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p4zlys.F90 in trunk/NEMO/TOP_SRC/PISCES – NEMO

source: trunk/NEMO/TOP_SRC/PISCES/p4zlys.F90 @ 1152

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Convert cvs header to svn Id, step II

  • Property svn:executable set to *
  • Property svn:keywords set to Id
File size: 7.8 KB
Line 
1MODULE p4zlys
2   !!======================================================================
3   !!                         ***  MODULE p4zlys  ***
4   !! TOP :   PISCES
5   !!======================================================================
6   !! History :    -   !  1988-07  (E. MAIER-REIMER) Original code
7   !!              -   !  1998     (O. Aumont) additions
8   !!              -   !  1999     (C. Le Quere) modifications
9   !!             1.0  !  2004     (O. Aumont) modifications
10   !!             2.0  !  2007-12  (C. Ethe, G. Madec)  F90
11   !!----------------------------------------------------------------------
12#if defined key_pisces
13   !!----------------------------------------------------------------------
14   !!   'key_pisces'                                       PISCES bio-model
15   !!----------------------------------------------------------------------
16   !!   p4z_lys        :   Compute the CaCO3 dissolution
17   !!   p4z_lys_init   :   Read the namelist parameters
18   !!----------------------------------------------------------------------
19   USE trc
20   USE oce_trc         !
21   USE trc
22   USE sms_pisces
23   USE prtctl_trc
24
25   IMPLICIT NONE
26   PRIVATE
27
28   PUBLIC   p4z_lys    ! called in p4zprg.F90
29
30   !! * Shared module variables
31   REAL(wp), PUBLIC ::   &
32     kdca = 0.327e3_wp   ,  &  !:
33     nca  = 1.0_wp             !:
34
35   !! * Module variables
36   REAL(wp) :: &
37      calcon = 1.03E-2        ! mean calcite concentration [Ca2+] in sea water [mole/kg solution]
38
39   !!----------------------------------------------------------------------
40   !! NEMO/TOP 2.0 , LOCEAN-IPSL (2007)
41   !! $Id$
42   !! Software governed by the CeCILL licence (modipsl/doc/NEMO_CeCILL.txt)
43   !!----------------------------------------------------------------------
44
45CONTAINS
46
47   SUBROUTINE p4z_lys( kt )
48      !!---------------------------------------------------------------------
49      !!                     ***  ROUTINE p4z_lys  ***
50      !!
51      !! ** Purpose :   CALCULATES DEGREE OF CACO3 SATURATION IN THE WATER
52      !!                COLUMN, DISSOLUTION/PRECIPITATION OF CACO3 AND LOSS
53      !!                OF CACO3 TO THE CACO3 SEDIMENT POOL.
54      !!
55      !! ** Method  : - ???
56      !!---------------------------------------------------------------------
57      INTEGER, INTENT(in) ::   kt ! ocean time step
58      INTEGER  ::   ji, jj, jk, jn
59      REAL(wp) ::   zbot, zalk, zdic, zph, zremco3, zah2
60      REAL(wp) ::   zdispot, zfact, zalka
61      REAL(wp) ::   zomegaca, zexcess, zexcess0
62      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk) ::   zco3
63      CHARACTER (len=25) :: charout
64      !!---------------------------------------------------------------------
65
66      IF( kt == nittrc000  )   CALL p4z_lys_init      ! Initialization (first time-step only)
67
68
69
70      !     -------------------------------------------
71      !     COMPUTE [CO3--] and [H+] CONCENTRATIONS
72      !     -------------------------------------------
73     
74      DO jn = 1, 5                               !  BEGIN OF ITERATION
75         !
76!CDIR NOVERRCHK
77         DO jk = 1, jpkm1
78!CDIR NOVERRCHK
79            DO jj = 1, jpj
80!CDIR NOVERRCHK
81               DO ji = 1, jpi
82
83                  ! SET DUMMY VARIABLE FOR TOTAL BORATE
84                  zbot  = borat(ji,jj,jk)
85                  zfact = rhop (ji,jj,jk) / 1000. + rtrn
86
87                  ! SET DUMMY VARIABLE FOR [H+]
88                  zph   = hi(ji,jj,jk) * tmask(ji,jj,jk) / zfact + ( 1.-tmask(ji,jj,jk) ) * 1.e-9
89
90                  ! SET DUMMY VARIABLE FOR [SUM(CO2)]GIVEN
91                  zdic  = trn(ji,jj,jk,jpdic) / zfact
92                  zalka = trn(ji,jj,jk,jptal) / zfact
93
94                  ! CALCULATE [ALK]([CO3--], [HCO3-])
95                  zalk  = zalka - (  akw3(ji,jj,jk) / zph - zph   &
96                     &             + zbot / (1.+ zph / akb3(ji,jj,jk) )  )
97
98                  ! CALCULATE [H+] and [CO3--]
99                  zah2 = SQRT( (zdic-zalk)*(zdic-zalk)+   &
100                     &     4.*(zalk*ak23(ji,jj,jk)/ak13(ji,jj,jk))   &
101                     &     *(2*zdic-zalk))
102
103                  zah2=0.5*ak13(ji,jj,jk)/zalk*((zdic-zalk)+zah2)
104                  zco3(ji,jj,jk) = zalk/(2.+zah2/ak23(ji,jj,jk))*zfact
105
106                  hi(ji,jj,jk)  = zah2*zfact
107
108               END DO
109            END DO
110         END DO
111         !
112      END DO 
113
114      !     ---------------------------------------------------------
115      !        CALCULATE DEGREE OF CACO3 SATURATION AND CORRESPONDING
116      !        DISSOLOUTION AND PRECIPITATION OF CACO3 (BE AWARE OF
117      !        MGCO3)
118      !     ---------------------------------------------------------
119
120      DO jk = 1, jpkm1
121         DO jj = 1, jpj
122            DO ji = 1, jpi
123
124               ! DEVIATION OF [CO3--] FROM SATURATION VALUE
125               zomegaca = ( calcon * zco3(ji,jj,jk) ) / aksp(ji,jj,jk)
126
127               ! SET DEGREE OF UNDER-/SUPERSATURATION
128               zexcess0 = MAX( 0., ( 1.- zomegaca ) )
129               zexcess  = zexcess0**nca
130
131               ! AMOUNT CACO3 (12C) THAT RE-ENTERS SOLUTION
132               !       (ACCORDING TO THIS FORMULATION ALSO SOME PARTICULATE
133               !       CACO3 GETS DISSOLVED EVEN IN THE CASE OF OVERSATURATION)
134# if defined key_off_degrad
135              zdispot = kdca * zexcess * trn(ji,jj,jk,jpcal) * facvol(ji,jj,jk)
136# else
137              zdispot = kdca * zexcess * trn(ji,jj,jk,jpcal)
138# endif
139
140              !  CHANGE OF [CO3--] , [ALK], PARTICULATE [CACO3],
141              !       AND [SUM(CO2)] DUE TO CACO3 DISSOLUTION/PRECIPITATION
142              zremco3 = zdispot / rmoss
143              zco3(ji,jj,jk) = zco3(ji,jj,jk) + zremco3 * rfact
144              tra(ji,jj,jk,jptal) = tra(ji,jj,jk,jptal) + 2.*zremco3
145              tra(ji,jj,jk,jpcal) = tra(ji,jj,jk,jpcal) -    zremco3
146              tra(ji,jj,jk,jpdic) = tra(ji,jj,jk,jpdic) +    zremco3
147
148            END DO
149         END DO
150      END DO
151
152# if defined key_trc_dia3d
153         trc3d(:,:,:,jp_pcs0_3d    ) = hi(:,:,:)
154         trc3d(:,:,:,jp_pcs0_3d + 1) = zco3(:,:,:)
155         trc3d(:,:,:,jp_pcs0_3d + 2) = aksp(:,:,:) / calcon
156# endif
157      !
158       IF(ln_ctl)   THEN  ! print mean trends (used for debugging)
159         WRITE(charout, FMT="('lys ')")
160         CALL prt_ctl_trc_info(charout)
161         CALL prt_ctl_trc(tab4d=tra, mask=tmask, clinfo=ctrcnm)
162       ENDIF
163
164   END SUBROUTINE p4z_lys
165
166   SUBROUTINE p4z_lys_init
167
168      !!----------------------------------------------------------------------
169      !!                  ***  ROUTINE p4z_lys_init  ***
170      !!
171      !! ** Purpose :   Initialization of CaCO3 dissolution parameters
172      !!
173      !! ** Method  :   Read the nampiscal namelist and check the parameters
174      !!      called at the first timestep (nittrc000)
175      !!
176      !! ** input   :   Namelist nampiscal
177      !!
178      !!----------------------------------------------------------------------
179
180      NAMELIST/nampiscal/ kdca, nca
181
182      REWIND( numnat )                     ! read numnat
183      READ  ( numnat, nampiscal )
184
185      IF(lwp) THEN                         ! control print
186         WRITE(numout,*) ' '
187         WRITE(numout,*) ' Namelist parameters for CaCO3 dissolution, nampiscal'
188         WRITE(numout,*) ' ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~'
189         WRITE(numout,*) '    diss. rate constant calcite (per month)   kdca      =', kdca
190         WRITE(numout,*) '    order of reaction for calcite dissolution nca       =', nca
191      ENDIF
192
193   END SUBROUTINE p4z_lys_init
194
195#else
196   !!======================================================================
197   !!  Dummy module :                                   No PISCES bio-model
198   !!======================================================================
199CONTAINS
200   SUBROUTINE p4z_lys( kt )                   ! Empty routine
201      INTEGER, INTENT( in ) ::   kt
202      WRITE(*,*) 'p4z_lys: You should not have seen this print! error?', kt
203   END SUBROUTINE p4z_lys
204#endif 
205
206   !!======================================================================
207END MODULE  p4zlys
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.