New URL for NEMO forge!   http://forge.nemo-ocean.eu

Since March 2022 along with NEMO 4.2 release, the code development moved to a self-hosted GitLab.
This present forge is now archived and remained online for history.
trcini_lobster.F90 in trunk/NEMOGCM/NEMO/TOP_SRC/LOBSTER – NEMO

source: trunk/NEMOGCM/NEMO/TOP_SRC/LOBSTER/trcini_lobster.F90 @ 3294

Last change on this file since 3294 was 3294, checked in by rblod, 12 years ago

Merge of 3.4beta into the trunk

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 10.7 KB
Line 
1MODULE trcini_lobster
2   !!======================================================================
3   !!                         ***  MODULE trcini_lobster  ***
4   !! TOP :   initialisation of the LOBSTER biological model
5   !!======================================================================
6   !! History :   OPA  !  1999-09  (M. Levy) Original code
7   !!              -   !  2000-12  (0. Aumont, E. Kestenare) add sediment
8   !!   NEMO      1.0  !  2004-03  (C. Ethe) Modularity
9   !!              -   !  2005-03  (O. Aumont, A. El Moussaoui) F90
10   !! History :   2.0  !  2007-12  (C. Ethe, G. Madec) from trcini.lobster1.h90
11   !!----------------------------------------------------------------------
12#if defined key_lobster
13   !!----------------------------------------------------------------------
14   !!   'key_lobster'                                     LOBSTER bio-model
15   !!----------------------------------------------------------------------
16   !! trc_ini_lobster  : LOBSTER model initialisation
17   !!----------------------------------------------------------------------
18   USE par_trc         ! TOP parameters
19   USE sms_lobster     ! Source Minus Sink variables
20   USE oce_trc         ! ocean variables
21   USE trc
22   USE lbclnk 
23
24   IMPLICIT NONE
25   PRIVATE
26
27   PUBLIC   trc_ini_lobster   ! called by trcini.F90 module
28
29#  include "top_substitute.h90"
30   !!----------------------------------------------------------------------
31   !! NEMO/TOP 3.3 , NEMO Consortium (2010)
32   !! $Id$
33   !! Software governed by the CeCILL licence     (NEMOGCM/NEMO_CeCILL.txt)
34   !!----------------------------------------------------------------------
35CONTAINS
36
37   SUBROUTINE trc_ini_lobster
38      !!----------------------------------------------------------------------
39      !!                    ***  ROUTINE trc_ini_lobster  ***
40      !! ** purpose :   specific initialisation for LOBSTER bio-model
41      !!----------------------------------------------------------------------
42      !!
43      INTEGER  ::   ji, jj, jk, jn
44      REAL(wp) ::   ztest, zfluo, zfluu
45      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:,:  ) :: zrro
46      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:,:,:) :: zdm0
47      !!---------------------------------------------------------------------
48
49      ! Allocate temporary workspace
50      CALL wrk_alloc( jpi, jpj,      zrro )
51      CALL wrk_alloc( jpi, jpj, jpk, zdm0 )
52
53
54      IF(lwp) WRITE(numout,*)
55      IF(lwp) WRITE(numout,*) ' trc_ini_lobster :   LOBSTER biochemical model initialisation'
56      IF(lwp) WRITE(numout,*) ' ~~~~~~~~~~~~~~~'
57
58      !                                ! Allocate LOBSTER arrays
59      IF( sms_lobster_alloc() /= 0 )   CALL ctl_stop( 'STOP', 'trc_ini_lobster: unable to allocate LOBSTER arrays' )
60
61
62
63      ! initialization of fields for optical model
64      ! --------------------------------------------
65      xze (:,:)   = 5._wp
66      xpar(:,:,:) = 0._wp
67
68      ! initialization for passive tracer remineralisation-damping  array
69      ! -----------------------------------------------------------------
70
71      DO jn = jp_lob0, jp_lob1
72         remdmp(:,jn) = tminr
73      END DO
74
75      IF(lwp) THEN
76         WRITE(numout,*)
77         WRITE(numout,*) ' trcini: compute remineralisation-damping arrays for tracers'
78      ENDIF
79
80      ! initialization of biological variables
81      ! ------------------------------------------
82
83      ! Calculate vertical distribution of newly formed biogenic poc
84      ! in the water column in the case of max. possible bottom depth
85      ! ------------------------------------------------------------
86
87      zdm0 = 0._wp
88      zrro = 1._wp
89      DO jk = jpkb, jpkm1
90         DO jj = 1, jpj
91            DO ji = 1, jpi
92               zfluo = ( fsdepw(ji,jj,jk  ) / fsdepw(ji,jj,jpkb) )**xhr 
93               zfluu = ( fsdepw(ji,jj,jk+1) / fsdepw(ji,jj,jpkb) )**xhr
94               IF( zfluo.GT.1. )   zfluo = 1._wp
95               zdm0(ji,jj,jk) = zfluo - zfluu
96               IF( jk <= jpkb-1 )   zdm0(ji,jj,jk) = 0._wp
97               zrro(ji,jj) = zrro(ji,jj) - zdm0(ji,jj,jk)
98            END DO
99         END DO
100      END DO
101      !
102      zdm0(:,:,jpk) = zrro(:,:)
103
104      ! Calculate vertical distribution of newly formed biogenic poc
105      ! in the water column with realistic topography (first "dry" layer
106      ! contains total fraction, which has passed to the upper layers)
107      ! ----------------------------------------------------------------------
108      dminl(:,:)   = 0._wp
109      dmin3(:,:,:) = zdm0
110      DO jk = 1, jpk
111         DO jj = 1, jpj
112            DO ji = 1, jpi
113               IF( tmask(ji,jj,jk) == 0._wp ) THEN
114                  dminl(ji,jj) = dminl(ji,jj) + dmin3(ji,jj,jk)
115                  dmin3(ji,jj,jk) = 0._wp
116               ENDIF
117            END DO
118         END DO
119      END DO
120
121      DO jj = 1, jpj
122         DO ji = 1, jpi
123            IF( tmask(ji,jj,1) == 0 )   dmin3(ji,jj,1) = 0._wp
124         END DO
125      END DO
126
127      ! Coastal mask
128      ! ------------   
129      cmask(:,:) = 0._wp
130      DO ji = 2, jpi-1
131         DO jj = 2, jpj-1
132            IF( tmask(ji,jj,1) == 1._wp ) THEN
133               ztest=tmask(ji+1,jj,1)*tmask(ji-1,jj,1)*tmask(ji,jj+1,1)*tmask(ji,jj-1,1)
134               IF( ztest == 0 )   cmask(ji,jj) = 1._wp
135            ENDIF
136         END DO
137      END DO
138
139      CALL lbc_lnk( cmask, 'T', 1. )
140
141      ! Coastal surface
142      ! ---------------
143      areacot = glob_sum( e1e2t(:,:) * cmask(:,:) )
144
145      ! Initialization of tracer concentration in case of  no restart
146      !-------------------------------------------------------------
147      IF( .NOT. ln_rsttr ) THEN   
148
149# if defined key_eel_r6 || defined key_eel_r2
150         ! LOBSTER initialisation for EEL
151         ! ----------------------
152         ! here: analytical initialisation used in Levy et al. (2001)
153         
154         DO jk = 1, 7
155            trn(:,:,jk,jp_lob_det) = 0.016 * tmask(:,:,jk)
156            trn(:,:,jk,jp_lob_zoo) = 0.018 * tmask(:,:,jk)
157            trn(:,:,jk,jp_lob_phy) = 0.036 * tmask(:,:,jk) 
158            trn(:,:,jk,jp_lob_no3) = 1.e-5 * tmask(:,:,jk)
159            trn(:,:,jk,jp_lob_nh4) = 5.e-4 * tmask(:,:,jk)
160            trn(:,:,jk,jp_lob_dom) = 0.017 * tmask(:,:,jk)
161         END DO
162         
163         trn(:,:, 8,jp_lob_det) = 0.020   * tmask(:,:, 8)
164         trn(:,:, 8,jp_lob_zoo) = 0.027   * tmask(:,:, 8)
165         trn(:,:, 8,jp_lob_phy) = 0.041   * tmask(:,:, 8)
166         trn(:,:, 8,jp_lob_no3) = 0.00022 * tmask(:,:, 8)
167         trn(:,:, 8,jp_lob_nh4) = 0.0033  * tmask(:,:, 8)
168         trn(:,:, 8,jp_lob_dom) = 0.021   * tmask(:,:, 8)
169         
170         trn(:,:, 9,jp_lob_det) = 0.0556  * tmask(:,:, 9)
171         trn(:,:, 9,jp_lob_zoo) = 0.123   * tmask(:,:, 9)
172         trn(:,:, 9,jp_lob_phy) = 0.122   * tmask(:,:, 9)
173         trn(:,:, 9,jp_lob_no3) = 0.028   * tmask(:,:, 9)
174         trn(:,:, 9,jp_lob_nh4) = 0.024   * tmask(:,:, 9)
175         trn(:,:, 9,jp_lob_dom) = 0.06    * tmask(:,:, 9)
176         
177         trn(:,:,10,jp_lob_det) = 0.025   * tmask(:,:,10)
178         trn(:,:,10,jp_lob_zoo) = 0.016   * tmask(:,:,10)
179         trn(:,:,10,jp_lob_phy) = 0.029   * tmask(:,:,10)
180         trn(:,:,10,jp_lob_no3) = 2.462   * tmask(:,:,10)
181         trn(:,:,10,jp_lob_nh4) = 0.04    * tmask(:,:,10)
182         trn(:,:,10,jp_lob_dom) = 0.022   * tmask(:,:,10)
183         
184         trn(:,:,11,jp_lob_det) = 0.0057  * tmask(:,:,11)
185         trn(:,:,11,jp_lob_zoo) = 0.0005  * tmask(:,:,11)
186         trn(:,:,11,jp_lob_phy) = 0.0006  * tmask(:,:,11)
187         trn(:,:,11,jp_lob_no3) = 3.336   * tmask(:,:,11)
188         trn(:,:,11,jp_lob_nh4) = 0.005   * tmask(:,:,11)
189         trn(:,:,11,jp_lob_dom) = 0.004   * tmask(:,:,11)
190         
191         trn(:,:,12,jp_lob_det) = 0.002   * tmask(:,:,12)
192         trn(:,:,12,jp_lob_zoo) = 1.e-6   * tmask(:,:,12)
193         trn(:,:,12,jp_lob_phy) = 5.e-6   * tmask(:,:,12)
194         trn(:,:,12,jp_lob_no3) = 4.24    * tmask(:,:,12)
195         trn(:,:,12,jp_lob_nh4) = 0.001   * tmask(:,:,12)
196         trn(:,:,12,jp_lob_dom) = 3.e-5   * tmask(:,:,12)
197         
198         DO jk=13,jpk
199            trn(:,:,jk,jp_lob_det) = 0.e0
200            trn(:,:,jk,jp_lob_zoo) = 0.e0
201            trn(:,:,jk,jp_lob_phy) = 0.e0
202            trn(:,:,jk,jp_lob_nh4) = 0.e0
203            trn(:,:,jk,jp_lob_dom) = 0.e0
204         END DO
205         
206         trn(:,:,13,jp_lob_no3) = 5.31  * tmask(:,:,13)
207         trn(:,:,14,jp_lob_no3) = 6.73  * tmask(:,:,14)
208         trn(:,:,15,jp_lob_no3) = 8.32  * tmask(:,:,15)
209         trn(:,:,16,jp_lob_no3) = 10.13 * tmask(:,:,16)
210         trn(:,:,17,jp_lob_no3) = 11.95 * tmask(:,:,17)
211         trn(:,:,18,jp_lob_no3) = 13.57 * tmask(:,:,18)
212         trn(:,:,19,jp_lob_no3) = 15.08 * tmask(:,:,19)
213         trn(:,:,20,jp_lob_no3) = 16.41 * tmask(:,:,20)
214         trn(:,:,21,jp_lob_no3) = 17.47 * tmask(:,:,21)
215         trn(:,:,22,jp_lob_no3) = 18.29 * tmask(:,:,22)
216         trn(:,:,23,jp_lob_no3) = 18.88 * tmask(:,:,23)
217         trn(:,:,24,jp_lob_no3) = 19.30 * tmask(:,:,24)
218         trn(:,:,25,jp_lob_no3) = 19.68 * tmask(:,:,25)
219         trn(:,:,26,jp_lob_no3) = 19.91 * tmask(:,:,26)
220         trn(:,:,27,jp_lob_no3) = 19.99 * tmask(:,:,27)
221         trn(:,:,28,jp_lob_no3) = 20.01 * tmask(:,:,28)
222         trn(:,:,29,jp_lob_no3) = 20.01 * tmask(:,:,29)
223         trn(:,:,30,jp_lob_no3) = 20.01 * tmask(:,:,30)
224
225
226# elif defined key_gyre || defined key_orca_r2
227         ! LOBSTER initialisation for GYRE
228         ! ----------------------
229         ! here:  init NO3=f(density) by asklod AS Kremeur 2005-07
230         trn(:,:,:,jp_lob_det) = 0.1 * tmask(:,:,:)
231         trn(:,:,:,jp_lob_zoo) = 0.1 * tmask(:,:,:)
232         trn(:,:,:,jp_lob_nh4) = 0.1 * tmask(:,:,:)
233         trn(:,:,:,jp_lob_phy) = 0.1 * tmask(:,:,:)
234         trn(:,:,:,jp_lob_dom) = 1.0 * tmask(:,:,:)
235         DO jk = 1, jpk
236            DO jj = 1, jpj
237               DO ji = 1, jpi
238                  IF( rhd(ji,jj,jk) <= 24.5e-3 ) THEN
239                     trn(ji,jj,jk,jp_lob_no3) = 2. * tmask(ji,jj,jk)
240                  ELSE
241                     trn(ji,jj,jk,jp_lob_no3) = ( 15.55 * ( rhd(ji,jj,jk) * 1000. ) - 380.11 ) * tmask(ji,jj,jk)
242                  ENDIF
243               END DO
244            END DO
245         END DO
246#endif
247
248      ENDIF
249
250      !  initialize the POC in sediments
251      sedpocb(:,:) = 0._wp
252      sedpocn(:,:) = 0._wp
253      sedpoca(:,:) = 0._wp
254      !
255      IF(lwp) WRITE(numout,*) 'Initialization of LOBSTER tracers done'
256      !
257      CALL wrk_dealloc( jpi, jpj,      zrro )
258      CALL wrk_dealloc( jpi, jpj, jpk, zdm0 )
259      !
260   END SUBROUTINE trc_ini_lobster
261
262#else
263   !!----------------------------------------------------------------------
264   !!   Dummy module                                   No LOBSTER bio-model
265   !!----------------------------------------------------------------------
266CONTAINS
267   SUBROUTINE trc_ini_lobster             ! Empty routine
268   END SUBROUTINE trc_ini_lobster
269#endif
270
271   !!======================================================================
272END MODULE trcini_lobster
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.