGCM/NEMO_CeCILL.txt)
64   !!----------------------------------------------------------------------
65CONTAINS
66
67   SUBROUTINE tra_qsr( kt )
68      !!----------------------------------------------------------------------
69      !!                  ***  ROUTINE tra_qsr  ***
70      !!
71      !! ** Purpose :   Compute the temperature trend due to the solar radiation
72      !!      penetration and add it to the general temperature trend.
73      !!
74      !! ** Method  : The profile of the solar radiation within the ocean is defined
75      !!      through 2 wavebands (rn_si0,rn_si1) or 3 wavebands (RGB) and a ratio rn_abs
76      !!      Considering the 2 wavebands case:
77      !!         I(k) = Qsr*( rn_abs*EXP(z(k)/rn_si0) + (1.-rn_abs)*EXP(z(k)/rn_si1) )
78      !!         The temperature trend associated with the solar radiation penetration
79      !!         is given by : zta = 1/e3t dk[ I ] / (rau0*Cp)
80      !!         At the bottom, boudary condition for the radiation is no flux :
81      !!      all heat which has not been absorbed in the above levels is put
82      !!      in the last ocean level.
83      !!         In z-coordinate case, the computation is only done down to the
84      !!      level where I(k) < 1.e-15 W/m2. In addition, the coefficients
85      !!      used for the computation are calculated one for once as they
86      !!      depends on k only.
87      !!
88      !! ** Action  : - update ta with the penetrative solar radiation trend
89      !!              - save the trend in ttrd ('key_trdtra')
90      !!
91      !! Reference  : Jerlov, N. G., 1968 Optical Oceanography, Elsevier, 194pp.
92      !!              Lengaigne et al. 2007, Clim. Dyn., V28, 5, 503-516.
93      !!----------------------------------------------------------------------
94      !
95      INTEGER, INTENT(in) ::   kt     ! ocean time-step
96      !
97      INTEGER  ::   ji, jj, jk           ! dummy loop indices
98      INTEGER  ::   irgb                 ! local integers
99      REAL(wp) ::   zchl, zcoef, zfact   ! local scalars
100      REAL(wp) ::   zc0, zc1, zc2, zc3   !    -         -
101      REAL(wp) ::   zz0, zz1, z1_e3t     !    -         -
102      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:,:  ) :: zekb, zekg, zekr
103      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:,:,:) :: ze0, ze1, ze2, ze3, zea, ztrdt
104      !!----------------------------------------------------------------------
105      !
106      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_start('tra_qsr')
107      !
108      CALL wrk_alloc( jpi, jpj,      zekb, zekg, zekr        ) 
109      CALL wrk_alloc( jpi, jpj, jpk, ze0, ze1, ze2, ze3, zea ) 
110      !
111      IF( kt == nit000 ) THEN
112         IF(lwp) WRITE(numout,*)
113         IF(lwp) WRITE(numout,*) 'tra_qsr : penetration of the surface solar radiation'
114         IF(lwp) WRITE(numout,*) '~~~~~~~'
115         IF( .NOT.ln_traqsr )   RETURN
116      ENDIF
117
118      IF( l_trdtra ) THEN      ! Save ta and sa trends
119         CALL wrk_alloc( jpi, jpj, jpk, ztrdt ) 
120         ztrdt(:,:,:) = tsa(:,:,:,jp_tem)
121      ENDIF
122
123      !                                        Set before qsr tracer content field
124      !                                        ***********************************
125      IF( kt == nit000 ) THEN                     ! Set the forcing field at nit000 - 1
126         !                                        ! -----------------------------------
127         IF( ln_rstart .AND.    &                    ! Restart: read in restart file
128              & iom_varid( numror, 'qsr_hc_b', ldstop = .FALSE. ) > 0 ) THEN
129            IF(lwp) WRITE(numout,*) '          nit000-1 qsr tracer content forcing field red in the restart file'
130            zfact = 0.5e0
131            CALL iom_get( numror, jpdom_autoglo, 'qsr_hc_b', qsr_hc_b )   ! before heat content trend due to Qsr flux
132         ELSE                                           ! No restart or restart not found: Euler forward time stepping
133            zfact = 1.e0
134            qsr_hc_b(:,:,:) = 0.e0
135         ENDIF
136      ELSE                                        ! Swap of forcing field
137         !                                        ! ---------------------
138         zfact = 0.5e0
139         qsr_hc_b(:,:,:) = qsr_hc(:,:,:)
140      ENDIF
141      !                                        Compute now qsr tracer content field
142      !                                        ************************************
143     
144      !                                           ! ============================================== !
145      IF( lk_qsr_bio .AND. ln_qsr_bio ) THEN      !  bio-model fluxes  : all vertical coordinates  !
146         !                                        ! ============================================== !
147         DO jk = 1, jpkm1
148            qsr_hc(:,:,jk) = ro0cpr * ( etot3(:,:,jk) - etot3(:,:,jk+1) )
149         END DO
150         !                                        Add to the general trend
151         DO jk = 1, jpkm1
152            DO jj = 2, jpjm1 
153               DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.
154                  z1_e3t = zfact / fse3t(ji,jj,jk)
155                  tsa(ji,jj,jk,jp_tem) = tsa(ji,jj,jk,jp_tem) + ( qsr_hc_b(ji,jj,jk) + qsr_hc(ji,jj,jk) ) * z1_e3t
156               END DO
157            END DO
158         END DO
159         CALL iom_put( 'qsr3d', etot3 )   ! Shortwave Radiation 3D distribution
160         !                                        ! ============================================== !
161      ELSE                                        !  Ocean alone :
162         !                                        ! ============================================== !
163         !
164         !                                                ! ------------------------- !
165         IF( ln_qsr_rgb) THEN                             !  R-G-B  light penetration !
166            !                                             ! ------------------------- !
167            ! Set chlorophyl concentration
168            IF( nn_chldta == 1 .OR. lk_vvl ) THEN            !*  Variable Chlorophyll or ocean volume
169               !
170               IF( nn_chldta == 1 ) THEN                             !*  Variable Chlorophyll
171                  !
172                  CALL fld_read( kt, 1, sf_chl )                         ! Read Chl data and provides it at the current time step
173                  !         
174!CDIR COLLAPSE
175!CDIR NOVERRCHK
176                  DO jj = 1, jpj                                         ! Separation in R-G-B depending of the surface Chl
177!CDIR NOVERRCHK
178                     DO ji = 1, jpi
179                        zchl = MIN( 10. , MAX( 0.03, sf_chl(1)%fnow(ji,jj,1) ) )
180                        irgb = NINT( 41 + 20.*LOG10(zchl) + 1.e-15 )
181                        zekb(ji,jj) = rkrgb(1,irgb)
182                        zekg(ji,jj) = rkrgb(2,irgb)
183                        zekr(ji,jj) = rkrgb(3,irgb)
184                     END DO
185                  END DO
186               ELSE                                            ! Variable ocean volume but constant chrlorophyll
187                  zchl = 0.05                                     ! constant chlorophyll
188                  irgb = NINT( 41 + 20.*LOG10( zchl ) + 1.e-15 )
189                  zekb(:,:) = rkrgb(1,irgb)                       ! Separation in R-G-B depending of the chlorophyll
190                  zekg(:,:) = rkrgb(2,irgb)
191                  zekr(:,:) = rkrgb(3,irgb)
192               ENDIF
193               !
194               zcoef  = ( 1. - rn_abs ) / 3.e0                        ! equi-partition in R-G-B
195               ze0(:,:,1) = rn_abs  * qsr(:,:)
196               ze1(:,:,1) = zcoef * qsr(:,:)
197               ze2(:,:,1) = zcoef * qsr(:,:)
198               ze3(:,:,1) = zcoef * qsr(:,:)
199               zea(:,:,1) =         qsr(:,:)
200               !
201               DO jk = 2, nksr+1
202!CDIR NOVERRCHK
203                  DO jj = 1, jpj
204!CDIR NOVERRCHK   
205                     DO ji = 1, jpi
206                        zc0 = ze0(ji,jj,jk-1) * EXP( - fse3t(ji,jj,jk-1) * xsi0r     )
207                        zc1 = ze1(ji,jj,jk-1) * EXP( - fse3t(ji,jj,jk-1) * zekb(ji,jj) )
208                        zc2 = ze2(ji,jj,jk-1) * EXP( - fse3t(ji,jj,jk-1) * zekg(ji,jj) )
209                        zc3 = ze3(ji,jj,jk-1) * EXP( - fse3t(ji,jj,jk-1) * zekr(ji,jj) )
210                        ze0(ji,jj,jk) = zc0
211                        ze1(ji,jj,jk) = zc1
212                        ze2(ji,jj,jk) = zc2
213                        ze3(ji,jj,jk) = zc3
214                        zea(ji,jj,jk) = ( zc0 + zc1 + zc2 + zc3 ) * tmask(ji,jj,jk)
215                     END DO
216                  END DO
217               END DO
218               !
219               DO jk = 1, nksr                                        ! compute and add qsr trend to ta
220                  qsr_hc(:,:,jk) = ro0cpr * ( zea(:,:,jk) - zea(:,:,jk+1) )
221               END DO
222               zea(:,:,nksr+1:jpk) = 0.e0     ! below 400m set to zero
223               CALL iom_put( 'qsr3d', zea )   ! Shortwave Radiation 3D distribution
224               !
225            ELSE                                                 !*  Constant Chlorophyll
226               DO jk = 1, nksr
227                  qsr_hc(:,:,jk) =  etot3(:,:,jk) * qsr(:,:)
228               END DO
229            ENDIF
230
231         ENDIF
232         !                                                ! ------------------------- !
233         IF( ln_qsr_2bd ) THEN                            !  2 band light penetration !
234            !                                             ! ------------------------- !
235            !
236            IF( lk_vvl ) THEN                                  !* variable volume
237               zz0   =        rn_abs   * ro0cpr
238               zz1   = ( 1. - rn_abs ) * ro0cpr
239               DO jk = 1, nksr                    ! solar heat absorbed at T-point in the top 400m
240                  DO jj = 1, jpj
241                     DO ji = 1, jpi
242                        zc0 = zz0 * EXP( -fsdepw(ji,jj,jk  )*xsi0r ) + zz1 * EXP( -fsdepw(ji,jj,jk  )*xsi1r )
243                        zc1 = zz0 * EXP( -fsdepw(ji,jj,jk+1)*xsi0r ) + zz1 * EXP( -fsdepw(ji,jj,jk+1)*xsi1r )
244                        qsr_hc(ji,jj,jk) = qsr(ji,jj) * ( zc0*tmask(ji,jj,jk) - zc1*tmask(ji,jj,jk+1) ) 
245                     END DO
246                  END DO
247               END DO
248            ELSE                                               !* constant volume: coef. computed one for all
249               DO jk = 1, nksr
250                  DO jj = 2, jpjm1
251                     DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.
252                        qsr_hc(ji,jj,jk) =  etot3(ji,jj,jk) * qsr(ji,jj)
253                     END DO
254                  END DO
255               END DO
256               !
257            ENDIF
258            !
259         ENDIF
260         !
261         !                                        Add to the general trend
262         DO jk = 1, nksr
263            DO jj = 2, jpjm1 
264               DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.
265                  z1_e3t = zfact / fse3t(ji,jj,jk)
266                  tsa(ji,jj,jk,jp_tem) = tsa(ji,jj,jk,jp_tem) + ( qsr_hc_b(ji,jj,jk) + qsr_hc(ji,jj,jk) ) * z1_e3t
267               END DO
268            END DO
269         END DO
270         !
271      ENDIF
272      !
273      IF( lrst_oce ) THEN   !                  Write in the ocean restart file
274         !                                     *******************************
275         IF(lwp) WRITE(numout,*)
276         IF(lwp) WRITE(numout,*) 'qsr tracer content forcing field written in ocean restart file ',   &
277            &                    'at it= ', kt,' date= ', ndastp
278         IF(lwp) WRITE(numout,*) '~~~~'
279         CALL iom_rstput( kt, nitrst, numrow, 'qsr_hc_b', qsr_hc )
280         !
281      ENDIF
282
283      IF( l_trdtra ) THEN     ! qsr tracers trends saved for diagnostics
284         ztrdt(:,:,:) = tsa(:,:,:,jp_tem) - ztrdt(:,:,:)
285         CALL trd_tra( kt, 'TRA', jp_tem, jptra_trd_qsr, ztrdt )
286         CALL wrk_dealloc( jpi, jpj, jpk, ztrdt ) 
287      ENDIF
288      !                       ! print mean trends (used for debugging)
289      IF(ln_ctl)   CALL prt_ctl( tab3d_1=tsa(:,:,:,jp_tem), clinfo1=' qsr  - Ta: ', mask1=tmask, clinfo3='tra-ta' )
290      !
291      CALL wrk_dealloc( jpi, jpj,      zekb, zekg, zekr        ) 
292      CALL wrk_dealloc( jpi, jpj, jpk, ze0, ze1, ze2, ze3, zea ) 
293      !
294      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_stop('tra_qsr')
295      !
296   END SUBROUTINE tra_qsr
297
298
299   SUBROUTINE tra_qsr_init
300      !!----------------------------------------------------------------------
301      !!                  ***  ROUTINE tra_qsr_init  ***
302      !!
303      !! ** Purpose :   Initialization for the penetrative solar radiation
304      !!
305      !! ** Method  :   The profile of solar radiation within the ocean is set
306      !!      from two length scale of penetration (rn_si0,rn_si1) and a ratio
307      !!      (rn_abs). These parameters are read in the namtra_qsr namelist. The
308      !!      default values correspond to clear water (type I in Jerlov'
309      !!      (1968) classification.
310      !!         called by tra_qsr at the first timestep (nit000)
311      !!
312      !! ** Action  : - initialize rn_si0, rn_si1 and rn_abs
313      !!
314      !! Reference : Jerlov, N. G., 1968 Optical Oceanography, Elsevier, 194pp.
315      !!----------------------------------------------------------------------
316      !
317      INTEGER  ::   ji, jj, jk     ! dummy loop indices
318      INTEGER  ::   irgb, ierror, ioptio, nqsr   ! local integer
319      REAL(wp) ::   zz0, zc0  , zc1, zcoef       ! local scalars
320      REAL(wp) ::   zz1, zc2  , zc3, zchl        !   -      -
321      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:,:  ) :: zekb, zekg, zekr
322      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:,:,:) :: ze0, ze1, ze2, ze3, zea
323      !
324      CHARACTER(len=100) ::   cn_dir   ! Root directory for location of ssr files
325      TYPE(FLD_N)        ::   sn_chl   ! informations about the chlorofyl field to be read
326      !!
327      NAMELIST/namtra_qsr/  sn_chl, cn_dir, ln_traqsr, ln_qsr_rgb, ln_qsr_2bd, ln_qsr_bio,   &
328         &                  nn_chldta, rn_abs, rn_si0, rn_si1
329      !!----------------------------------------------------------------------
330
331      !
332      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_start('tra_qsr_init')
333      !
334      CALL wrk_alloc( jpi, jpj,      zekb, zekg, zekr        ) 
335      CALL wrk_alloc( jpi, jpj, jpk, ze0, ze1, ze2, ze3, zea ) 
336      !
337
338      cn_dir = './'       ! directory in which the model is executed
339      ! ... default values (NB: frequency positive => hours, negative => months)
340      !            !     file       ! frequency !  variable  ! time interp !  clim   ! 'yearly' or ! weights  ! rotation   !
341      !            !     name       !  (hours)  !    name    !    (T/F)    !  (T/F)  ! 'monthly'   ! filename ! pairs      !
342      sn_chl = FLD_N( 'chlorophyll' ,    -1     ,  'CHLA'    ,  .true.     , .true.  ,   'yearly'  , ''       , ''         )
343      !
344      REWIND( numnam )            ! Read Namelist namtra_qsr : ratio and length of penetration
345      READ  ( numnam, namtra_qsr )
346      !
347      IF(lwp) THEN                ! control print
348         WRITE(numout,*)
349         WRITE(numout,*) 'tra_qsr_init : penetration of the surface solar radiation'
350         WRITE(numout,*) '~~~~~~~~~~~~'
351         WRITE(numout,*) '   Namelist namtra_qsr : set the parameter of penetration'
352         WRITE(numout,*) '      Light penetration (T) or not (F)         ln_traqsr  = ', ln_traqsr
353         WRITE(numout,*) '      RGB (Red-Green-Blue) light penetration   ln_qsr_rgb = ', ln_qsr_rgb
354         WRITE(numout,*) '      2 band               light penetration   ln_qsr_2bd = ', ln_qsr_2bd
355         WRITE(numout,*) '      bio-model            light penetration   ln_qsr_bio = ', ln_qsr_bio
356         WRITE(numout,*) '      RGB : Chl data (=1) or cst value (=0)    nn_chldta  = ', nn_chldta
357         WRITE(numout,*) '      RGB & 2 bands: fraction of light (rn_si1)    rn_abs = ', rn_abs
358         WRITE(numout,*) '      RGB & 2 bands: shortess depth of extinction  rn_si0 = ', rn_si0
359         WRITE(numout,*) '      2 bands: longest depth of extinction         rn_si1 = ', rn_si1
360      ENDIF
361
362      IF( ln_traqsr ) THEN     ! control consistency
363         !                     
364         IF( .NOT.lk_qsr_bio .AND. ln_qsr_bio )   THEN
365            CALL ctl_warn( 'No bio model : force ln_qsr_bio = FALSE ' )
366            ln_qsr_bio = .FALSE.
367         ENDIF
368         !
369         ioptio = 0                      ! Parameter control
370         IF( ln_qsr_rgb  )   ioptio = ioptio + 1
371         IF( ln_qsr_2bd  )   ioptio = ioptio + 1
372         IF( ln_qsr_bio  )   ioptio = ioptio + 1
373         !
374         IF( ioptio /= 1 ) &
375            CALL ctl_stop( '          Choose ONE type of light penetration in namelist namtra_qsr',  &
376            &              ' 2 bands, 3 RGB bands or bio-model light penetration' )
377         !
378         IF( ln_qsr_rgb .AND. nn_chldta == 0 )   nqsr =  1 
379         IF( ln_qsr_rgb .AND. nn_chldta == 1 )   nqsr =  2
380         IF( ln_qsr_2bd                      )   nqsr =  3
381         IF( ln_qsr_bio                      )   nqsr =  4
382         !
383         IF(lwp) THEN                   ! Print the choice
384            WRITE(numout,*)
385            IF( nqsr ==  1 )   WRITE(numout,*) '         R-G-B   light penetration - Constant Chlorophyll'
386            IF( nqsr ==  2 )   WRITE(numout,*) '         R-G-B   light penetration - Chl data '
387            IF( nqsr ==  3 )   WRITE(numout,*) '         2 bands light penetration'
388            IF( nqsr ==  4 )   WRITE(numout,*) '         bio-model light penetration'
389         ENDIF
390         !
391      ENDIF
392      !                          ! ===================================== !
393      IF( ln_traqsr  ) THEN      !  Initialisation of Light Penetration  ! 
394         !                       ! ===================================== !
395         !
396         xsi0r = 1.e0 / rn_si0
397         xsi1r = 1.e0 / rn_si1
398         !                                ! ---------------------------------- !
399         IF( ln_qsr_rgb ) THEN            !  Red-Green-Blue light penetration  !
400            !                             ! ---------------------------------- !
401            !
402            CALL trc_oce_rgb( rkrgb )           !* tabulated attenuation coef.
403            !
404            !                                   !* level of light extinction
405            IF(  ln_sco ) THEN   ;   nksr = jpkm1
406            ELSE                 ;   nksr = trc_oce_ext_lev( r_si2, 0.33e2 )
407            ENDIF
408
409            IF(lwp) WRITE(numout,*) '        level of light extinction = ', nksr, ' ref depth = ', gdepw_0(nksr+1), ' m'
410            !
411            IF( nn_chldta == 1 ) THEN           !* Chl data : set sf_chl structure
412               IF(lwp) WRITE(numout,*)
413               IF(lwp) WRITE(numout,*) '        Chlorophyll read in a file'
414               ALLOCATE( sf_chl(1), STAT=ierror )
415               IF( ierror > 0 ) THEN
416                  CALL ctl_stop( 'tra_qsr_init: unable to allocate sf_chl structure' )   ;   RETURN
417               ENDIF
418               ALLOCATE( sf_chl(1)%fnow(jpi,jpj,1)   )
419               IF( sn_chl%ln_tint )ALLOCATE( sf_chl(1)%fdta(jpi,jpj,1,2) )
420               !                                        ! fill sf_chl with sn_chl and control print
421               CALL fld_fill( sf_chl, (/ sn_chl /), cn_dir, 'tra_qsr_init',   &
422                  &                                         'Solar penetration function of read chlorophyll', 'namtra_qsr' )
423               !
424            ELSE                                !* constant Chl : compute once for all the distribution of light (etot3)
425               IF(lwp) WRITE(numout,*)
426               IF(lwp) WRITE(numout,*) '        Constant Chlorophyll concentration = 0.05'
427               IF( lk_vvl ) THEN                   ! variable volume
428                  IF(lwp) WRITE(numout,*) '        key_vvl: light distribution will be computed at each time step'
429               ELSE                                ! constant volume: computes one for all
430                  IF(lwp) WRITE(numout,*) '        fixed volume: light distribution computed one for all'
431                  !
432                  zchl = 0.05                                 ! constant chlorophyll
433                  irgb = NINT( 41 + 20.*LOG10(zchl) + 1.e-15 )
434                  zekb(:,:) = rkrgb(1,irgb)                   ! Separation in R-G-B depending of the chlorophyll
435                  zekg(:,:) = rkrgb(2,irgb)
436                  zekr(:,:) = rkrgb(3,irgb)
437                  !
438                  zcoef = ( 1. - rn_abs ) / 3.e0              ! equi-partition in R-G-B
439                  ze0(:,:,1) = rn_abs
440                  ze1(:,:,1) = zcoef
441                  ze2(:,:,1) = zcoef 
442                  ze3(:,:,1) = zcoef
443                  zea(:,:,1) = tmask(:,:,1)                   ! = ( ze0+ze1+z2+ze3 ) * tmask
444               
445                  DO jk = 2, nksr+1
446!CDIR NOVERRCHK
447                     DO jj = 1, jpj
448!CDIR NOVERRCHK   
449                        DO ji = 1, jpi
450                           zc0 = ze0(ji,jj,jk-1) * EXP( - fse3t_0(ji,jj,jk-1) * xsi0r     )
451                           zc1 = ze1(ji,jj,jk-1) * EXP( - fse3t_0(ji,jj,jk-1) * zekb(ji,jj) )
452                           zc2 = ze2(ji,jj,jk-1) * EXP( - fse3t_0(ji,jj,jk-1) * zekg(ji,jj) )
453                           zc3 = ze3(ji,jj,jk-1) * EXP( - fse3t_0(ji,jj,jk-1) * zekr(ji,jj) )
454                           ze0(ji,jj,jk) = zc0
455                           ze1(ji,jj,jk) = zc1
456                           ze2(ji,jj,jk) = zc2
457                           ze3(ji,jj,jk) = zc3
458                           zea(ji,jj,jk) = ( zc0 + zc1 + zc2 + zc3 ) * tmask(ji,jj,jk)
459                        END DO
460                     END DO
461                  END DO 
462                  !
463                  DO jk = 1, nksr
464                     etot3(:,:,jk) = ro0cpr * ( zea(:,:,jk) - zea(:,:,jk+1) ) 
465                  END DO
466                  etot3(:,:,nksr+1:jpk) = 0.e0                ! below 400m set to zero
467               ENDIF
468            ENDIF
469            !
470         ENDIF
471            !                             ! ---------------------------------- !
472         IF( ln_qsr_2bd ) THEN            !    2 bands    light penetration    !
473            !                             ! ---------------------------------- !
474            !
475            !                                ! level of light extinction
476            nksr = trc_oce_ext_lev( rn_si1, 1.e2 )
477            IF(lwp) THEN
478               WRITE(numout,*)
479            IF(lwp) WRITE(numout,*) '        level of light extinction = ', nksr, ' ref depth = ', gdepw_0(nksr+1), ' m'
480            ENDIF
481            !
482            IF( lk_vvl ) THEN                   ! variable volume
483               IF(lwp) WRITE(numout,*) '        key_vvl: light distribution will be computed at each time step'
484            ELSE                                ! constant volume: computes one for all
485               zz0 =        rn_abs   * ro0cpr
486               zz1 = ( 1. - rn_abs ) * ro0cpr
487               DO jk = 1, nksr                    !*  solar heat absorbed at T-point computed once for all
488                  DO jj = 1, jpj                              ! top 400 meters
489                     DO ji = 1, jpi
490                        zc0 = zz0 * EXP( -fsdepw(ji,jj,jk  )*xsi0r ) + zz1 * EXP( -fsdepw(ji,jj,jk  )*xsi1r )
491                        zc1 = zz0 * EXP( -fsdepw(ji,jj,jk+1)*xsi0r ) + zz1 * EXP( -fsdepw(ji,jj,jk+1)*xsi1r )
492                        etot3(ji,jj,jk) = (  zc0 * tmask(ji,jj,jk) - zc1 * tmask(ji,jj,jk+1)  ) 
493                     END DO
494                  END DO
495               END DO
496               etot3(:,:,nksr+1:jpk) = 0.e0                   ! below 400m set to zero
497               !
498            ENDIF
499         ENDIF
500         !                       ! ===================================== !
501      ELSE                       !        No light penetration           !                   
502         !                       ! ===================================== !
503         IF(lwp) THEN
504            WRITE(numout,*)
505            WRITE(numout,*) 'tra_qsr_init : NO solar flux penetration'
506            WRITE(numout,*) '~~~~~~~~~~~~'
507         ENDIF
508      ENDIF
509      !
510      CALL wrk_dealloc( jpi, jpj,      zekb, zekg, zekr        ) 
511      CALL wrk_dealloc( jpi, jpj, jpk, ze0, ze1, ze2, ze3, zea ) 
512      !
513      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_stop('tra_qsr_init')
514      !
515   END SUBROUTINE tra_qsr_init
516
517   !!======================================================================
518END MODULE traqsr
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.