source: trunk/NEMOGCM/NEMO/TOP_SRC/PISCES/P4Z/p4zsink.F90 @ 6140

Last change on this file since 6140 was 6140, checked in by timgraham, 5 years ago

Merge of branches/2015/dev_merge_2015 back into trunk. Merge excludes NEMOGCM/TOOLS/OBSTOOLS/ for now due to issues with the change of file type. Will sort these manually with further commits.

Branch merged as follows:
In the working copy of branch ran:
svn merge svn+ssh://forge.ipsl.jussieu.fr/ipsl/forge/projets/nemo/svn/trunk@HEAD
Small conflicts due to bug fixes applied to trunk since the dev_merge_2015 was copied. Bug fixes were applied to the branch as well so these were easy to resolve.
Branch committed at this stage

In working copy run:
svn switch svn+ssh://forge.ipsl.jussieu.fr/ipsl/forge/projets/nemo/svn/trunk
to switch working copy

Run:
svn merge —reintegrate svn+ssh://forge.ipsl.jussieu.fr/ipsl/forge/projets/nemo/svn/branches/2015/dev_merge_2015
to merge the branch into the trunk and then commit - no conflicts at this stage.

File size: 40.4 KB
Line 
1MODULE p4zsink
2   !!======================================================================
3   !!                         ***  MODULE p4zsink  ***
4   !! TOP :  PISCES  vertical flux of particulate matter due to gravitational sinking
5   !!======================================================================
6   !! History :   1.0  !  2004     (O. Aumont) Original code
7   !!             2.0  !  2007-12  (C. Ethe, G. Madec)  F90
8   !!             3.4  !  2011-06  (O. Aumont, C. Ethe) Change aggregation formula
9   !!             3.5  !  2012-07  (O. Aumont) Introduce potential time-splitting
10   !!----------------------------------------------------------------------
11#if defined key_pisces
12   !!----------------------------------------------------------------------
13   !!   p4z_sink       :  Compute vertical flux of particulate matter due to gravitational sinking
14   !!   p4z_sink_init  :  Unitialisation of sinking speed parameters
15   !!   p4z_sink_alloc :  Allocate sinking speed variables
16   !!----------------------------------------------------------------------
17   USE oce_trc         !  shared variables between ocean and passive tracers
18   USE trc             !  passive tracers common variables
19   USE sms_pisces      !  PISCES Source Minus Sink variables
20   USE prtctl_trc      !  print control for debugging
21   USE iom             !  I/O manager
22   USE lib_mpp
23
24   IMPLICIT NONE
25   PRIVATE
26
27   PUBLIC   p4z_sink         ! called in p4zbio.F90
28   PUBLIC   p4z_sink_init    ! called in trcsms_pisces.F90
29   PUBLIC   p4z_sink_alloc
30
31   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:) ::   wsbio3   !: POC sinking speed
32   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:) ::   wsbio4   !: GOC sinking speed
33   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:) ::   wscal    !: Calcite and BSi sinking speeds
34
35   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:) ::   sinking, sinking2  !: POC sinking fluxes
36   !                                                          !  (different meanings depending on the parameterization)
37   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:) ::   sinkcal, sinksil   !: CaCO3 and BSi sinking fluxes
38   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:) ::   sinkfer            !: Small BFe sinking fluxes
39#if ! defined key_kriest
40   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:) ::   sinkfer2           !: Big iron sinking fluxes
41#endif
42
43   INTEGER  :: ik100
44
45#if  defined key_kriest
46   REAL(wp) ::  xkr_sfact    !: Sinking factor
47   REAL(wp) ::  xkr_stick    !: Stickiness
48   REAL(wp) ::  xkr_nnano    !: Nbr of cell in nano size class
49   REAL(wp) ::  xkr_ndiat    !: Nbr of cell in diatoms size class
50   REAL(wp) ::  xkr_nmicro   !: Nbr of cell in microzoo size class
51   REAL(wp) ::  xkr_nmeso    !: Nbr of cell in mesozoo  size class
52   REAL(wp) ::  xkr_naggr    !: Nbr of cell in aggregates  size class
53
54   REAL(wp) ::  xkr_frac 
55
56   REAL(wp), PUBLIC ::  xkr_dnano       !: Size of particles in nano pool
57   REAL(wp), PUBLIC ::  xkr_ddiat       !: Size of particles in diatoms pool
58   REAL(wp), PUBLIC ::  xkr_dmicro      !: Size of particles in microzoo pool
59   REAL(wp), PUBLIC ::  xkr_dmeso       !: Size of particles in mesozoo pool
60   REAL(wp), PUBLIC ::  xkr_daggr       !: Size of particles in aggregates pool
61   REAL(wp), PUBLIC ::  xkr_wsbio_min   !: min vertical particle speed
62   REAL(wp), PUBLIC ::  xkr_wsbio_max   !: max vertical particle speed
63
64   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) ::   xnumm   !:  maximum number of particles in aggregates
65#endif
66
67   !!----------------------------------------------------------------------
68   !! NEMO/TOP 3.3 , NEMO Consortium (2010)
69   !! $Id: p4zsink.F90 3160 2011-11-20 14:27:18Z cetlod $
70   !! Software governed by the CeCILL licence     (NEMOGCM/NEMO_CeCILL.txt)
71   !!----------------------------------------------------------------------
72CONTAINS
73
74#if ! defined key_kriest
75   !!----------------------------------------------------------------------
76   !!   'standard sinking parameterisation'                  ???
77   !!----------------------------------------------------------------------
78
79   SUBROUTINE p4z_sink ( kt, knt )
80      !!---------------------------------------------------------------------
81      !!                     ***  ROUTINE p4z_sink  ***
82      !!
83      !! ** Purpose :   Compute vertical flux of particulate matter due to
84      !!                gravitational sinking
85      !!
86      !! ** Method  : - ???
87      !!---------------------------------------------------------------------
88      INTEGER, INTENT(in) :: kt, knt
89      INTEGER  ::   ji, jj, jk, jit
90      INTEGER  ::   iiter1, iiter2
91      REAL(wp) ::   zagg1, zagg2, zagg3, zagg4
92      REAL(wp) ::   zagg , zaggfe, zaggdoc, zaggdoc2, zaggdoc3
93      REAL(wp) ::   zfact, zwsmax, zmax, zstep
94      CHARACTER (len=25) :: charout
95      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:,:,:) :: zw3d
96      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:,:  ) :: zw2d
97      !!---------------------------------------------------------------------
98      !
99      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_start('p4z_sink')
100      !
101      !    Sinking speeds of detritus is increased with depth as shown
102      !    by data and from the coagulation theory
103      !    -----------------------------------------------------------
104      DO jk = 1, jpkm1
105         DO jj = 1, jpj
106            DO ji = 1,jpi
107               zmax  = MAX( heup(ji,jj), hmld(ji,jj) )
108               zfact = MAX( 0., gdepw_n(ji,jj,jk+1) - zmax ) / 5000._wp
109               wsbio4(ji,jj,jk) = wsbio2 + ( 200.- wsbio2 ) * zfact
110            END DO
111         END DO
112      END DO
113
114      ! limit the values of the sinking speeds to avoid numerical instabilities 
115      wsbio3(:,:,:) = wsbio
116      wscal (:,:,:) = wsbio4(:,:,:)
117      !
118      ! OA This is (I hope) a temporary solution for the problem that may
119      ! OA arise in specific situation where the CFL criterion is broken
120      ! OA for vertical sedimentation of particles. To avoid this, a time
121      ! OA splitting algorithm has been coded. A specific maximum
122      ! OA iteration number is provided and may be specified in the namelist
123      ! OA This is to avoid very large iteration number when explicit free
124      ! OA surface is used (for instance). When niter?max is set to 1,
125      ! OA this computation is skipped. The crude old threshold method is
126      ! OA then applied. This also happens when niter exceeds nitermax.
127      IF( MAX( niter1max, niter2max ) == 1 ) THEN
128        iiter1 = 1
129        iiter2 = 1
130      ELSE
131        iiter1 = 1
132        iiter2 = 1
133        DO jk = 1, jpkm1
134          DO jj = 1, jpj
135             DO ji = 1, jpi
136                IF( tmask(ji,jj,jk) == 1) THEN
137                   zwsmax =  0.5 * e3t_n(ji,jj,jk) / xstep
138                   iiter1 =  MAX( iiter1, INT( wsbio3(ji,jj,jk) / zwsmax ) )
139                   iiter2 =  MAX( iiter2, INT( wsbio4(ji,jj,jk) / zwsmax ) )
140                ENDIF
141             END DO
142          END DO
143        END DO
144        IF( lk_mpp ) THEN
145           CALL mpp_max( iiter1 )
146           CALL mpp_max( iiter2 )
147        ENDIF
148        iiter1 = MIN( iiter1, niter1max )
149        iiter2 = MIN( iiter2, niter2max )
150      ENDIF
151
152      DO jk = 1,jpkm1
153         DO jj = 1, jpj
154            DO ji = 1, jpi
155               IF( tmask(ji,jj,jk) == 1 ) THEN
156                 zwsmax = 0.5 * e3t_n(ji,jj,jk) / xstep
157                 wsbio3(ji,jj,jk) = MIN( wsbio3(ji,jj,jk), zwsmax * FLOAT( iiter1 ) )
158                 wsbio4(ji,jj,jk) = MIN( wsbio4(ji,jj,jk), zwsmax * FLOAT( iiter2 ) )
159               ENDIF
160            END DO
161         END DO
162      END DO
163
164      !  Initializa to zero all the sinking arrays
165      !   -----------------------------------------
166      sinking (:,:,:) = 0.e0
167      sinking2(:,:,:) = 0.e0
168      sinkcal (:,:,:) = 0.e0
169      sinkfer (:,:,:) = 0.e0
170      sinksil (:,:,:) = 0.e0
171      sinkfer2(:,:,:) = 0.e0
172
173      !   Compute the sedimentation term using p4zsink2 for all the sinking particles
174      !   -----------------------------------------------------
175      DO jit = 1, iiter1
176        CALL p4z_sink2( wsbio3, sinking , jppoc, iiter1 )
177        CALL p4z_sink2( wsbio3, sinkfer , jpsfe, iiter1 )
178      END DO
179
180      DO jit = 1, iiter2
181        CALL p4z_sink2( wsbio4, sinking2, jpgoc, iiter2 )
182        CALL p4z_sink2( wsbio4, sinkfer2, jpbfe, iiter2 )
183        CALL p4z_sink2( wsbio4, sinksil , jpgsi, iiter2 )
184        CALL p4z_sink2( wscal , sinkcal , jpcal, iiter2 )
185      END DO
186
187      !  Exchange between organic matter compartments due to coagulation/disaggregation
188      !  ---------------------------------------------------
189      DO jk = 1, jpkm1
190         DO jj = 1, jpj
191            DO ji = 1, jpi
192               !
193               zstep = xstep 
194# if defined key_degrad
195               zstep = zstep * facvol(ji,jj,jk)
196# endif
197               zfact = zstep * xdiss(ji,jj,jk)
198               !  Part I : Coagulation dependent on turbulence
199               zagg1 = 25.9  * zfact * trb(ji,jj,jk,jppoc) * trb(ji,jj,jk,jppoc)
200               zagg2 = 4452. * zfact * trb(ji,jj,jk,jppoc) * trb(ji,jj,jk,jpgoc)
201
202               ! Part II : Differential settling
203
204               !  Aggregation of small into large particles
205               zagg3 =  47.1 * zstep * trb(ji,jj,jk,jppoc) * trb(ji,jj,jk,jpgoc)
206               zagg4 =  3.3  * zstep * trb(ji,jj,jk,jppoc) * trb(ji,jj,jk,jppoc)
207
208               zagg   = zagg1 + zagg2 + zagg3 + zagg4
209               zaggfe = zagg * trb(ji,jj,jk,jpsfe) / ( trb(ji,jj,jk,jppoc) + rtrn )
210
211               ! Aggregation of DOC to POC :
212               ! 1st term is shear aggregation of DOC-DOC
213               ! 2nd term is shear aggregation of DOC-POC
214               ! 3rd term is differential settling of DOC-POC
215               zaggdoc  = ( ( 0.369 * 0.3 * trb(ji,jj,jk,jpdoc) + 102.4 * trb(ji,jj,jk,jppoc) ) * zfact       &
216               &            + 2.4 * zstep * trb(ji,jj,jk,jppoc) ) * 0.3 * trb(ji,jj,jk,jpdoc)
217               ! transfer of DOC to GOC :
218               ! 1st term is shear aggregation
219               ! 2nd term is differential settling
220               zaggdoc2 = ( 3.53E3 * zfact + 0.1 * zstep ) * trb(ji,jj,jk,jpgoc) * 0.3 * trb(ji,jj,jk,jpdoc)
221               ! tranfer of DOC to POC due to brownian motion
222               zaggdoc3 =  ( 5095. * trb(ji,jj,jk,jppoc) + 114. * 0.3 * trb(ji,jj,jk,jpdoc) ) *zstep * 0.3 * trb(ji,jj,jk,jpdoc)
223
224               !  Update the trends
225               tra(ji,jj,jk,jppoc) = tra(ji,jj,jk,jppoc) - zagg + zaggdoc + zaggdoc3
226               tra(ji,jj,jk,jpgoc) = tra(ji,jj,jk,jpgoc) + zagg + zaggdoc2
227               tra(ji,jj,jk,jpsfe) = tra(ji,jj,jk,jpsfe) - zaggfe
228               tra(ji,jj,jk,jpbfe) = tra(ji,jj,jk,jpbfe) + zaggfe
229               tra(ji,jj,jk,jpdoc) = tra(ji,jj,jk,jpdoc) - zaggdoc - zaggdoc2 - zaggdoc3
230               !
231            END DO
232         END DO
233      END DO
234
235
236     ! Total carbon export per year
237     IF( iom_use( "tcexp" ) .OR. ( ln_check_mass .AND. kt == nitend .AND. knt == nrdttrc )  )  &
238        &   t_oce_co2_exp = glob_sum( ( sinking(:,:,ik100) + sinking2(:,:,ik100) ) * e1e2t(:,:) * tmask(:,:,1) )
239     !
240     IF( lk_iomput ) THEN
241       IF( knt == nrdttrc ) THEN
242          CALL wrk_alloc( jpi, jpj,      zw2d )
243          CALL wrk_alloc( jpi, jpj, jpk, zw3d )
244          zfact = 1.e+3 * rfact2r  !  conversion from mol/l/kt to  mol/m3/s
245          !
246          IF( iom_use( "EPC100" ) )  THEN
247              zw2d(:,:) = ( sinking(:,:,ik100) + sinking2(:,:,ik100) ) * zfact * tmask(:,:,1) ! Export of carbon at 100m
248              CALL iom_put( "EPC100"  , zw2d )
249          ENDIF
250          IF( iom_use( "EPFE100" ) )  THEN
251              zw2d(:,:) = ( sinkfer(:,:,ik100) + sinkfer2(:,:,ik100) ) * zfact * tmask(:,:,1) ! Export of iron at 100m
252              CALL iom_put( "EPFE100"  , zw2d )
253          ENDIF
254          IF( iom_use( "EPCAL100" ) )  THEN
255              zw2d(:,:) = sinkcal(:,:,ik100) * zfact * tmask(:,:,1) ! Export of calcite at 100m
256              CALL iom_put( "EPCAL100"  , zw2d )
257          ENDIF
258          IF( iom_use( "EPSI100" ) )  THEN
259              zw2d(:,:) =  sinksil(:,:,ik100) * zfact * tmask(:,:,1) ! Export of bigenic silica at 100m
260              CALL iom_put( "EPSI100"  , zw2d )
261          ENDIF
262          IF( iom_use( "EXPC" ) )  THEN
263              zw3d(:,:,:) = ( sinking(:,:,:) + sinking2(:,:,:) ) * zfact * tmask(:,:,:) ! Export of carbon in the water column
264              CALL iom_put( "EXPC"  , zw3d )
265          ENDIF
266          IF( iom_use( "EXPFE" ) )  THEN
267              zw3d(:,:,:) = ( sinkfer(:,:,:) + sinkfer2(:,:,:) ) * zfact * tmask(:,:,:) ! Export of iron
268              CALL iom_put( "EXPFE"  , zw3d )
269          ENDIF
270          IF( iom_use( "EXPCAL" ) )  THEN
271              zw3d(:,:,:) = sinkcal(:,:,:) * zfact * tmask(:,:,:) ! Export of calcite
272              CALL iom_put( "EXPCAL"  , zw3d )
273          ENDIF
274          IF( iom_use( "EXPSI" ) )  THEN
275              zw3d(:,:,:) = sinksil(:,:,:) * zfact * tmask(:,:,:) ! Export of bigenic silica
276              CALL iom_put( "EXPSI"  , zw3d )
277          ENDIF
278          IF( iom_use( "tcexp" ) )  CALL iom_put( "tcexp" , t_oce_co2_exp * zfact )   ! molC/s
279          !
280          CALL wrk_dealloc( jpi, jpj,      zw2d )
281          CALL wrk_dealloc( jpi, jpj, jpk, zw3d )
282        ENDIF
283      ELSE
284         IF( ln_diatrc ) THEN
285            zfact = 1.e3 * rfact2r
286            trc2d(:,:,jp_pcs0_2d + 4) = sinking (:,:,ik100) * zfact * tmask(:,:,1)
287            trc2d(:,:,jp_pcs0_2d + 5) = sinking2(:,:,ik100) * zfact * tmask(:,:,1)
288            trc2d(:,:,jp_pcs0_2d + 6) = sinkfer (:,:,ik100) * zfact * tmask(:,:,1)
289            trc2d(:,:,jp_pcs0_2d + 7) = sinkfer2(:,:,ik100) * zfact * tmask(:,:,1)
290            trc2d(:,:,jp_pcs0_2d + 8) = sinksil (:,:,ik100) * zfact * tmask(:,:,1)
291            trc2d(:,:,jp_pcs0_2d + 9) = sinkcal (:,:,ik100) * zfact * tmask(:,:,1)
292         ENDIF
293      ENDIF
294      !
295      IF(ln_ctl)   THEN  ! print mean trends (used for debugging)
296         WRITE(charout, FMT="('sink')")
297         CALL prt_ctl_trc_info(charout)
298         CALL prt_ctl_trc(tab4d=tra, mask=tmask, clinfo=ctrcnm)
299      ENDIF
300      !
301      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_stop('p4z_sink')
302      !
303   END SUBROUTINE p4z_sink
304
305   SUBROUTINE p4z_sink_init
306      !!----------------------------------------------------------------------
307      !!                  ***  ROUTINE p4z_sink_init  ***
308      !!----------------------------------------------------------------------
309      INTEGER :: jk
310
311      ik100 = 10        !  last level where depth less than 100 m
312      DO jk = jpkm1, 1, -1
313         IF( gdept_1d(jk) > 100. )  ik100 = jk - 1
314      END DO
315      IF (lwp) WRITE(numout,*)
316      IF (lwp) WRITE(numout,*) ' Level corresponding to 100m depth ',  ik100 + 1
317      IF (lwp) WRITE(numout,*)
318      !
319      t_oce_co2_exp = 0._wp
320      !
321   END SUBROUTINE p4z_sink_init
322
323#else
324   !!----------------------------------------------------------------------
325   !!   'Kriest sinking parameterisation'        key_kriest          ???
326   !!----------------------------------------------------------------------
327
328   SUBROUTINE p4z_sink ( kt, knt )
329      !!---------------------------------------------------------------------
330      !!                ***  ROUTINE p4z_sink  ***
331      !!
332      !! ** Purpose :   Compute vertical flux of particulate matter due to
333      !!              gravitational sinking - Kriest parameterization
334      !!
335      !! ** Method  : - ???
336      !!---------------------------------------------------------------------
337      !
338      INTEGER, INTENT(in) :: kt, knt
339      !
340      INTEGER  :: ji, jj, jk, jit, niter1, niter2
341      REAL(wp) :: zagg1, zagg2, zagg3, zagg4, zagg5, zfract, zaggsi, zaggsh
342      REAL(wp) :: zagg , zaggdoc, zaggdoc1, znumdoc
343      REAL(wp) :: znum , zeps, zfm, zgm, zsm
344      REAL(wp) :: zdiv , zdiv1, zdiv2, zdiv3, zdiv4, zdiv5
345      REAL(wp) :: zval1, zval2, zval3, zval4
346      REAL(wp) :: zfact
347      INTEGER  :: ik1
348      CHARACTER (len=25) :: charout
349      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:,:,:) :: znum3d 
350      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:,:,:) :: zw3d
351      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:,:  ) :: zw2d
352      !!---------------------------------------------------------------------
353      !
354      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_start('p4z_sink')
355      !
356      CALL wrk_alloc( jpi, jpj, jpk, znum3d )
357      !
358      !     Initialisation of variables used to compute Sinking Speed
359      !     ---------------------------------------------------------
360
361      znum3d(:,:,:) = 0.e0
362      zval1 = 1. + xkr_zeta
363      zval2 = 1. + xkr_zeta + xkr_eta
364      zval3 = 1. + xkr_eta
365
366      !     Computation of the vertical sinking speed : Kriest et Evans, 2000
367      !     -----------------------------------------------------------------
368
369      DO jk = 1, jpkm1
370         DO jj = 1, jpj
371            DO ji = 1, jpi
372               IF( tmask(ji,jj,jk) /= 0.e0 ) THEN
373                  znum = trb(ji,jj,jk,jppoc) / ( trb(ji,jj,jk,jpnum) + rtrn ) / xkr_massp
374                  ! -------------- To avoid sinking speed over 50 m/day -------
375                  znum  = MIN( xnumm(jk), znum )
376                  znum  = MAX( 1.1      , znum )
377                  znum3d(ji,jj,jk) = znum
378                  !------------------------------------------------------------
379                  zeps  = ( zval1 * znum - 1. )/ ( znum - 1. )
380                  zfm   = xkr_frac**( 1. - zeps )
381                  zgm   = xkr_frac**( zval1 - zeps )
382                  zdiv  = MAX( 1.e-4, ABS( zeps - zval2 ) ) * SIGN( 1., ( zeps - zval2 ) )
383                  zdiv1 = zeps - zval3
384                  wsbio3(ji,jj,jk) = xkr_wsbio_min * ( zeps - zval1 ) / zdiv    &
385                     &             - xkr_wsbio_max *   zgm * xkr_eta  / zdiv
386                  wsbio4(ji,jj,jk) = xkr_wsbio_min *   ( zeps-1. )    / zdiv1   &
387                     &             - xkr_wsbio_max *   zfm * xkr_eta  / zdiv1
388                  IF( znum == 1.1)   wsbio3(ji,jj,jk) = wsbio4(ji,jj,jk)
389               ENDIF
390            END DO
391         END DO
392      END DO
393
394      wscal(:,:,:) = MAX( wsbio3(:,:,:), 30._wp )
395
396      !   INITIALIZE TO ZERO ALL THE SINKING ARRAYS
397      !   -----------------------------------------
398
399      sinking (:,:,:) = 0.e0
400      sinking2(:,:,:) = 0.e0
401      sinkcal (:,:,:) = 0.e0
402      sinkfer (:,:,:) = 0.e0
403      sinksil (:,:,:) = 0.e0
404
405     !   Compute the sedimentation term using p4zsink2 for all the sinking particles
406     !   -----------------------------------------------------
407
408      niter1 = niter1max
409      niter2 = niter2max
410
411      DO jit = 1, niter1
412        CALL p4z_sink2( wsbio3, sinking , jppoc, niter1 )
413        CALL p4z_sink2( wsbio3, sinkfer , jpsfe, niter1 )
414        CALL p4z_sink2( wscal , sinksil , jpgsi, niter1 )
415        CALL p4z_sink2( wscal , sinkcal , jpcal, niter1 )
416      END DO
417
418      DO jit = 1, niter2
419        CALL p4z_sink2( wsbio4, sinking2, jpnum, niter2 )
420      END DO
421
422     !  Exchange between organic matter compartments due to coagulation/disaggregation
423     !  ---------------------------------------------------
424
425      zval1 = 1. + xkr_zeta
426      zval2 = 1. + xkr_eta
427      zval3 = 3. + xkr_eta
428      zval4 = 4. + xkr_eta
429
430      DO jk = 1,jpkm1
431         DO jj = 1,jpj
432            DO ji = 1,jpi
433               IF( tmask(ji,jj,jk) /= 0.e0 ) THEN
434
435                  znum = trb(ji,jj,jk,jppoc)/(trb(ji,jj,jk,jpnum)+rtrn) / xkr_massp
436                  !-------------- To avoid sinking speed over 50 m/day -------
437                  znum  = min(xnumm(jk),znum)
438                  znum  = MAX( 1.1,znum)
439                  !------------------------------------------------------------
440                  zeps  = ( zval1 * znum - 1.) / ( znum - 1.)
441                  zdiv  = MAX( 1.e-4, ABS( zeps - zval3) ) * SIGN( 1., zeps - zval3 )
442                  zdiv1 = MAX( 1.e-4, ABS( zeps - 4.   ) ) * SIGN( 1., zeps - 4.    )
443                  zdiv2 = zeps - 2.
444                  zdiv3 = zeps - 3.
445                  zdiv4 = zeps - zval2
446                  zdiv5 = 2.* zeps - zval4
447                  zfm   = xkr_frac**( 1.- zeps )
448                  zsm   = xkr_frac**xkr_eta
449
450                  !    Part I : Coagulation dependant on turbulence
451                  !    ----------------------------------------------
452
453                  zagg1 =  0.163 * trb(ji,jj,jk,jpnum)**2               &
454                     &            * 2.*( (zfm-1.)*(zfm*xkr_mass_max**3-xkr_mass_min**3)    &
455                     &            * (zeps-1)/zdiv1 + 3.*(zfm*xkr_mass_max-xkr_mass_min)    &
456                     &            * (zfm*xkr_mass_max**2-xkr_mass_min**2)                  &
457                     &            * (zeps-1.)**2/(zdiv2*zdiv3)) 
458                  zagg2 =  2*0.163*trb(ji,jj,jk,jpnum)**2*zfm*                       &
459                     &                   ((xkr_mass_max**3+3.*(xkr_mass_max**2          &
460                     &                    *xkr_mass_min*(zeps-1.)/zdiv2                 &
461                     &                    +xkr_mass_max*xkr_mass_min**2*(zeps-1.)/zdiv3)    &
462                     &                    +xkr_mass_min**3*(zeps-1)/zdiv1)                  &
463                     &                    -zfm*xkr_mass_max**3*(1.+3.*((zeps-1.)/           &
464                     &                    (zeps-2.)+(zeps-1.)/zdiv3)+(zeps-1.)/zdiv1))   
465
466                  zagg3 =  0.163*trb(ji,jj,jk,jpnum)**2*zfm**2*8. * xkr_mass_max**3 
467                 
468                 !    Aggregation of small into large particles
469                 !    Part II : Differential settling
470                 !    ----------------------------------------------
471
472                  zagg4 =  2.*3.141*0.125*trb(ji,jj,jk,jpnum)**2*                       &
473                     &                 xkr_wsbio_min*(zeps-1.)**2                         &
474                     &                 *(xkr_mass_min**2*((1.-zsm*zfm)/(zdiv3*zdiv4)      &
475                     &                 -(1.-zfm)/(zdiv*(zeps-1.)))-                       &
476                     &                 ((zfm*zfm*xkr_mass_max**2*zsm-xkr_mass_min**2)     &
477                     &                 *xkr_eta)/(zdiv*zdiv3*zdiv5) )   
478
479                  zagg5 =   2.*3.141*0.125*trb(ji,jj,jk,jpnum)**2                         &
480                     &                 *(zeps-1.)*zfm*xkr_wsbio_min                        &
481                     &                 *(zsm*(xkr_mass_min**2-zfm*xkr_mass_max**2)         &
482                     &                 /zdiv3-(xkr_mass_min**2-zfm*zsm*xkr_mass_max**2)    &
483                     &                 /zdiv) 
484
485                  !
486                  !     Fractionnation by swimming organisms
487                  !     ------------------------------------
488
489                  zfract = 2.*3.141*0.125*trb(ji,jj,jk,jpmes)*12./0.12/0.06**3*trb(ji,jj,jk,jpnum)  &
490                    &      * (0.01/xkr_mass_min)**(1.-zeps)*0.1**2  &
491                    &      * 10000.*xstep
492
493                  !     Aggregation of DOC to small particles
494                  !     --------------------------------------
495
496                  zaggdoc = 0.83 * trb(ji,jj,jk,jpdoc) * xstep * xdiss(ji,jj,jk) * trb(ji,jj,jk,jpdoc)   &
497                     &        + 0.005 * 231. * trb(ji,jj,jk,jpdoc) * xstep * trb(ji,jj,jk,jpdoc)
498                  zaggdoc1 = 271. * trb(ji,jj,jk,jppoc) * xstep * xdiss(ji,jj,jk) * trb(ji,jj,jk,jpdoc)  &
499                     &  + 0.02 * 16706. * trb(ji,jj,jk,jppoc) * xstep * trb(ji,jj,jk,jpdoc)
500
501# if defined key_degrad
502                   zagg1   = zagg1   * facvol(ji,jj,jk)                 
503                   zagg2   = zagg2   * facvol(ji,jj,jk)                 
504                   zagg3   = zagg3   * facvol(ji,jj,jk)                 
505                   zagg4   = zagg4   * facvol(ji,jj,jk)                 
506                   zagg5   = zagg5   * facvol(ji,jj,jk)                 
507                   zaggdoc = zaggdoc * facvol(ji,jj,jk)                 
508                   zaggdoc1 = zaggdoc1 * facvol(ji,jj,jk)
509# endif
510                  zaggsh = ( zagg1 + zagg2 + zagg3 ) * rfact2 * xdiss(ji,jj,jk) / 1000.
511                  zaggsi = ( zagg4 + zagg5 ) * xstep / 10.
512                  zagg = 0.5 * xkr_stick * ( zaggsh + zaggsi )
513                  !
514                  znumdoc = trb(ji,jj,jk,jpnum) / ( trb(ji,jj,jk,jppoc) + rtrn )
515                  tra(ji,jj,jk,jppoc) = tra(ji,jj,jk,jppoc) + zaggdoc + zaggdoc1
516                  tra(ji,jj,jk,jpnum) = tra(ji,jj,jk,jpnum) + zfract + zaggdoc / xkr_massp - zagg
517                  tra(ji,jj,jk,jpdoc) = tra(ji,jj,jk,jpdoc) - zaggdoc - zaggdoc1
518
519               ENDIF
520            END DO
521         END DO
522      END DO
523
524     ! Total primary production per year
525     t_oce_co2_exp = t_oce_co2_exp + glob_sum( ( sinking(:,:,ik100) * e1e2t(:,:) * tmask(:,:,1) )
526     !
527     IF( lk_iomput ) THEN
528        IF( knt == nrdttrc ) THEN
529          CALL wrk_alloc( jpi, jpj,      zw2d )
530          CALL wrk_alloc( jpi, jpj, jpk, zw3d )
531          zfact = 1.e+3 * rfact2r  !  conversion from mol/l/kt to  mol/m3/s
532          !
533          IF( iom_use( "EPC100" ) )  THEN
534              zw2d(:,:) = sinking(:,:,ik100) * zfact * tmask(:,:,1) ! Export of carbon at 100m
535              CALL iom_put( "EPC100"  , zw2d )
536          ENDIF
537          IF( iom_use( "EPN100" ) )  THEN
538              zw2d(:,:) = sinking2(:,:,ik100) * zfact * tmask(:,:,1) ! Export of number of aggregates ?
539              CALL iom_put( "EPN100"  , zw2d )
540          ENDIF
541          IF( iom_use( "EPCAL100" ) )  THEN
542              zw2d(:,:) = sinkcal(:,:,ik100) * zfact * tmask(:,:,1) ! Export of calcite at 100m
543              CALL iom_put( "EPCAL100"  , zw2d )
544          ENDIF
545          IF( iom_use( "EPSI100" ) )  THEN
546              zw2d(:,:) = sinksil(:,:,ik100) * zfact * tmask(:,:,1) ! Export of bigenic silica at 100m
547              CALL iom_put( "EPSI100"  , zw2d )
548          ENDIF
549          IF( iom_use( "EXPC" ) )  THEN
550              zw3d(:,:,:) = sinking(:,:,:) * zfact * tmask(:,:,:) ! Export of carbon in the water column
551              CALL iom_put( "EXPC"  , zw3d )
552          ENDIF
553          IF( iom_use( "EXPN" ) )  THEN
554              zw3d(:,:,:) = sinking(:,:,:) * zfact * tmask(:,:,:) ! Export of carbon in the water column
555              CALL iom_put( "EXPN"  , zw3d )
556          ENDIF
557          IF( iom_use( "EXPCAL" ) )  THEN
558              zw3d(:,:,:) = sinkcal(:,:,:) * zfact * tmask(:,:,:) ! Export of calcite
559              CALL iom_put( "EXPCAL"  , zw3d )
560          ENDIF
561          IF( iom_use( "EXPSI" ) )  THEN
562              zw3d(:,:,:) = sinksil(:,:,:) * zfact * tmask(:,:,:) ! Export of bigenic silica
563              CALL iom_put( "EXPSI"  , zw3d )
564          ENDIF
565          IF( iom_use( "XNUM" ) )  THEN
566              zw3d(:,:,:) =  znum3d(:,:,:) * tmask(:,:,:) !  Number of particles on aggregats
567              CALL iom_put( "XNUM"  , zw3d )
568          ENDIF
569          IF( iom_use( "WSC" ) )  THEN
570              zw3d(:,:,:) = wsbio3(:,:,:) * tmask(:,:,:) ! Sinking speed of carbon particles
571              CALL iom_put( "WSC"  , zw3d )
572          ENDIF
573          IF( iom_use( "WSN" ) )  THEN
574              zw3d(:,:,:) = wsbio4(:,:,:) * tmask(:,:,:) ! Sinking speed of particles number
575              CALL iom_put( "WSN"  , zw3d )
576          ENDIF
577          !
578          CALL wrk_dealloc( jpi, jpj,      zw2d )
579          CALL wrk_dealloc( jpi, jpj, jpk, zw3d )
580      ELSE
581         IF( ln_diatrc ) THEN
582            zfact = 1.e3 * rfact2r
583            trc2d(:,:  ,jp_pcs0_2d + 4)  = sinking (:,:,ik100)  * zfact * tmask(:,:,1)
584            trc2d(:,:  ,jp_pcs0_2d + 5)  = sinking2(:,:,ik100)  * zfact * tmask(:,:,1)
585            trc2d(:,:  ,jp_pcs0_2d + 6)  = sinkfer (:,:,ik100)  * zfact * tmask(:,:,1)
586            trc2d(:,:  ,jp_pcs0_2d + 7)  = sinksil (:,:,ik100)  * zfact * tmask(:,:,1)
587            trc2d(:,:  ,jp_pcs0_2d + 8)  = sinkcal (:,:,ik100)  * zfact * tmask(:,:,1)
588            trc3d(:,:,:,jp_pcs0_3d + 11) = sinking (:,:,:)      * zfact * tmask(:,:,:)
589            trc3d(:,:,:,jp_pcs0_3d + 12) = sinking2(:,:,:)      * zfact * tmask(:,:,:)
590            trc3d(:,:,:,jp_pcs0_3d + 13) = sinksil (:,:,:)      * zfact * tmask(:,:,:)
591            trc3d(:,:,:,jp_pcs0_3d + 14) = sinkcal (:,:,:)      * zfact * tmask(:,:,:)
592            trc3d(:,:,:,jp_pcs0_3d + 15) = znum3d  (:,:,:)              * tmask(:,:,:)
593            trc3d(:,:,:,jp_pcs0_3d + 16) = wsbio3  (:,:,:)              * tmask(:,:,:)
594            trc3d(:,:,:,jp_pcs0_3d + 17) = wsbio4  (:,:,:)              * tmask(:,:,:)
595         ENDIF
596      ENDIF
597
598      !
599      IF(ln_ctl)   THEN  ! print mean trends (used for debugging)
600         WRITE(charout, FMT="('sink')")
601         CALL prt_ctl_trc_info(charout)
602         CALL prt_ctl_trc(tab4d=tra, mask=tmask, clinfo=ctrcnm)
603      ENDIF
604      !
605      CALL wrk_dealloc( jpi, jpj, jpk, znum3d )
606      !
607      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_stop('p4z_sink')
608      !
609   END SUBROUTINE p4z_sink
610
611
612   SUBROUTINE p4z_sink_init
613      !!----------------------------------------------------------------------
614      !!                  ***  ROUTINE p4z_sink_init  ***
615      !!
616      !! ** Purpose :   Initialization of sinking parameters
617      !!                Kriest parameterization only
618      !!
619      !! ** Method  :   Read the nampiskrs namelist and check the parameters
620      !!      called at the first timestep
621      !!
622      !! ** input   :   Namelist nampiskrs
623      !!----------------------------------------------------------------------
624      INTEGER  ::   jk, jn, kiter
625      INTEGER  ::   ios                 ! Local integer output status for namelist read
626      REAL(wp) ::   znum, zdiv
627      REAL(wp) ::   zws, zwr, zwl,wmax, znummax
628      REAL(wp) ::   zmin, zmax, zl, zr, xacc
629      !
630      NAMELIST/nampiskrs/ xkr_sfact, xkr_stick ,  &
631         &                xkr_nnano, xkr_ndiat, xkr_nmicro, xkr_nmeso, xkr_naggr
632      !!----------------------------------------------------------------------
633      !
634      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_start('p4z_sink_init')
635      !
636
637      REWIND( numnatp_ref )              ! Namelist nampiskrs in reference namelist : Pisces sinking Kriest
638      READ  ( numnatp_ref, nampiskrs, IOSTAT = ios, ERR = 901)
639901   IF( ios /= 0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'nampiskrs in reference namelist', lwp )
640
641      REWIND( numnatp_cfg )              ! Namelist nampiskrs in configuration namelist : Pisces sinking Kriest
642      READ  ( numnatp_cfg, nampiskrs, IOSTAT = ios, ERR = 902 )
643902   IF( ios /= 0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'nampiskrs in configuration namelist', lwp )
644      IF(lwm) WRITE ( numonp, nampiskrs )
645
646      IF(lwp) THEN
647         WRITE(numout,*)
648         WRITE(numout,*) ' Namelist : nampiskrs'
649         WRITE(numout,*) '    Sinking factor                           xkr_sfact    = ', xkr_sfact
650         WRITE(numout,*) '    Stickiness                               xkr_stick    = ', xkr_stick
651         WRITE(numout,*) '    Nbr of cell in nano size class           xkr_nnano    = ', xkr_nnano
652         WRITE(numout,*) '    Nbr of cell in diatoms size class        xkr_ndiat    = ', xkr_ndiat
653         WRITE(numout,*) '    Nbr of cell in microzoo size class       xkr_nmicro   = ', xkr_nmicro
654         WRITE(numout,*) '    Nbr of cell in mesozoo size class        xkr_nmeso    = ', xkr_nmeso
655         WRITE(numout,*) '    Nbr of cell in aggregates size class     xkr_naggr    = ', xkr_naggr
656      ENDIF
657
658
659      ! max and min vertical particle speed
660      xkr_wsbio_min = xkr_sfact * xkr_mass_min**xkr_eta
661      xkr_wsbio_max = xkr_sfact * xkr_mass_max**xkr_eta
662      IF (lwp) WRITE(numout,*) ' max and min vertical particle speed ', xkr_wsbio_min, xkr_wsbio_max
663
664      !
665      !    effect of the sizes of the different living pools on particle numbers
666      !    nano = 2um-20um -> mean size=6.32 um -> ws=2.596 -> xnum=xnnano=2.337
667      !    diat and microzoo = 10um-200um -> 44.7 -> 8.732 -> xnum=xndiat=3.718
668      !    mesozoo = 200um-2mm -> 632.45 -> 45.14 -> xnum=xnmeso=7.147
669      !    aggregates = 200um-10mm -> 1414 -> 74.34 -> xnum=xnaggr=9.877
670      !    doc aggregates = 1um
671      ! ----------------------------------------------------------
672
673      xkr_dnano = 1. / ( xkr_massp * xkr_nnano )
674      xkr_ddiat = 1. / ( xkr_massp * xkr_ndiat )
675      xkr_dmicro = 1. / ( xkr_massp * xkr_nmicro )
676      xkr_dmeso = 1. / ( xkr_massp * xkr_nmeso )
677      xkr_daggr = 1. / ( xkr_massp * xkr_naggr )
678
679      !!---------------------------------------------------------------------
680      !!    'key_kriest'                                                  ???
681      !!---------------------------------------------------------------------
682      !  COMPUTATION OF THE VERTICAL PROFILE OF MAXIMUM SINKING SPEED
683      !  Search of the maximum number of particles in aggregates for each k-level.
684      !  Bissection Method
685      !--------------------------------------------------------------------
686      IF (lwp) THEN
687        WRITE(numout,*)
688        WRITE(numout,*)'    kriest : Compute maximum number of particles in aggregates'
689      ENDIF
690
691      xacc     =  0.001_wp
692      kiter    = 50
693      zmin     =  1.10_wp
694      zmax     = xkr_mass_max / xkr_mass_min
695      xkr_frac = zmax
696
697      DO jk = 1,jpk
698         zl = zmin
699         zr = zmax
700         wmax = 0.5 * e3t_n(1,1,jk) * rday * float(niter1max) / rfact2
701         zdiv = xkr_zeta + xkr_eta - xkr_eta * zl
702         znum = zl - 1.
703         zwl =  xkr_wsbio_min * xkr_zeta / zdiv &
704            & - ( xkr_wsbio_max * xkr_eta * znum * &
705            &     xkr_frac**( -xkr_zeta / znum ) / zdiv ) &
706            & - wmax
707
708         zdiv = xkr_zeta + xkr_eta - xkr_eta * zr
709         znum = zr - 1.
710         zwr =  xkr_wsbio_min * xkr_zeta / zdiv &
711            & - ( xkr_wsbio_max * xkr_eta * znum * &
712            &     xkr_frac**( -xkr_zeta / znum ) / zdiv ) &
713            & - wmax
714iflag:   DO jn = 1, kiter
715            IF    ( zwl == 0._wp ) THEN   ;   znummax = zl
716            ELSEIF( zwr == 0._wp ) THEN   ;   znummax = zr
717            ELSE
718               znummax = ( zr + zl ) / 2.
719               zdiv = xkr_zeta + xkr_eta - xkr_eta * znummax
720               znum = znummax - 1.
721               zws =  xkr_wsbio_min * xkr_zeta / zdiv &
722                  & - ( xkr_wsbio_max * xkr_eta * znum * &
723                  &     xkr_frac**( -xkr_zeta / znum ) / zdiv ) &
724                  & - wmax
725               IF( zws * zwl < 0. ) THEN   ;   zr = znummax
726               ELSE                        ;   zl = znummax
727               ENDIF
728               zdiv = xkr_zeta + xkr_eta - xkr_eta * zl
729               znum = zl - 1.
730               zwl =  xkr_wsbio_min * xkr_zeta / zdiv &
731                  & - ( xkr_wsbio_max * xkr_eta * znum * &
732                  &     xkr_frac**( -xkr_zeta / znum ) / zdiv ) &
733                  & - wmax
734
735               zdiv = xkr_zeta + xkr_eta - xkr_eta * zr
736               znum = zr - 1.
737               zwr =  xkr_wsbio_min * xkr_zeta / zdiv &
738                  & - ( xkr_wsbio_max * xkr_eta * znum * &
739                  &     xkr_frac**( -xkr_zeta / znum ) / zdiv ) &
740                  & - wmax
741               !
742               IF ( ABS ( zws )  <= xacc ) EXIT iflag
743               !
744            ENDIF
745            !
746         END DO iflag
747
748         xnumm(jk) = znummax
749         IF (lwp) WRITE(numout,*) '       jk = ', jk, ' wmax = ', wmax,' xnum max = ', xnumm(jk)
750         !
751      END DO
752      !
753      ik100 = 10        !  last level where depth less than 100 m
754      DO jk = jpkm1, 1, -1
755         IF( gdept_1d(jk) > 100. )  iksed = jk - 1
756      END DO
757      IF (lwp) WRITE(numout,*)
758      IF (lwp) WRITE(numout,*) ' Level corresponding to 100m depth ',  ik100 + 1
759      IF (lwp) WRITE(numout,*)
760      !
761      t_oce_co2_exp = 0._wp
762      !
763      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_stop('p4z_sink_init')
764      !
765  END SUBROUTINE p4z_sink_init
766
767#endif
768
769   SUBROUTINE p4z_sink2( pwsink, psinkflx, jp_tra, kiter )
770      !!---------------------------------------------------------------------
771      !!                     ***  ROUTINE p4z_sink2  ***
772      !!
773      !! ** Purpose :   Compute the sedimentation terms for the various sinking
774      !!     particles. The scheme used to compute the trends is based
775      !!     on MUSCL.
776      !!
777      !! ** Method  : - this ROUTINE compute not exactly the advection but the
778      !!      transport term, i.e.  div(u*tra).
779      !!---------------------------------------------------------------------
780      !
781      INTEGER , INTENT(in   )                         ::   jp_tra    ! tracer index index     
782      INTEGER , INTENT(in   )                         ::   kiter     ! number of iterations for time-splitting
783      REAL(wp), INTENT(in   ), DIMENSION(jpi,jpj,jpk) ::   pwsink    ! sinking speed
784      REAL(wp), INTENT(inout), DIMENSION(jpi,jpj,jpk) ::   psinkflx  ! sinking fluxe
785      !!
786      INTEGER  ::   ji, jj, jk, jn
787      REAL(wp) ::   zigma,zew,zign, zflx, zstep
788      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:,:,:) :: ztraz, zakz, zwsink2, ztrb 
789      !!---------------------------------------------------------------------
790      !
791      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_start('p4z_sink2')
792      !
793      ! Allocate temporary workspace
794      CALL wrk_alloc( jpi, jpj, jpk, ztraz, zakz, zwsink2, ztrb )
795
796      zstep = rfact2 / FLOAT( kiter ) / 2.
797
798      ztraz(:,:,:) = 0.e0
799      zakz (:,:,:) = 0.e0
800      ztrb (:,:,:) = trb(:,:,:,jp_tra)
801
802      DO jk = 1, jpkm1
803         zwsink2(:,:,jk+1) = -pwsink(:,:,jk) / rday * tmask(:,:,jk+1) 
804      END DO
805      zwsink2(:,:,1) = 0.e0
806      IF( lk_degrad ) THEN
807         zwsink2(:,:,:) = zwsink2(:,:,:) * facvol(:,:,:)
808      ENDIF
809
810
811      ! Vertical advective flux
812      DO jn = 1, 2
813         !  first guess of the slopes interior values
814         DO jk = 2, jpkm1
815            ztraz(:,:,jk) = ( trb(:,:,jk-1,jp_tra) - trb(:,:,jk,jp_tra) ) * tmask(:,:,jk)
816         END DO
817         ztraz(:,:,1  ) = 0.0
818         ztraz(:,:,jpk) = 0.0
819
820         ! slopes
821         DO jk = 2, jpkm1
822            DO jj = 1,jpj
823               DO ji = 1, jpi
824                  zign = 0.25 + SIGN( 0.25, ztraz(ji,jj,jk) * ztraz(ji,jj,jk+1) )
825                  zakz(ji,jj,jk) = ( ztraz(ji,jj,jk) + ztraz(ji,jj,jk+1) ) * zign
826               END DO
827            END DO
828         END DO
829         
830         ! Slopes limitation
831         DO jk = 2, jpkm1
832            DO jj = 1, jpj
833               DO ji = 1, jpi
834                  zakz(ji,jj,jk) = SIGN( 1., zakz(ji,jj,jk) ) *        &
835                     &             MIN( ABS( zakz(ji,jj,jk) ), 2. * ABS(ztraz(ji,jj,jk+1)), 2. * ABS(ztraz(ji,jj,jk) ) )
836               END DO
837            END DO
838         END DO
839         
840         ! vertical advective flux
841         DO jk = 1, jpkm1
842            DO jj = 1, jpj     
843               DO ji = 1, jpi   
844                  zigma = zwsink2(ji,jj,jk+1) * zstep / e3w_n(ji,jj,jk+1)
845                  zew   = zwsink2(ji,jj,jk+1)
846                  psinkflx(ji,jj,jk+1) = -zew * ( trb(ji,jj,jk,jp_tra) - 0.5 * ( 1 + zigma ) * zakz(ji,jj,jk) ) * zstep
847               END DO
848            END DO
849         END DO
850         !
851         ! Boundary conditions
852         psinkflx(:,:,1  ) = 0.e0
853         psinkflx(:,:,jpk) = 0.e0
854         
855         DO jk=1,jpkm1
856            DO jj = 1,jpj
857               DO ji = 1, jpi
858                  zflx = ( psinkflx(ji,jj,jk) - psinkflx(ji,jj,jk+1) ) / e3t_n(ji,jj,jk)
859                  trb(ji,jj,jk,jp_tra) = trb(ji,jj,jk,jp_tra) + zflx
860               END DO
861            END DO
862         END DO
863
864      ENDDO
865
866      DO jk = 1,jpkm1
867         DO jj = 1,jpj
868            DO ji = 1, jpi
869               zflx = ( psinkflx(ji,jj,jk) - psinkflx(ji,jj,jk+1) ) / e3t_n(ji,jj,jk)
870               ztrb(ji,jj,jk) = ztrb(ji,jj,jk) + 2. * zflx
871            END DO
872         END DO
873      END DO
874
875      trb(:,:,:,jp_tra) = ztrb(:,:,:)
876      psinkflx(:,:,:)   = 2. * psinkflx(:,:,:)
877      !
878      CALL wrk_dealloc( jpi, jpj, jpk, ztraz, zakz, zwsink2, ztrb )
879      !
880      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_stop('p4z_sink2')
881      !
882   END SUBROUTINE p4z_sink2
883
884
885   INTEGER FUNCTION p4z_sink_alloc()
886      !!----------------------------------------------------------------------
887      !!                     ***  ROUTINE p4z_sink_alloc  ***
888      !!----------------------------------------------------------------------
889      ALLOCATE( wsbio3 (jpi,jpj,jpk) , wsbio4  (jpi,jpj,jpk) , wscal(jpi,jpj,jpk) ,     &
890         &      sinking(jpi,jpj,jpk) , sinking2(jpi,jpj,jpk)                      ,     &               
891         &      sinkcal(jpi,jpj,jpk) , sinksil (jpi,jpj,jpk)                      ,     &               
892#if defined key_kriest
893         &      xnumm(jpk)                                                        ,     &               
894#else
895         &      sinkfer2(jpi,jpj,jpk)                                             ,     &               
896#endif
897         &      sinkfer(jpi,jpj,jpk)                                              , STAT=p4z_sink_alloc )               
898         !
899      IF( p4z_sink_alloc /= 0 ) CALL ctl_warn('p4z_sink_alloc : failed to allocate arrays.')
900      !
901   END FUNCTION p4z_sink_alloc
902   
903#else
904   !!======================================================================
905   !!  Dummy module :                                   No PISCES bio-model
906   !!======================================================================
907CONTAINS
908   SUBROUTINE p4z_sink                    ! Empty routine
909   END SUBROUTINE p4z_sink
910#endif 
911
912   !!======================================================================
913END MODULE p4zsink
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.