Changeset 10707


Ignore:
Timestamp:
2019-02-20T19:15:35+01:00 (18 months ago)
Author:
dford
Message:

Separate call to bioanalysis for each grid point, so C:N ratios can be varied.

File:
1 edited

Legend:

Unmodified
Added
Removed
  • branches/UKMO/AMM15_v3_6_STABLE_package_collate_BGC_DA/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/ASM/asmphyto2dbal_ersem.F90

    r10667 r10707  
    100100      !!--------------------------------------------------------------------------- 
    101101      !! 
    102       LOGICAL,  INTENT(in   )                               :: ld_chltot      ! Assim chltot y/n 
    103       REAL(wp), INTENT(inout), DIMENSION(jpi,jpj)           :: pinc_chltot    ! chltot increments 
    104       LOGICAL,  INTENT(in   )                               :: ld_chldia      ! Assim chldia y/n 
    105       REAL(wp), INTENT(inout), DIMENSION(jpi,jpj)           :: pinc_chldia    ! chldia increments 
    106       LOGICAL,  INTENT(in   )                               :: ld_chlnan      ! Assim chlnan y/n 
    107       REAL(wp), INTENT(inout), DIMENSION(jpi,jpj)           :: pinc_chlnan    ! chlnan increments 
    108       LOGICAL,  INTENT(in   )                               :: ld_chlpic      ! Assim chlpic y/n 
    109       REAL(wp), INTENT(inout), DIMENSION(jpi,jpj)           :: pinc_chlpic    ! chlpic increments 
    110       LOGICAL,  INTENT(in   )                               :: ld_chldin      ! Assim chldin y/n 
    111       REAL(wp), INTENT(inout), DIMENSION(jpi,jpj)           :: pinc_chldin    ! chldin increments 
    112       REAL(wp), INTENT(in   )                               :: pincper        ! Assimilation period 
    113       REAL(wp), INTENT(in   )                               :: p_maxchlinc    ! Max chl increment 
    114       LOGICAL,  INTENT(in   )                               :: ld_phytobal    ! Balancing y/n 
    115       REAL(wp), INTENT(inout), DIMENSION(jpi,jpj)           :: pmld           ! Mixed layer depth 
    116       REAL(wp), INTENT(in   ), DIMENSION(jpi,jpj)           :: pgrow_avg_bkg  ! Avg phyto growth 
    117       REAL(wp), INTENT(in   ), DIMENSION(jpi,jpj)           :: ploss_avg_bkg  ! Avg phyto loss 
    118       REAL(wp), INTENT(in   ), DIMENSION(jpi,jpj)           :: phyt_avg_bkg   ! Avg phyto 
    119       REAL(wp), INTENT(in   ), DIMENSION(jpi,jpj)           :: mld_max_bkg    ! Max MLD 
    120       REAL(wp), INTENT(in   ), DIMENSION(jpi,jpj,jpk)       :: totalk_bkg     ! Total alkalinity 
    121       REAL(wp), INTENT(in   ), DIMENSION(jpi,jpj,jpk,jptra) :: tracer_bkg     ! State variables 
    122       REAL(wp), INTENT(  out), DIMENSION(jpi,jpj,jpk,jptra) :: phyto2d_balinc ! Balancing increments 
     102      LOGICAL,  INTENT(in   )                               :: ld_chltot        ! Assim chltot y/n 
     103      REAL(wp), INTENT(inout), DIMENSION(jpi,jpj)           :: pinc_chltot      ! chltot increments 
     104      LOGICAL,  INTENT(in   )                               :: ld_chldia        ! Assim chldia y/n 
     105      REAL(wp), INTENT(inout), DIMENSION(jpi,jpj)           :: pinc_chldia      ! chldia increments 
     106      LOGICAL,  INTENT(in   )                               :: ld_chlnan        ! Assim chlnan y/n 
     107      REAL(wp), INTENT(inout), DIMENSION(jpi,jpj)           :: pinc_chlnan      ! chlnan increments 
     108      LOGICAL,  INTENT(in   )                               :: ld_chlpic        ! Assim chlpic y/n 
     109      REAL(wp), INTENT(inout), DIMENSION(jpi,jpj)           :: pinc_chlpic      ! chlpic increments 
     110      LOGICAL,  INTENT(in   )                               :: ld_chldin        ! Assim chldin y/n 
     111      REAL(wp), INTENT(inout), DIMENSION(jpi,jpj)           :: pinc_chldin      ! chldin increments 
     112      REAL(wp), INTENT(in   )                               :: pincper          ! Assimilation period 
     113      REAL(wp), INTENT(in   )                               :: p_maxchlinc      ! Max chl increment 
     114      LOGICAL,  INTENT(in   )                               :: ld_phytobal      ! Balancing y/n 
     115      REAL(wp), INTENT(inout), DIMENSION(jpi,jpj)           :: pmld             ! Mixed layer depth 
     116      REAL(wp), INTENT(in   ), DIMENSION(jpi,jpj)           :: pgrow_avg_bkg    ! Avg phyto growth 
     117      REAL(wp), INTENT(in   ), DIMENSION(jpi,jpj)           :: ploss_avg_bkg    ! Avg phyto loss 
     118      REAL(wp), INTENT(in   ), DIMENSION(jpi,jpj)           :: phyt_avg_bkg     ! Avg phyto 
     119      REAL(wp), INTENT(in   ), DIMENSION(jpi,jpj)           :: mld_max_bkg      ! Max MLD 
     120      REAL(wp), INTENT(in   ), DIMENSION(jpi,jpj,jpk)       :: totalk_bkg       ! Total alkalinity 
     121      REAL(wp), INTENT(in   ), DIMENSION(jpi,jpj,jpk,jptra) :: tracer_bkg       ! State variables 
     122      REAL(wp), INTENT(  out), DIMENSION(jpi,jpj,jpk,jptra) :: phyto2d_balinc   ! Balancing increments 
    123123      !! 
    124       INTEGER                                               :: ji, jj, jk, jn ! Loop counters 
    125       INTEGER                                               :: jkmax          ! Loop index 
    126       INTEGER,                 DIMENSION(6)                 :: i_tracer       ! Tracer indices 
    127       REAL(wp)                                              :: zmassc         ! Carbon molar mass 
    128       REAL(wp)                                              :: zmassn         ! Nitrogen molar mass 
    129       REAL(wp)                                              :: z4qnc          ! Z4/qnc (mesozoo N:C) 
    130       REAL(wp)                                              :: n2be_p         ! N:biomass for total phy 
    131       REAL(wp)                                              :: n2be_z         ! N:biomass for total zoo 
    132       REAL(wp)                                              :: n2be_d         ! N:biomass for detritus 
    133       REAL(wp)                                              :: zfrac          ! Fractions 
    134       REAL(wp)                                              :: zfrac_chl1     !  
    135       REAL(wp)                                              :: zfrac_chl2     !  
    136       REAL(wp)                                              :: zfrac_chl3     !  
    137       REAL(wp)                                              :: zfrac_chl4     !  
    138       REAL(wp)                                              :: zfrac_p1n      !  
    139       REAL(wp)                                              :: zfrac_p2n      !  
    140       REAL(wp)                                              :: zfrac_p3n      !  
    141       REAL(wp)                                              :: zfrac_p4n      !  
    142       REAL(wp)                                              :: zfrac_z4n      !  
    143       REAL(wp)                                              :: zfrac_z5n      !  
    144       REAL(wp)                                              :: zfrac_z6n      !  
    145       REAL(wp)                                              :: zfrac_n3n      !  
    146       REAL(wp)                                              :: zfrac_n4n      !  
    147       REAL(wp)                                              :: zfrac_r4n      !  
    148       REAL(wp)                                              :: zfrac_r6n      !  
    149       REAL(wp)                                              :: zfrac_r8n      !  
    150       REAL(wp)                                              :: zrat_chl1_p1n  ! Ratios 
    151       REAL(wp)                                              :: zrat_p1c_p1n   !  
    152       REAL(wp)                                              :: zrat_p1p_p1n   !  
    153       REAL(wp)                                              :: zrat_p1s_p1n   !  
    154       REAL(wp)                                              :: zrat_chl2_p2n  !  
    155       REAL(wp)                                              :: zrat_p2c_p2n   !  
    156       REAL(wp)                                              :: zrat_p2p_p2n   !  
    157       REAL(wp)                                              :: zrat_chl3_p3n  !  
    158       REAL(wp)                                              :: zrat_p3c_p3n   !  
    159       REAL(wp)                                              :: zrat_p3p_p3n   !  
    160       REAL(wp)                                              :: zrat_chl4_p4n  !  
    161       REAL(wp)                                              :: zrat_p4c_p4n   !  
    162       REAL(wp)                                              :: zrat_p4p_p4n   !  
    163       REAL(wp)                                              :: zrat_z4c_z4n   !  
    164       REAL(wp)                                              :: zrat_z5c_z5n   !  
    165       REAL(wp)                                              :: zrat_z5p_z5n   !  
    166       REAL(wp)                                              :: zrat_z6c_z6n   !  
    167       REAL(wp)                                              :: zrat_z6p_z6n   !  
    168       REAL(wp)                                              :: zrat_r4c_r4n   !  
    169       REAL(wp)                                              :: zrat_r4p_r4n   !  
    170       REAL(wp)                                              :: zrat_r6c_r6n   !  
    171       REAL(wp)                                              :: zrat_r6p_r6n   !  
    172       REAL(wp)                                              :: zrat_r6s_r6n   !  
    173       REAL(wp)                                              :: zrat_r8c_r8n   !  
    174       REAL(wp)                                              :: zrat_r8p_r8n   !  
    175       REAL(wp)                                              :: zrat_r8s_r8n   !  
    176       REAL(wp)                                              :: zrat_p1c_chl1  !  
    177       REAL(wp)                                              :: zrat_p1n_chl1  !  
    178       REAL(wp)                                              :: zrat_p1p_chl1  !  
    179       REAL(wp)                                              :: zrat_p1s_chl1  !  
    180       REAL(wp)                                              :: zrat_p2c_chl2  !  
    181       REAL(wp)                                              :: zrat_p2n_chl2  !  
    182       REAL(wp)                                              :: zrat_p2p_chl2  !  
    183       REAL(wp)                                              :: zrat_p3c_chl3  !  
    184       REAL(wp)                                              :: zrat_p3n_chl3  !  
    185       REAL(wp)                                              :: zrat_p3p_chl3  !  
    186       REAL(wp)                                              :: zrat_p4c_chl4  !  
    187       REAL(wp)                                              :: zrat_p4n_chl4  !  
    188       REAL(wp)                                              :: zrat_p4p_chl4  !  
    189       REAL(wp),                DIMENSION(jpi,jpj)           :: cchl_p         ! C:Chl for total phy 
    190       REAL(wp),                DIMENSION(16)                :: modparm        ! Model parameters 
    191       REAL(wp),                DIMENSION(20)                :: assimparm      ! Assimilation parameters 
    192       REAL(wp),                DIMENSION(jpi,jpj,jpk,6)     :: bstate         ! Background state 
    193       REAL(wp),                DIMENSION(jpi,jpj,jpk,6)     :: outincs        ! Balancing increments 
    194       REAL(wp),                DIMENSION(jpi,jpj,22)        :: diag           ! Depth-indep diagnostics 
    195       REAL(wp),                DIMENSION(jpi,jpj,jpk,22)    :: diag_fulldepth ! Full-depth diagnostics 
    196       REAL(wp),                DIMENSION(jpi,jpj)           :: pinc_chltot_temp 
     124      INTEGER                                               :: ji, jj, jk, jn   ! Loop counters 
     125      INTEGER                                               :: jkmax            ! Loop index 
     126      INTEGER,                 DIMENSION(6)                 :: i_tracer         ! Tracer indices 
     127      REAL(wp)                                              :: zmassc           ! Carbon molar mass 
     128      REAL(wp)                                              :: zmassn           ! Nitrogen molar mass 
     129      REAL(wp)                                              :: z4qnc            ! Z4/qnc (mesozoo N:C) 
     130      REAL(wp)                                              :: n2be_p           ! N:biomass for total phy 
     131      REAL(wp)                                              :: n2be_z           ! N:biomass for total zoo 
     132      REAL(wp)                                              :: n2be_d           ! N:biomass for detritus 
     133      REAL(wp)                                              :: zfrac            ! Fractions 
     134      REAL(wp)                                              :: zfrac_chl1       !  
     135      REAL(wp)                                              :: zfrac_chl2       !  
     136      REAL(wp)                                              :: zfrac_chl3       !  
     137      REAL(wp)                                              :: zfrac_chl4       !  
     138      REAL(wp)                                              :: zfrac_p1n        !  
     139      REAL(wp)                                              :: zfrac_p2n        !  
     140      REAL(wp)                                              :: zfrac_p3n        !  
     141      REAL(wp)                                              :: zfrac_p4n        !  
     142      REAL(wp)                                              :: zfrac_z4n        !  
     143      REAL(wp)                                              :: zfrac_z5n        !  
     144      REAL(wp)                                              :: zfrac_z6n        !  
     145      REAL(wp)                                              :: zfrac_n3n        !  
     146      REAL(wp)                                              :: zfrac_n4n        !  
     147      REAL(wp)                                              :: zfrac_r4n        !  
     148      REAL(wp)                                              :: zfrac_r6n        !  
     149      REAL(wp)                                              :: zfrac_r8n        !  
     150      REAL(wp)                                              :: zrat_chl1_p1n    ! Ratios 
     151      REAL(wp)                                              :: zrat_p1c_p1n     !  
     152      REAL(wp)                                              :: zrat_p1p_p1n     !  
     153      REAL(wp)                                              :: zrat_p1s_p1n     !  
     154      REAL(wp)                                              :: zrat_chl2_p2n    !  
     155      REAL(wp)                                              :: zrat_p2c_p2n     !  
     156      REAL(wp)                                              :: zrat_p2p_p2n     !  
     157      REAL(wp)                                              :: zrat_chl3_p3n    !  
     158      REAL(wp)                                              :: zrat_p3c_p3n     !  
     159      REAL(wp)                                              :: zrat_p3p_p3n     !  
     160      REAL(wp)                                              :: zrat_chl4_p4n    !  
     161      REAL(wp)                                              :: zrat_p4c_p4n     !  
     162      REAL(wp)                                              :: zrat_p4p_p4n     !  
     163      REAL(wp)                                              :: zrat_z4c_z4n     !  
     164      REAL(wp)                                              :: zrat_z5c_z5n     !  
     165      REAL(wp)                                              :: zrat_z5p_z5n     !  
     166      REAL(wp)                                              :: zrat_z6c_z6n     !  
     167      REAL(wp)                                              :: zrat_z6p_z6n     !  
     168      REAL(wp)                                              :: zrat_r4c_r4n     !  
     169      REAL(wp)                                              :: zrat_r4p_r4n     !  
     170      REAL(wp)                                              :: zrat_r6c_r6n     !  
     171      REAL(wp)                                              :: zrat_r6p_r6n     !  
     172      REAL(wp)                                              :: zrat_r6s_r6n     !  
     173      REAL(wp)                                              :: zrat_r8c_r8n     !  
     174      REAL(wp)                                              :: zrat_r8p_r8n     !  
     175      REAL(wp)                                              :: zrat_r8s_r8n     !  
     176      REAL(wp)                                              :: zrat_p1c_chl1    !  
     177      REAL(wp)                                              :: zrat_p1n_chl1    !  
     178      REAL(wp)                                              :: zrat_p1p_chl1    !  
     179      REAL(wp)                                              :: zrat_p1s_chl1    !  
     180      REAL(wp)                                              :: zrat_p2c_chl2    !  
     181      REAL(wp)                                              :: zrat_p2n_chl2    !  
     182      REAL(wp)                                              :: zrat_p2p_chl2    !  
     183      REAL(wp)                                              :: zrat_p3c_chl3    !  
     184      REAL(wp)                                              :: zrat_p3n_chl3    !  
     185      REAL(wp)                                              :: zrat_p3p_chl3    !  
     186      REAL(wp)                                              :: zrat_p4c_chl4    !  
     187      REAL(wp)                                              :: zrat_p4n_chl4    !  
     188      REAL(wp)                                              :: zrat_p4p_chl4    !  
     189      REAL(wp),                DIMENSION(jpi,jpj)           :: cchl_p           ! C:Chl for total phy 
     190      REAL(wp),                DIMENSION(16)                :: modparm          ! Model parameters 
     191      REAL(wp),                DIMENSION(20)                :: assimparm        ! Assimilation parameters 
     192      REAL(wp),                DIMENSION(jpi,jpj,jpk,6)     :: bstate           ! Background state 
     193      REAL(wp),                DIMENSION(jpi,jpj,jpk,6)     :: outincs          ! Balancing increments 
     194      REAL(wp),                DIMENSION(jpi,jpj,22)        :: diag             ! Depth-indep diagnostics 
     195      REAL(wp),                DIMENSION(jpi,jpj,jpk,22)    :: diag_fulldepth   ! Full-depth diagnostics 
     196      REAL(wp),                DIMENSION(jpi,jpj)           :: pinc_chltot_temp ! Temporary array 
     197      INTEGER,                 DIMENSION(1)                 :: zkmt             ! No. sea points in column 
    197198      !!--------------------------------------------------------------------------- 
    198199       
     
    300301         modparm(8)  = 0.05                              ! z_mort_1 
    301302         modparm(9)  = 1.0                               ! z_mort_2 
    302          modparm(10) = 6.625                             ! c2n_p 
    303          modparm(11) = 5.625                             ! c2n_z 
    304          modparm(12) = 7.5                               ! c2n_d 
     303         !modparm(10) = 6.625                            ! c2n_p - set later per grid point 
     304         !modparm(11) = 5.625                            ! c2n_z - set later per grid point 
     305         !modparm(12) = 7.5                              ! c2n_d - set later per grid point 
    305306         modparm(13) = 0.01                              ! graze_threshold 
    306307         modparm(14) = 2.0                               ! holling_coef 
     
    372373            END DO 
    373374         END DO 
    374          n2be_p = zmassn + ( zmassc * modparm(10) ) 
    375          n2be_z = zmassn + ( zmassc * modparm(11) ) 
    376          n2be_d = zmassn + ( zmassc * modparm(12) ) 
    377  
    378          ! Call nitrogen balancing routine 
    379          CALL bio_analysis( jpi, jpj, jpk, gdepw_n(:,:,2:jpk), i_tracer, modparm,   & 
    380             &               n2be_p, n2be_z, n2be_d, assimparm,                      & 
    381             &               INT(pincper), 1, INT(SUM(tmask,3)), tmask(:,:,:),       & 
    382             &               pmld(:,:), mld_max_bkg(:,:), pinc_chltot(:,:), cchl_p(:,:), & 
    383             &               nbal_active, phyt_avg_bkg(:,:),                         & 
    384             &               gl_active, pgrow_avg_bkg(:,:), ploss_avg_bkg(:,:),      & 
    385             &               subsurf_active, deepneg_active,                         & 
    386             &               deeppos_active, nutprof_active,                         & 
    387             &               bstate, outincs,                                        & 
    388             &               diag_active, diag,                                      & 
    389             &               diag_fulldepth_active, diag_fulldepth ) 
     375 
     376         ! Call nitrogen balancing routine - loop over grid points due to variable C:N ratios 
     377         DO jj = 1, jpj 
     378            DO ji = 1, jpi 
     379               ! Phytoplankton C:N 
     380               modparm(10) = ( tracer_bkg(ji,jj,1,jp_fabm_m1+jp_fabm_p1c) + & 
     381                  &            tracer_bkg(ji,jj,1,jp_fabm_m1+jp_fabm_p2c) + & 
     382                  &            tracer_bkg(ji,jj,1,jp_fabm_m1+jp_fabm_p3c) + & 
     383                  &            tracer_bkg(ji,jj,1,jp_fabm_m1+jp_fabm_p4c)     ) / & 
     384                  &          ( tracer_bkg(ji,jj,1,jp_fabm_m1+jp_fabm_p1n) + & 
     385                  &            tracer_bkg(ji,jj,1,jp_fabm_m1+jp_fabm_p2n) + & 
     386                  &            tracer_bkg(ji,jj,1,jp_fabm_m1+jp_fabm_p3n) + & 
     387                  &            tracer_bkg(ji,jj,1,jp_fabm_m1+jp_fabm_p4n)     ) 
     388               ! Zooplankton C:N 
     389               modparm(11) = ( tracer_bkg(ji,jj,1,jp_fabm_m1+jp_fabm_z4c) + & 
     390                  &            tracer_bkg(ji,jj,1,jp_fabm_m1+jp_fabm_z5c) + & 
     391                  &            tracer_bkg(ji,jj,1,jp_fabm_m1+jp_fabm_z6c)     ) / & 
     392                  &          ( (tracer_bkg(ji,jj,1,jp_fabm_m1+jp_fabm_z4c) * z4qnc) + & 
     393                  &            tracer_bkg(ji,jj,1,jp_fabm_m1+jp_fabm_z5n) + & 
     394                  &            tracer_bkg(ji,jj,1,jp_fabm_m1+jp_fabm_z6n)     ) 
     395               ! Detritus C:N 
     396               modparm(12) = ( tracer_bkg(ji,jj,1,jp_fabm_m1+jp_fabm_r4c) + & 
     397                  &            tracer_bkg(ji,jj,1,jp_fabm_m1+jp_fabm_r6c) + & 
     398                  &            tracer_bkg(ji,jj,1,jp_fabm_m1+jp_fabm_r8c)     ) / & 
     399                  &          ( tracer_bkg(ji,jj,1,jp_fabm_m1+jp_fabm_r4n) + & 
     400                  &            tracer_bkg(ji,jj,1,jp_fabm_m1+jp_fabm_r6n) + & 
     401                  &            tracer_bkg(ji,jj,1,jp_fabm_m1+jp_fabm_r8n)     ) 
     402               ! Nitrogen to biomass equivalent for PZD 
     403               n2be_p = zmassn + ( zmassc * modparm(10) ) 
     404               n2be_z = zmassn + ( zmassc * modparm(11) ) 
     405               n2be_d = zmassn + ( zmassc * modparm(12) ) 
     406               zkmt(:) = INT(SUM(tmask(ji,jj,:))) 
     407               CALL bio_analysis( 1, 1, jpk, gdepw_n(ji,jj,2:jpk), i_tracer, modparm,                 & 
     408                  &               n2be_p, n2be_z, n2be_d, assimparm,                                  & 
     409                  &               INT(pincper), 1, zkmt, tmask(ji,jj,:),                              & 
     410                  &               pmld(ji,jj), mld_max_bkg(ji,jj), pinc_chltot(ji,jj), cchl_p(ji,jj), & 
     411                  &               nbal_active, phyt_avg_bkg(ji,jj),                                   & 
     412                  &               gl_active, pgrow_avg_bkg(ji,jj), ploss_avg_bkg(ji,jj),              & 
     413                  &               subsurf_active, deepneg_active,                                     & 
     414                  &               deeppos_active, nutprof_active,                                     & 
     415                  &               bstate(ji,jj,:,:), outincs(ji,jj,:,:),                              & 
     416                  &               diag_active, diag(ji,jj,:),                                         & 
     417                  &               diag_fulldepth_active, diag_fulldepth(ji,jj,:,:) ) 
     418            END DO 
     419         END DO 
    390420          
    391421         ! Loop over each grid point partioning the increments 
Note: See TracChangeset for help on using the changeset viewer.