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1MODULE trcini_pisces
2   !!======================================================================
3   !!                         ***  MODULE trcini_pisces  ***
4   !! TOP :   initialisation of the PISCES biochemical model
5   !!======================================================================
6   !! History :    -   !  1988-07  (E. Maier-Reiner) Original code
7   !!              -   !  1999-10  (O. Aumont, C. Le Quere)
8   !!              -   !  2002     (O. Aumont)  PISCES
9   !!             1.0  !  2005-03  (O. Aumont, A. El Moussaoui) F90
10   !!             2.0  !  2007-12  (C. Ethe, G. Madec) from trcini.pisces.h90
11   !!             3.5  !  2012-05  (C. Ethe) Merge PISCES-LOBSTER
12   !!----------------------------------------------------------------------
13#if defined key_pisces || defined key_pisces_reduced
14   !!----------------------------------------------------------------------
15   !!   'key_pisces'                                       PISCES bio-model
16   !!----------------------------------------------------------------------
17   !! trc_ini_pisces   : PISCES biochemical model initialisation
18   !!----------------------------------------------------------------------
19   USE par_trc         ! TOP parameters
20   USE oce_trc         !  shared variables between ocean and passive tracers
21   USE trc             !  passive tracers common variables
22   USE sms_pisces      !  PISCES Source Minus Sink variables
23
24   IMPLICIT NONE
25   PRIVATE
26
27   PUBLIC   trc_ini_pisces   ! called by trcini.F90 module
28
29
30#  include "top_substitute.h90"
31   !!----------------------------------------------------------------------
32   !! NEMO/TOP 3.3 , NEMO Consortium (2010)
33   !! $Id$
34   !! Software governed by the CeCILL licence     (NEMOGCM/NEMO_CeCILL.txt)
35   !!----------------------------------------------------------------------
36CONTAINS
37
38   SUBROUTINE trc_ini_pisces
39      !!----------------------------------------------------------------------
40      !!                   ***  ROUTINE trc_ini_pisces ***
41      !!
42      !! ** Purpose :   Initialisation of the PISCES biochemical model
43      !!----------------------------------------------------------------------
44
45      IF( lk_p4z ) THEN  ;   CALL p4z_ini   !  PISCES
46      ELSE               ;   CALL p2z_ini   !  LOBSTER
47      ENDIF
48
49   END SUBROUTINE trc_ini_pisces
50
51   SUBROUTINE p4z_ini
52      !!----------------------------------------------------------------------
53      !!                   ***  ROUTINE p4z_ini ***
54      !!
55      !! ** Purpose :   Initialisation of the PISCES biochemical model
56      !!----------------------------------------------------------------------
57#if defined key_pisces 
58      !
59      USE p4zsms          ! Main P4Z routine
60      USE p4zche          !  Chemical model
61      USE p4zsink         !  vertical flux of particulate matter due to sinking
62      USE p4zopt          !  optical model
63      USE p4zsbc          !  Boundary conditions
64      USE p4zfechem       !  Iron chemistry
65      USE p4zrem          !  Remineralisation of organic matter
66      USE p4zflx          !  Gas exchange
67      USE p4zlim          !  Co-limitations of differents nutrients
68      USE p4zprod         !  Growth rate of the 2 phyto groups
69      USE p4zmicro        !  Sources and sinks of microzooplankton
70      USE p4zmeso         !  Sources and sinks of mesozooplankton
71      USE p4zmort         !  Mortality terms for phytoplankton
72      USE p4zlys          !  Calcite saturation
73      USE p4zsed          !  Sedimentation & burial
74      !
75      REAL(wp), SAVE :: sco2   =  2.312e-3_wp
76      REAL(wp), SAVE :: alka0  =  2.426e-3_wp
77      REAL(wp), SAVE :: oxyg0  =  177.6e-6_wp 
78      REAL(wp), SAVE :: po4    =  2.165e-6_wp 
79      REAL(wp), SAVE :: bioma0 =  1.000e-8_wp 
80      REAL(wp), SAVE :: silic1 =  91.51e-6_wp 
81      REAL(wp), SAVE :: no3    =  30.9e-6_wp * 7.625_wp
82      !
83      INTEGER  ::  ji, jj, jk, ierr
84      REAL(wp) ::  zcaralk, zbicarb, zco3
85      REAL(wp) ::  ztmas, ztmas1
86      !!----------------------------------------------------------------------
87
88      IF(lwp) WRITE(numout,*)
89      IF(lwp) WRITE(numout,*) ' p4z_ini :   PISCES biochemical model initialisation'
90      IF(lwp) WRITE(numout,*) ' ~~~~~~~~~~~~~~'
91
92                                                 ! Allocate PISCES arrays
93      ierr =         sms_pisces_alloc()         
94      ierr = ierr +  p4z_che_alloc()
95      ierr = ierr +  p4z_sink_alloc()
96      ierr = ierr +  p4z_opt_alloc()
97      ierr = ierr +  p4z_prod_alloc()
98      ierr = ierr +  p4z_rem_alloc()
99      ierr = ierr +  p4z_flx_alloc()
100      ierr = ierr +  p4z_sed_alloc()
101      !
102      IF( lk_mpp    )   CALL mpp_sum( ierr )
103      IF( ierr /= 0 )   CALL ctl_stop( 'STOP', 'pisces_alloc: unable to allocate PISCES arrays' )
104      !
105      ryyss    = nyear_len(1) * rday    ! number of seconds per year
106      r1_ryyss = 1. / ryyss
107      !
108
109      CALL p4z_sms_init       !  Maint routine
110      !                                            ! Time-step
111
112      ! Set biological ratios
113      ! ---------------------
114      rno3    =  16._wp / 122._wp
115      po4r    =   1._wp / 122._wp
116      o2nit   =  32._wp / 122._wp
117      rdenit  = 105._wp /  16._wp
118      rdenita =   3._wp /  5._wp
119      o2ut    = 133._wp / 122._wp
120
121      ! Initialization of tracer concentration in case of  no restart
122      !--------------------------------------------------------------
123      IF( .NOT. ln_rsttr ) THEN 
124         
125         trn(:,:,:,jpdic) = sco2
126         trn(:,:,:,jpdoc) = bioma0
127         trn(:,:,:,jptal) = alka0
128         trn(:,:,:,jpoxy) = oxyg0
129         trn(:,:,:,jpcal) = bioma0
130         trn(:,:,:,jppo4) = po4 / po4r
131         trn(:,:,:,jppoc) = bioma0
132#  if ! defined key_kriest
133         trn(:,:,:,jpgoc) = bioma0
134         trn(:,:,:,jpbfe) = bioma0 * 5.e-6
135#  else
136         trn(:,:,:,jpnum) = bioma0 / ( 6. * xkr_massp )
137#  endif
138         trn(:,:,:,jpsil) = silic1
139         trn(:,:,:,jpdsi) = bioma0 * 0.15
140         trn(:,:,:,jpgsi) = bioma0 * 5.e-6
141         trn(:,:,:,jpphy) = bioma0
142         trn(:,:,:,jpdia) = bioma0
143         trn(:,:,:,jpzoo) = bioma0
144         trn(:,:,:,jpmes) = bioma0
145         trn(:,:,:,jpfer) = 0.6E-9
146         trn(:,:,:,jpsfe) = bioma0 * 5.e-6
147         trn(:,:,:,jpdfe) = bioma0 * 5.e-6
148         trn(:,:,:,jpnfe) = bioma0 * 5.e-6
149         trn(:,:,:,jpnch) = bioma0 * 12. / 55.
150         trn(:,:,:,jpdch) = bioma0 * 12. / 55.
151         trn(:,:,:,jpno3) = no3
152         trn(:,:,:,jpnh4) = bioma0
153
154         ! initialize the half saturation constant for silicate
155         ! ----------------------------------------------------
156         xksi(:,:)    = 2.e-6
157         xksimax(:,:) = xksi(:,:)
158      END IF
159
160
161      CALL p4z_sink_init      !  vertical flux of particulate organic matter
162      CALL p4z_opt_init       !  Optic: PAR in the water column
163      CALL p4z_lim_init       !  co-limitations by the various nutrients
164      CALL p4z_prod_init      !  phytoplankton growth rate over the global ocean.
165      CALL p4z_sbc_init       !  boundary conditions
166      CALL p4z_fechem_init    !  Iron chemistry
167      CALL p4z_rem_init       !  remineralisation
168      CALL p4z_mort_init      !  phytoplankton mortality
169      CALL p4z_micro_init     !  microzooplankton
170      CALL p4z_meso_init      !  mesozooplankton
171      CALL p4z_lys_init       !  calcite saturation
172      CALL p4z_flx_init       !  gas exchange
173
174      ndayflxtr = 0
175
176      IF(lwp) WRITE(numout,*) 
177      IF(lwp) WRITE(numout,*) 'Initialization of PISCES tracers done'
178      IF(lwp) WRITE(numout,*) 
179#endif
180      !
181   END SUBROUTINE p4z_ini
182
183   SUBROUTINE p2z_ini
184      !!----------------------------------------------------------------------
185      !!                   ***  ROUTINE p2z_ini ***
186      !!
187      !! ** Purpose :   Initialisation of the LOBSTER biochemical model
188      !!----------------------------------------------------------------------
189#if defined key_pisces_reduced 
190      !
191      USE p2zopt
192      USE p2zexp
193      USE p2zbio
194      USE p2zsed
195      !
196      INTEGER  ::  ji, jj, jk, ierr
197      !!----------------------------------------------------------------------
198
199      IF(lwp) WRITE(numout,*)
200      IF(lwp) WRITE(numout,*) ' p2z_ini :   LOBSTER biochemical model initialisation'
201      IF(lwp) WRITE(numout,*) ' ~~~~~~~~~~~~~~'
202
203      ierr =        sms_pisces_alloc()         
204      ierr = ierr + p2z_exp_alloc()
205      !
206      IF( lk_mpp    )   CALL mpp_sum( ierr )
207      IF( ierr /= 0 )   CALL ctl_stop( 'STOP', 'p2z_ini: unable to allocate LOBSTER arrays' )
208
209      ! LOBSTER initialisation for GYRE : init NO3=f(density) by asklod AS Kremeur 2005-07
210      ! ----------------------
211      IF( .NOT. ln_rsttr ) THEN             ! in case of  no restart
212         trn(:,:,:,jpdet) = 0.1 * tmask(:,:,:)
213         trn(:,:,:,jpzoo) = 0.1 * tmask(:,:,:)
214         trn(:,:,:,jpnh4) = 0.1 * tmask(:,:,:)
215         trn(:,:,:,jpphy) = 0.1 * tmask(:,:,:)
216         trn(:,:,:,jpdom) = 1.0 * tmask(:,:,:)
217         WHERE( rhd(:,:,:) <= 24.5e-3 )  ;  trn(:,:,:,jpno3 ) = 2._wp * tmask(:,:,:)
218         ELSE WHERE                      ;  trn(:,:,:,jpno3) = ( 15.55 * ( rhd(:,:,:) * 1000. ) - 380.11 ) * tmask(:,:,:)
219         END WHERE                       
220      ENDIF
221      !                       !  Namelist read
222      CALL p2z_opt_init       !  Optics parameters
223      CALL p2z_sed_init       !  sedimentation
224      CALL p2z_bio_init       !  biology
225      CALL p2z_exp_init       !  export
226      !
227      IF(lwp) WRITE(numout,*) 
228      IF(lwp) WRITE(numout,*) 'Initialization of LOBSTER tracers done'
229      IF(lwp) WRITE(numout,*) 
230#endif
231      !
232   END SUBROUTINE p2z_ini
233#else
234   !!----------------------------------------------------------------------
235   !!   Dummy module                            No PISCES biochemical model
236   !!----------------------------------------------------------------------
237CONTAINS
238   SUBROUTINE trc_ini_pisces             ! Empty routine
239   END SUBROUTINE trc_ini_pisces
240#endif
241
242   !!======================================================================
243END MODULE trcini_pisces
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.