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Since March 2022 along with NEMO 4.2 release, the code development moved to a self-hosted GitLab.
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traqsr.F90 in branches/dev_r2586_dynamic_mem/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/TRA – NEMO

source: branches/dev_r2586_dynamic_mem/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/TRA/traqsr.F90 @ 2690

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dynamic mem: #785 ; homogeneization of the coding style associated with dyn allocation

  • Property svn:keywords set to Id
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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 restart         ! ocean restart
30   USE lib_mpp         ! MPP library
31
32   IMPLICIT NONE
33   PRIVATE
34
35   PUBLIC   tra_qsr       ! routine called by step.F90 (ln_traqsr=T)
36   PUBLIC   tra_qsr_init  ! routine called by opa.F90
37
38   !                                           !!* Namelist namtra_qsr: penetrative solar radiation
39   LOGICAL , PUBLIC ::   ln_traqsr  = .TRUE.    !: light absorption (qsr) flag
40   LOGICAL , PUBLIC ::   ln_qsr_rgb = .FALSE.   !: Red-Green-Blue light absorption flag 
41   LOGICAL , PUBLIC ::   ln_qsr_2bd = .TRUE.    !: 2 band         light absorption flag
42   LOGICAL , PUBLIC ::   ln_qsr_bio = .FALSE.   !: bio-model      light absorption flag
43   INTEGER , PUBLIC ::   nn_chldta  = 0         !: use Chlorophyll data (=1) or not (=0)
44   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_abs     = 0.58_wp   !: fraction absorbed in the very near surface (RGB & 2 bands)
45   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_si0     = 0.35_wp   !: very near surface depth of extinction      (RGB & 2 bands)
46   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_si1     = 23.0_wp   !: deepest depth of extinction (water type I)       (2 bands)
47   
48   ! Module variables
49   REAL(wp) ::   xsi0r                           !: inverse of rn_si0
50   REAL(wp) ::   xsi1r                           !: inverse of rn_si1
51   TYPE(FLD), ALLOCATABLE, DIMENSION(:) ::   sf_chl   ! structure of input Chl (file informations, fields read)
52   INTEGER, PUBLIC ::   nksr              ! levels below which the light cannot penetrate ( depth larger than 391 m)
53   REAL(wp), DIMENSION(3,61) ::   rkrgb   !: tabulated attenuation coefficients for RGB absorption
54
55   !! * Substitutions
56#  include "domzgr_substitute.h90"
57#  include "vectopt_loop_substitute.h90"
58   !!----------------------------------------------------------------------
59   !! NEMO/OPA 3.3 , NEMO Consortium (2010)
60   !! $Id$
61   !! Software governed by the CeCILL licence     (NEMOGCM/NEMO_CeCILL.txt)
62   !!----------------------------------------------------------------------
63CONTAINS
64
65   SUBROUTINE tra_qsr( kt )
66      !!----------------------------------------------------------------------
67      !!                  ***  ROUTINE tra_qsr  ***
68      !!
69      !! ** Purpose :   Compute the temperature trend due to the solar radiation
70      !!      penetration and add it to the general temperature trend.
71      !!
72      !! ** Method  : The profile of the solar radiation within the ocean is defined
73      !!      through 2 wavebands (rn_si0,rn_si1) or 3 wavebands (RGB) and a ratio rn_abs
74      !!      Considering the 2 wavebands case:
75      !!         I(k) = Qsr*( rn_abs*EXP(z(k)/rn_si0) + (1.-rn_abs)*EXP(z(k)/rn_si1) )
76      !!         The temperature trend associated with the solar radiation penetration
77      !!         is given by : zta = 1/e3t dk[ I ] / (rau0*Cp)
78      !!         At the bottom, boudary condition for the radiation is no flux :
79      !!      all heat which has not been absorbed in the above levels is put
80      !!      in the last ocean level.
81      !!         In z-coordinate case, the computation is only done down to the
82      !!      level where I(k) < 1.e-15 W/m2. In addition, the coefficients
83      !!      used for the computation are calculated one for once as they
84      !!      depends on k only.
85      !!
86      !! ** Action  : - update ta with the penetrative solar radiation trend
87      !!              - save the trend in ttrd ('key_trdtra')
88      !!
89      !! Reference  : Jerlov, N. G., 1968 Optical Oceanography, Elsevier, 194pp.
90      !!              Lengaigne et al. 2007, Clim. Dyn., V28, 5, 503-516.
91      !!----------------------------------------------------------------------
92      USE wrk_nemo, ONLY:   wrk_in_use, wrk_not_released
93      USE wrk_nemo, ONLY:   zekb => wrk_2d_1 , zekg => wrk_2d_2 , zekr => wrk_2d_3
94      USE wrk_nemo, ONLY:   ze0  => wrk_3d_1 , ze1  => wrk_3d_2 , ze2  => wrk_3d_3
95      USE wrk_nemo, ONLY:   ze3  => wrk_3d_4 , zea  => wrk_3d_5
96      !
97      INTEGER, INTENT(in) ::   kt     ! ocean time-step
98      !
99      INTEGER  ::   ji, jj, jk           ! dummy loop indices
100      INTEGER  ::   irgb                 ! local integers
101      REAL(wp) ::   zchl, zcoef, zfact   ! local scalars
102      REAL(wp) ::   zc0, zc1, zc2, zc3   !    -         -
103      REAL(wp) ::   zz0, zz1, z1_e3t     !    -         -
104      REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  ztrdt
105      !!----------------------------------------------------------------------
106
107      IF( wrk_in_use(3, 1,2,3,4,5) .OR. wrk_in_use(2, 1,2,3) )THEN
108         CALL ctl_stop('tra_qsr: requested workspace arrays unavailable')   ;   RETURN
109      ENDIF
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         ALLOCATE( ztrdt(jpi,jpj,jpk) )   ;    ztrdt(:,:,:) = tsa(:,:,:,jp_tem)
120      ENDIF
121
122      !                                        Set before qsr tracer content field
123      !                                        ***********************************
124      IF( kt == nit000 ) THEN                     ! Set the forcing field at nit000 - 1
125         !                                        ! -----------------------------------
126         IF( ln_rstart .AND.    &                    ! Restart: read in restart file
127              & iom_varid( numror, 'qsr_hc_b', ldstop = .FALSE. ) > 0 ) THEN
128            IF(lwp) WRITE(numout,*) '          nit000-1 qsr tracer content forcing field red in the restart file'
129            zfact = 0.5e0
130            CALL iom_get( numror, jpdom_autoglo, 'qsr_hc_b', qsr_hc_b )   ! before heat content trend due to Qsr flux
131         ELSE                                           ! No restart or restart not found: Euler forward time stepping
132            zfact = 1.e0
133            qsr_hc_b(:,:,:) = 0.e0
134         ENDIF
135      ELSE                                        ! Swap of forcing field
136         !                                        ! ---------------------
137         zfact = 0.5e0
138         qsr_hc_b(:,:,:) = qsr_hc(:,:,:)
139      ENDIF
140      !                                        Compute now qsr tracer content field
141      !                                        ************************************
142     
143      !                                           ! ============================================== !
144      IF( lk_qsr_bio .AND. ln_qsr_bio ) THEN      !  bio-model fluxes  : all vertical coordinates  !
145         !                                        ! ============================================== !
146         DO jk = 1, jpkm1
147            qsr_hc(:,:,jk) = ro0cpr * ( etot3(:,:,jk) - etot3(:,:,jk+1) )
148         END DO
149         !                                        Add to the general trend
150         DO jk = 1, jpkm1
151            DO jj = 2, jpjm1 
152               DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.
153                  z1_e3t = zfact / fse3t(ji,jj,jk)
154                  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
155               END DO
156            END DO
157         END DO
158         CALL iom_put( 'qsr3d', etot3 )   ! Shortwave Radiation 3D distribution
159         !                                        ! ============================================== !
160      ELSE                                        !  Ocean alone :
161         !                                        ! ============================================== !
162         !
163         !                                                ! ------------------------- !
164         IF( ln_qsr_rgb) THEN                             !  R-G-B  light penetration !
165            !                                             ! ------------------------- !
166            ! Set chlorophyl concentration
167            IF( nn_chldta == 1 .OR. lk_vvl ) THEN            !*  Variable Chlorophyll or ocean volume
168               !
169               IF( nn_chldta == 1 ) THEN                             !*  Variable Chlorophyll
170                  !
171                  CALL fld_read( kt, 1, sf_chl )                         ! Read Chl data and provides it at the current time step
172                  !         
173!CDIR COLLAPSE
174!CDIR NOVERRCHK
175                  DO jj = 1, jpj                                         ! Separation in R-G-B depending of the surface Chl
176!CDIR NOVERRCHK
177                     DO ji = 1, jpi
178                        zchl = MIN( 10. , MAX( 0.03, sf_chl(1)%fnow(ji,jj,1) ) )
179                        irgb = NINT( 41 + 20.*LOG10(zchl) + 1.e-15 )
180                        zekb(ji,jj) = rkrgb(1,irgb)
181                        zekg(ji,jj) = rkrgb(2,irgb)
182                        zekr(ji,jj) = rkrgb(3,irgb)
183                     END DO
184                  END DO
185               ELSE                                            ! Variable ocean volume but constant chrlorophyll
186                  zchl = 0.05                                     ! constant chlorophyll
187                  irgb = NINT( 41 + 20.*LOG10( zchl ) + 1.e-15 )
188                  zekb(:,:) = rkrgb(1,irgb)                       ! Separation in R-G-B depending of the chlorophyll
189                  zekg(:,:) = rkrgb(2,irgb)
190                  zekr(:,:) = rkrgb(3,irgb)
191               ENDIF
192               !
193               zcoef  = ( 1. - rn_abs ) / 3.e0                        ! equi-partition in R-G-B
194               ze0(:,:,1) = rn_abs  * qsr(:,:)
195               ze1(:,:,1) = zcoef * qsr(:,:)
196               ze2(:,:,1) = zcoef * qsr(:,:)
197               ze3(:,:,1) = zcoef * qsr(:,:)
198               zea(:,:,1) =         qsr(:,:)
199               !
200               DO jk = 2, nksr+1
201!CDIR NOVERRCHK
202                  DO jj = 1, jpj
203!CDIR NOVERRCHK   
204                     DO ji = 1, jpi
205                        zc0 = ze0(ji,jj,jk-1) * EXP( - fse3t(ji,jj,jk-1) * xsi0r     )
206                        zc1 = ze1(ji,jj,jk-1) * EXP( - fse3t(ji,jj,jk-1) * zekb(ji,jj) )
207                        zc2 = ze2(ji,jj,jk-1) * EXP( - fse3t(ji,jj,jk-1) * zekg(ji,jj) )
208                        zc3 = ze3(ji,jj,jk-1) * EXP( - fse3t(ji,jj,jk-1) * zekr(ji,jj) )
209                        ze0(ji,jj,jk) = zc0
210                        ze1(ji,jj,jk) = zc1
211                        ze2(ji,jj,jk) = zc2
212                        ze3(ji,jj,jk) = zc3
213                        zea(ji,jj,jk) = ( zc0 + zc1 + zc2 + zc3 ) * tmask(ji,jj,jk)
214                     END DO
215                  END DO
216               END DO
217               !
218               DO jk = 1, nksr                                        ! compute and add qsr trend to ta
219                  qsr_hc(:,:,jk) = ro0cpr * ( zea(:,:,jk) - zea(:,:,jk+1) )
220               END DO
221               zea(:,:,nksr+1:jpk) = 0.e0     ! below 400m set to zero
222               CALL iom_put( 'qsr3d', zea )   ! Shortwave Radiation 3D distribution
223               !
224            ELSE                                                 !*  Constant Chlorophyll
225               DO jk = 1, nksr
226                  qsr_hc(:,:,jk) =  etot3(:,:,jk) * qsr(:,:)
227               END DO
228            ENDIF
229
230         ENDIF
231         !                                                ! ------------------------- !
232         IF( ln_qsr_2bd ) THEN                            !  2 band light penetration !
233            !                                             ! ------------------------- !
234            !
235            IF( lk_vvl ) THEN                                  !* variable volume
236               zz0   =        rn_abs   * ro0cpr
237               zz1   = ( 1. - rn_abs ) * ro0cpr
238               DO jk = 1, nksr                    ! solar heat absorbed at T-point in the top 400m
239                  DO jj = 2, jpjm1
240                     DO ji = 2, jpim1
241                        zc0 = zz0 * EXP( -fsdepw(ji,jj,jk  )*xsi0r ) + zz1 * EXP( -fsdepw(ji,jj,jk  )*xsi1r )
242                        zc1 = zz0 * EXP( -fsdepw(ji,jj,jk+1)*xsi0r ) + zz1 * EXP( -fsdepw(ji,jj,jk+1)*xsi1r )
243                        qsr_hc(ji,jj,jk) = qsr(ji,jj) * ( zc0*tmask(ji,jj,jk) - zc1*tmask(ji,jj,jk+1) ) 
244                     END DO
245                  END DO
246               END DO
247            ELSE                                               !* constant volume: coef. computed one for all
248               DO jk = 1, nksr
249                  DO jj = 2, jpjm1
250                     DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.
251                        qsr_hc(ji,jj,jk) =  etot3(ji,jj,jk) * qsr(ji,jj)
252                     END DO
253                  END DO
254               END DO
255               !
256            ENDIF
257            !
258         ENDIF
259         !
260         !                                        Add to the general trend
261         DO jk = 1, nksr
262            DO jj = 2, jpjm1 
263               DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.
264                  z1_e3t = zfact / fse3t(ji,jj,jk)
265                  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
266               END DO
267            END DO
268         END DO
269         !
270      ENDIF
271      !
272      IF( lrst_oce ) THEN   !                  Write in the ocean restart file
273         !                                     *******************************
274         IF(lwp) WRITE(numout,*)
275         IF(lwp) WRITE(numout,*) 'qsr tracer content forcing field written in ocean restart file ',   &
276            &                    'at it= ', kt,' date= ', ndastp
277         IF(lwp) WRITE(numout,*) '~~~~'
278         CALL iom_rstput( kt, nitrst, numrow, 'qsr_hc_b', qsr_hc )
279         !
280      ENDIF
281
282      IF( l_trdtra ) THEN     ! qsr tracers trends saved for diagnostics
283         ztrdt(:,:,:) = tsa(:,:,:,jp_tem) - ztrdt(:,:,:)
284         CALL trd_tra( kt, 'TRA', jp_tem, jptra_trd_qsr, ztrdt )
285         DEALLOCATE( ztrdt )
286      ENDIF
287      !                       ! print mean trends (used for debugging)
288      IF(ln_ctl)   CALL prt_ctl( tab3d_1=tsa(:,:,:,jp_tem), clinfo1=' qsr  - Ta: ', mask1=tmask, clinfo3='tra-ta' )
289      !
290      IF( wrk_not_released(3, 1,2,3,4,5) .OR.   &
291          wrk_not_released(2, 1,2,3)     )   CALL ctl_stop('tra_qsr: failed to release workspace arrays')
292      !
293   END SUBROUTINE tra_qsr
294
295
296   SUBROUTINE tra_qsr_init
297      !!----------------------------------------------------------------------
298      !!                  ***  ROUTINE tra_qsr_init  ***
299      !!
300      !! ** Purpose :   Initialization for the penetrative solar radiation
301      !!
302      !! ** Method  :   The profile of solar radiation within the ocean is set
303      !!      from two length scale of penetration (rn_si0,rn_si1) and a ratio
304      !!      (rn_abs). These parameters are read in the namtra_qsr namelist. The
305      !!      default values correspond to clear water (type I in Jerlov'
306      !!      (1968) classification.
307      !!         called by tra_qsr at the first timestep (nit000)
308      !!
309      !! ** Action  : - initialize rn_si0, rn_si1 and rn_abs
310      !!
311      !! Reference : Jerlov, N. G., 1968 Optical Oceanography, Elsevier, 194pp.
312      !!----------------------------------------------------------------------
313      USE wrk_nemo, ONLY:   wrk_in_use, wrk_not_released
314      USE wrk_nemo, ONLY:   zekb => wrk_2d_1 , zekg => wrk_2d_2 , zekr => wrk_2d_3
315      USE wrk_nemo, ONLY:   ze0  => wrk_3d_1 , ze1  => wrk_3d_2 , ze2 => wrk_3d_3
316      USE wrk_nemo, ONLY:   ze3  => wrk_3d_4 , zea  => wrk_3d_5
317      !
318      INTEGER  ::   ji, jj, jk     ! dummy loop indices
319      INTEGER  ::   irgb, ierror, ioptio, nqsr   ! local integer
320      REAL(wp) ::   zz0, zc0  , zc1, zcoef       ! local scalars
321      REAL(wp) ::   zz1, zc2  , zc3, zchl        !   -      -
322      !
323      CHARACTER(len=100) ::   cn_dir   ! Root directory for location of ssr files
324      TYPE(FLD_N)        ::   sn_chl   ! informations about the chlorofyl field to be read
325      !!
326      NAMELIST/namtra_qsr/  sn_chl, cn_dir, ln_traqsr, ln_qsr_rgb, ln_qsr_2bd, ln_qsr_bio,   &
327         &                  nn_chldta, rn_abs, rn_si0, rn_si1
328      !!----------------------------------------------------------------------
329
330      IF( wrk_in_use(2, 1,2,3) .OR. wrk_in_use(3, 1,2,3,4,5) )THEN
331         CALL ctl_stop('tra_qsr_init: requested workspace arrays unavailable')   ;   RETURN
332      ENDIF
333
334      cn_dir = './'       ! directory in which the model is executed
335      ! ... default values (NB: frequency positive => hours, negative => months)
336      !            !     file       ! frequency !  variable  ! time interp !  clim   ! 'yearly' or ! weights  ! rotation   !
337      !            !     name       !  (hours)  !    name    !    (T/F)    !  (T/F)  ! 'monthly'   ! filename ! pairs      !
338      sn_chl = FLD_N( 'chlorophyll' ,    -1     ,  'CHLA'    ,  .true.     , .true.  ,   'yearly'  , ''       , ''         )
339      !
340      REWIND( numnam )            ! Read Namelist namtra_qsr : ratio and length of penetration
341      READ  ( numnam, namtra_qsr )
342      !
343      IF(lwp) THEN                ! control print
344         WRITE(numout,*)
345         WRITE(numout,*) 'tra_qsr_init : penetration of the surface solar radiation'
346         WRITE(numout,*) '~~~~~~~~~~~~'
347         WRITE(numout,*) '   Namelist namtra_qsr : set the parameter of penetration'
348         WRITE(numout,*) '      Light penetration (T) or not (F)         ln_traqsr  = ', ln_traqsr
349         WRITE(numout,*) '      RGB (Red-Green-Blue) light penetration   ln_qsr_rgb = ', ln_qsr_rgb
350         WRITE(numout,*) '      2 band               light penetration   ln_qsr_2bd = ', ln_qsr_2bd
351         WRITE(numout,*) '      bio-model            light penetration   ln_qsr_bio = ', ln_qsr_bio
352         WRITE(numout,*) '      RGB : Chl data (=1) or cst value (=0)    nn_chldta  = ', nn_chldta
353         WRITE(numout,*) '      RGB & 2 bands: fraction of light (rn_si1)    rn_abs = ', rn_abs
354         WRITE(numout,*) '      RGB & 2 bands: shortess depth of extinction  rn_si0 = ', rn_si0
355         WRITE(numout,*) '      2 bands: longest depth of extinction         rn_si1 = ', rn_si1
356      ENDIF
357
358      IF( ln_traqsr ) THEN     ! control consistency
359         !                     
360         IF( .NOT.lk_qsr_bio .AND. ln_qsr_bio )   THEN
361            CALL ctl_warn( 'No bio model : force ln_qsr_bio = FALSE ' )
362            ln_qsr_bio = .FALSE.
363         ENDIF
364         !
365         ioptio = 0                      ! Parameter control
366         IF( ln_qsr_rgb  )   ioptio = ioptio + 1
367         IF( ln_qsr_2bd  )   ioptio = ioptio + 1
368         IF( ln_qsr_bio  )   ioptio = ioptio + 1
369         !
370         IF( ioptio /= 1 ) &
371            CALL ctl_stop( '          Choose ONE type of light penetration in namelist namtra_qsr',  &
372            &              ' 2 bands, 3 RGB bands or bio-model light penetration' )
373         !
374         IF( ln_qsr_rgb .AND. nn_chldta == 0 )   nqsr =  1 
375         IF( ln_qsr_rgb .AND. nn_chldta == 1 )   nqsr =  2
376         IF( ln_qsr_2bd                      )   nqsr =  3
377         IF( ln_qsr_bio                      )   nqsr =  4
378         !
379         IF(lwp) THEN                   ! Print the choice
380            WRITE(numout,*)
381            IF( nqsr ==  1 )   WRITE(numout,*) '         R-G-B   light penetration - Constant Chlorophyll'
382            IF( nqsr ==  2 )   WRITE(numout,*) '         R-G-B   light penetration - Chl data '
383            IF( nqsr ==  3 )   WRITE(numout,*) '         2 bands light penetration'
384            IF( nqsr ==  4 )   WRITE(numout,*) '         bio-model light penetration'
385         ENDIF
386         !
387      ENDIF
388      !                          ! ===================================== !
389      IF( ln_traqsr  ) THEN      !  Initialisation of Light Penetration  ! 
390         !                       ! ===================================== !
391         !
392         xsi0r = 1.e0 / rn_si0
393         xsi1r = 1.e0 / rn_si1
394         !                                ! ---------------------------------- !
395         IF( ln_qsr_rgb ) THEN            !  Red-Green-Blue light penetration  !
396            !                             ! ---------------------------------- !
397            !
398            CALL trc_oce_rgb( rkrgb )           !* tabulated attenuation coef.
399            !
400            !                                   !* level of light extinction
401            IF(  ln_sco ) THEN   ;   nksr = jpkm1
402            ELSE                 ;   nksr = trc_oce_ext_lev( r_si2, 0.33e2 )
403            ENDIF
404
405            IF(lwp) WRITE(numout,*) '        level of light extinction = ', nksr, ' ref depth = ', gdepw_0(nksr+1), ' m'
406            !
407            IF( nn_chldta == 1 ) THEN           !* Chl data : set sf_chl structure
408               IF(lwp) WRITE(numout,*)
409               IF(lwp) WRITE(numout,*) '        Chlorophyll read in a file'
410               ALLOCATE( sf_chl(1), STAT=ierror )
411               IF( ierror > 0 ) THEN
412                  CALL ctl_stop( 'tra_qsr_init: unable to allocate sf_chl structure' )   ;   RETURN
413               ENDIF
414               ALLOCATE( sf_chl(1)%fnow(jpi,jpj,1)   )
415               IF( sn_chl%ln_tint )ALLOCATE( sf_chl(1)%fdta(jpi,jpj,1,2) )
416               !                                        ! fill sf_chl with sn_chl and control print
417               CALL fld_fill( sf_chl, (/ sn_chl /), cn_dir, 'tra_qsr_init',   &
418                  &                                         'Solar penetration function of read chlorophyll', 'namtra_qsr' )
419               !
420            ELSE                                !* constant Chl : compute once for all the distribution of light (etot3)
421               IF(lwp) WRITE(numout,*)
422               IF(lwp) WRITE(numout,*) '        Constant Chlorophyll concentration = 0.05'
423               IF( lk_vvl ) THEN                   ! variable volume
424                  IF(lwp) WRITE(numout,*) '        key_vvl: light distribution will be computed at each time step'
425               ELSE                                ! constant volume: computes one for all
426                  IF(lwp) WRITE(numout,*) '        fixed volume: light distribution computed one for all'
427                  !
428                  zchl = 0.05                                 ! constant chlorophyll
429                  irgb = NINT( 41 + 20.*LOG10(zchl) + 1.e-15 )
430                  zekb(:,:) = rkrgb(1,irgb)                   ! Separation in R-G-B depending of the chlorophyll
431                  zekg(:,:) = rkrgb(2,irgb)
432                  zekr(:,:) = rkrgb(3,irgb)
433                  !
434                  zcoef = ( 1. - rn_abs ) / 3.e0              ! equi-partition in R-G-B
435                  ze0(:,:,1) = rn_abs
436                  ze1(:,:,1) = zcoef
437                  ze2(:,:,1) = zcoef 
438                  ze3(:,:,1) = zcoef
439                  zea(:,:,1) = tmask(:,:,1)                   ! = ( ze0+ze1+z2+ze3 ) * tmask
440               
441                  DO jk = 2, nksr+1
442!CDIR NOVERRCHK
443                     DO jj = 1, jpj
444!CDIR NOVERRCHK   
445                        DO ji = 1, jpi
446                           zc0 = ze0(ji,jj,jk-1) * EXP( - fse3t_0(ji,jj,jk-1) * xsi0r     )
447                           zc1 = ze1(ji,jj,jk-1) * EXP( - fse3t_0(ji,jj,jk-1) * zekb(ji,jj) )
448                           zc2 = ze2(ji,jj,jk-1) * EXP( - fse3t_0(ji,jj,jk-1) * zekg(ji,jj) )
449                           zc3 = ze3(ji,jj,jk-1) * EXP( - fse3t_0(ji,jj,jk-1) * zekr(ji,jj) )
450                           ze0(ji,jj,jk) = zc0
451                           ze1(ji,jj,jk) = zc1
452                           ze2(ji,jj,jk) = zc2
453                           ze3(ji,jj,jk) = zc3
454                           zea(ji,jj,jk) = ( zc0 + zc1 + zc2 + zc3 ) * tmask(ji,jj,jk)
455                        END DO
456                     END DO
457                  END DO 
458                  !
459                  DO jk = 1, nksr
460                     etot3(:,:,jk) = ro0cpr * ( zea(:,:,jk) - zea(:,:,jk+1) ) 
461                  END DO
462                  etot3(:,:,nksr+1:jpk) = 0.e0                ! below 400m set to zero
463               ENDIF
464            ENDIF
465            !
466         ENDIF
467            !                             ! ---------------------------------- !
468         IF( ln_qsr_2bd ) THEN            !    2 bands    light penetration    !
469            !                             ! ---------------------------------- !
470            !
471            !                                ! level of light extinction
472            nksr = trc_oce_ext_lev( rn_si1, 1.e2 )
473            IF(lwp) THEN
474               WRITE(numout,*)
475            IF(lwp) WRITE(numout,*) '        level of light extinction = ', nksr, ' ref depth = ', gdepw_0(nksr+1), ' m'
476            ENDIF
477            !
478            IF( lk_vvl ) THEN                   ! variable volume
479               IF(lwp) WRITE(numout,*) '        key_vvl: light distribution will be computed at each time step'
480            ELSE                                ! constant volume: computes one for all
481               zz0 =        rn_abs   * ro0cpr
482               zz1 = ( 1. - rn_abs ) * ro0cpr
483               DO jk = 1, nksr                    !*  solar heat absorbed at T-point computed once for all
484                  DO jj = 1, jpj                              ! top 400 meters
485                     DO ji = 1, jpi
486                        zc0 = zz0 * EXP( -fsdepw(ji,jj,jk  )*xsi0r ) + zz1 * EXP( -fsdepw(ji,jj,jk  )*xsi1r )
487                        zc1 = zz0 * EXP( -fsdepw(ji,jj,jk+1)*xsi0r ) + zz1 * EXP( -fsdepw(ji,jj,jk+1)*xsi1r )
488                        etot3(ji,jj,jk) = (  zc0 * tmask(ji,jj,jk) - zc1 * tmask(ji,jj,jk+1)  ) 
489                     END DO
490                  END DO
491               END DO
492               etot3(:,:,nksr+1:jpk) = 0.e0                   ! below 400m set to zero
493               !
494            ENDIF
495         ENDIF
496         !                       ! ===================================== !
497      ELSE                       !        No light penetration           !                   
498         !                       ! ===================================== !
499         IF(lwp) THEN
500            WRITE(numout,*)
501            WRITE(numout,*) 'tra_qsr_init : NO solar flux penetration'
502            WRITE(numout,*) '~~~~~~~~~~~~'
503         ENDIF
504      ENDIF
505      !
506      IF( wrk_not_released(2, 1,2,3)     .OR.   &
507          wrk_not_released(3, 1,2,3,4,5) )   CALL ctl_stop('tra_qsr_init: failed to release workspace arrays')
508      !
509   END SUBROUTINE tra_qsr_init
510
511   !!======================================================================
512END MODULE traqsr
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.