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trcini_pisces.F90 in branches/2016/dev_INGV_UKMO_2016/NEMOGCM/NEMO/TOP_SRC/PISCES – NEMO

source: branches/2016/dev_INGV_UKMO_2016/NEMOGCM/NEMO/TOP_SRC/PISCES/trcini_pisces.F90 @ 7351

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ticket #1805 step 3: /2016/dev_INGV_UKMO_2016 aligned to the trunk at revision 7161
  • Property svn:keywords set to Id
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Line 
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   !! NEMO/TOP 3.3 , NEMO Consortium (2010)
31   !! $Id$
32   !! Software governed by the CeCILL licence     (NEMOGCM/NEMO_CeCILL.txt)
33   !!----------------------------------------------------------------------
34CONTAINS
35
36   SUBROUTINE trc_ini_pisces
37      !!----------------------------------------------------------------------
38      !!                   ***  ROUTINE trc_ini_pisces ***
39      !!
40      !! ** Purpose :   Initialisation of the PISCES biochemical model
41      !!----------------------------------------------------------------------
42
43      IF( lk_p4z ) THEN  ;   CALL p4z_ini   !  PISCES
44      ELSE               ;   CALL p2z_ini   !  LOBSTER
45      ENDIF
46
47   END SUBROUTINE trc_ini_pisces
48
49   SUBROUTINE p4z_ini
50      !!----------------------------------------------------------------------
51      !!                   ***  ROUTINE p4z_ini ***
52      !!
53      !! ** Purpose :   Initialisation of the PISCES biochemical model
54      !!----------------------------------------------------------------------
55#if defined key_pisces 
56      !
57      USE p4zsms          ! Main P4Z routine
58      USE p4zche          !  Chemical model
59      USE p4zsink         !  vertical flux of particulate matter due to sinking
60      USE p4zopt          !  optical model
61      USE p4zsbc          !  Boundary conditions
62      USE p4zfechem       !  Iron chemistry
63      USE p4zrem          !  Remineralisation of organic matter
64      USE p4zflx          !  Gas exchange
65      USE p4zlim          !  Co-limitations of differents nutrients
66      USE p4zprod         !  Growth rate of the 2 phyto groups
67      USE p4zmicro        !  Sources and sinks of microzooplankton
68      USE p4zmeso         !  Sources and sinks of mesozooplankton
69      USE p4zmort         !  Mortality terms for phytoplankton
70      USE p4zlys          !  Calcite saturation
71      USE p4zsed          !  Sedimentation & burial
72      !
73      REAL(wp), SAVE :: sco2   =  2.312e-3_wp
74      REAL(wp), SAVE :: alka0  =  2.426e-3_wp
75      REAL(wp), SAVE :: oxyg0  =  177.6e-6_wp 
76      REAL(wp), SAVE :: po4    =  2.165e-6_wp 
77      REAL(wp), SAVE :: bioma0 =  1.000e-8_wp 
78      REAL(wp), SAVE :: silic1 =  91.51e-6_wp 
79      REAL(wp), SAVE :: no3    =  30.9e-6_wp * 7.625_wp
80      !
81      INTEGER  ::  ji, jj, jk, ierr
82      REAL(wp) ::  zcaralk, zbicarb, zco3
83      REAL(wp) ::  ztmas, ztmas1
84      !!----------------------------------------------------------------------
85
86      IF(lwp) WRITE(numout,*)
87      IF(lwp) WRITE(numout,*) ' p4z_ini :   PISCES biochemical model initialisation'
88      IF(lwp) WRITE(numout,*) ' ~~~~~~~~~~~~~~'
89
90                                                 ! Allocate PISCES arrays
91      ierr =         sms_pisces_alloc()         
92      ierr = ierr +  p4z_che_alloc()
93      ierr = ierr +  p4z_sink_alloc()
94      ierr = ierr +  p4z_opt_alloc()
95      ierr = ierr +  p4z_prod_alloc()
96      ierr = ierr +  p4z_rem_alloc()
97      ierr = ierr +  p4z_flx_alloc()
98      ierr = ierr +  p4z_sed_alloc()
99      !
100      IF( lk_mpp    )   CALL mpp_sum( ierr )
101      IF( ierr /= 0 )   CALL ctl_stop( 'STOP', 'pisces_alloc: unable to allocate PISCES arrays' )
102      !
103      ryyss    = nyear_len(1) * rday    ! number of seconds per year
104      r1_ryyss = 1. / ryyss
105      !
106
107      CALL p4z_sms_init       !  Maint routine
108      !                                            ! Time-step
109
110      ! Set biological ratios
111      ! ---------------------
112      rno3    =  16._wp / 122._wp
113      po4r    =   1._wp / 122._wp
114      o2nit   =  32._wp / 122._wp
115      o2ut    = 133._wp / 122._wp
116      rdenit  =  ( ( o2ut + o2nit ) * 0.80 - rno3 - rno3 * 0.60 ) / rno3
117      rdenita =   3._wp /  5._wp
118
119
120      ! Initialization of tracer concentration in case of  no restart
121      !--------------------------------------------------------------
122      IF( .NOT. ln_rsttr ) THEN 
123         
124         trn(:,:,:,jpdic) = sco2
125         trn(:,:,:,jpdoc) = bioma0
126         trn(:,:,:,jptal) = alka0
127         trn(:,:,:,jpoxy) = oxyg0
128         trn(:,:,:,jpcal) = bioma0
129         trn(:,:,:,jppo4) = po4 / po4r
130         trn(:,:,:,jppoc) = bioma0
131#  if ! defined key_kriest
132         trn(:,:,:,jpgoc) = bioma0
133         trn(:,:,:,jpbfe) = bioma0 * 5.e-6
134#  else
135         trn(:,:,:,jpnum) = bioma0 / ( 6. * xkr_massp )
136#  endif
137         trn(:,:,:,jpsil) = silic1
138         trn(:,:,:,jpdsi) = bioma0 * 0.15
139         trn(:,:,:,jpgsi) = bioma0 * 5.e-6
140         trn(:,:,:,jpphy) = bioma0
141         trn(:,:,:,jpdia) = bioma0
142         trn(:,:,:,jpzoo) = bioma0
143         trn(:,:,:,jpmes) = bioma0
144         trn(:,:,:,jpfer) = 0.6E-9
145         trn(:,:,:,jpsfe) = bioma0 * 5.e-6
146         trn(:,:,:,jpdfe) = bioma0 * 5.e-6
147         trn(:,:,:,jpnfe) = bioma0 * 5.e-6
148         trn(:,:,:,jpnch) = bioma0 * 12. / 55.
149         trn(:,:,:,jpdch) = bioma0 * 12. / 55.
150         trn(:,:,:,jpno3) = no3
151         trn(:,:,:,jpnh4) = bioma0
152
153         ! initialize the half saturation constant for silicate
154         ! ----------------------------------------------------
155         xksi(:,:)    = 2.e-6
156         xksimax(:,:) = xksi(:,:)
157      END IF
158
159
160      CALL p4z_sink_init      !  vertical flux of particulate organic matter
161      CALL p4z_opt_init       !  Optic: PAR in the water column
162      CALL p4z_lim_init       !  co-limitations by the various nutrients
163      CALL p4z_prod_init      !  phytoplankton growth rate over the global ocean.
164      CALL p4z_sbc_init       !  boundary conditions
165      CALL p4z_fechem_init    !  Iron chemistry
166      CALL p4z_rem_init       !  remineralisation
167      CALL p4z_mort_init      !  phytoplankton mortality
168      CALL p4z_micro_init     !  microzooplankton
169      CALL p4z_meso_init      !  mesozooplankton
170      CALL p4z_lys_init       !  calcite saturation
171      CALL p4z_flx_init       !  gas exchange
172
173      ndayflxtr = 0
174
175      IF(lwp) WRITE(numout,*) 
176      IF(lwp) WRITE(numout,*) 'Initialization of PISCES tracers done'
177      IF(lwp) WRITE(numout,*) 
178#endif
179      !
180   END SUBROUTINE p4z_ini
181
182   SUBROUTINE p2z_ini
183      !!----------------------------------------------------------------------
184      !!                   ***  ROUTINE p2z_ini ***
185      !!
186      !! ** Purpose :   Initialisation of the LOBSTER biochemical model
187      !!----------------------------------------------------------------------
188#if defined key_pisces_reduced 
189      !
190      USE p2zopt
191      USE p2zexp
192      USE p2zbio
193      USE p2zsed
194      !
195      INTEGER  ::  ji, jj, jk, ierr
196      !!----------------------------------------------------------------------
197
198      IF(lwp) WRITE(numout,*)
199      IF(lwp) WRITE(numout,*) ' p2z_ini :   LOBSTER biochemical model initialisation'
200      IF(lwp) WRITE(numout,*) ' ~~~~~~~~~~~~~~'
201
202      ierr =        sms_pisces_alloc()         
203      ierr = ierr + p2z_exp_alloc()
204      !
205      IF( lk_mpp    )   CALL mpp_sum( ierr )
206      IF( ierr /= 0 )   CALL ctl_stop( 'STOP', 'p2z_ini: unable to allocate LOBSTER arrays' )
207
208      ! LOBSTER initialisation for GYRE : init NO3=f(density) by asklod AS Kremeur 2005-07
209      ! ----------------------
210      IF( .NOT. ln_rsttr ) THEN             ! in case of  no restart
211         trn(:,:,:,jpdet) = 0.1 * tmask(:,:,:)
212         trn(:,:,:,jpzoo) = 0.1 * tmask(:,:,:)
213         trn(:,:,:,jpnh4) = 0.1 * tmask(:,:,:)
214         trn(:,:,:,jpphy) = 0.1 * tmask(:,:,:)
215         trn(:,:,:,jpdom) = 1.0 * tmask(:,:,:)
216         WHERE( rhd(:,:,:) <= 24.5e-3 )  ;  trn(:,:,:,jpno3 ) = 2._wp * tmask(:,:,:)
217         ELSE WHERE                      ;  trn(:,:,:,jpno3) = ( 15.55 * ( rhd(:,:,:) * 1000. ) - 380.11 ) * tmask(:,:,:)
218         END WHERE                       
219      ENDIF
220      !                       !  Namelist read
221      CALL p2z_opt_init       !  Optics parameters
222      CALL p2z_sed_init       !  sedimentation
223      CALL p2z_bio_init       !  biology
224      CALL p2z_exp_init       !  export
225      !
226      IF(lwp) WRITE(numout,*) 
227      IF(lwp) WRITE(numout,*) 'Initialization of LOBSTER tracers done'
228      IF(lwp) WRITE(numout,*) 
229#endif
230      !
231   END SUBROUTINE p2z_ini
232#else
233   !!----------------------------------------------------------------------
234   !!   Dummy module                            No PISCES biochemical model
235   !!----------------------------------------------------------------------
236CONTAINS
237   SUBROUTINE trc_ini_pisces             ! Empty routine
238   END SUBROUTINE trc_ini_pisces
239#endif
240
241   !!======================================================================
242END MODULE trcini_pisces
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.