Ignore:
Timestamp:
2019-12-07T12:44:31+01:00 (8 months ago)
Author:
cetlod
Message:

merge dev_r11219_TOP-01_cethe_PISCES_LBC onto dev_r12072_TOP-01_ENHANCE-11_CEthe

File:
1 edited

Legend:

Unmodified
Added
Removed
  • NEMO/branches/2019/dev_r12072_TOP-01_ENHANCE-11_CEthe/src/TOP/PISCES/P4Z/p4zsed.F90

    r10788 r12110  
    1515   USE sms_pisces      !  PISCES Source Minus Sink variables 
    1616   USE p4zlim          !  Co-limitations of differents nutrients 
    17    USE p4zsbc          !  External source of nutrients  
    1817   USE p4zint          !  interpolation and computation of various fields 
    1918   USE sed             !  Sediment module 
     
    2524 
    2625   PUBLIC   p4z_sed   
     26   PUBLIC   p4z_sed_init 
    2727   PUBLIC   p4z_sed_alloc 
    2828  
     29   REAL(wp), PUBLIC ::   nitrfix      !: Nitrogen fixation rate 
     30   REAL(wp), PUBLIC ::   diazolight   !: Nitrogen fixation sensitivty to light 
     31   REAL(wp), PUBLIC ::   concfediaz   !: Fe half-saturation Cste for diazotrophs 
     32 
    2933   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:) :: nitrpot    !: Nitrogen fixation  
    3034   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:  ) :: sdenit     !: Nitrate reduction in the sediments 
    31    REAL(wp) :: r1_rday                  !: inverse of rday 
    32    LOGICAL, SAVE :: lk_sed 
     35   ! 
     36   REAL(wp), SAVE :: r1_rday           
     37   REAL(wp), SAVE :: sedsilfrac, sedcalfrac 
    3338 
    3439   !!---------------------------------------------------------------------- 
     
    5358      INTEGER  ::  ji, jj, jk, ikt 
    5459      REAL(wp) ::  zrivalk, zrivsil, zrivno3 
    55       REAL(wp) ::  zwflux, zlim, zfact, zfactcal 
     60      REAL(wp) ::  zlim, zfact, zfactcal 
    5661      REAL(wp) ::  zo2, zno3, zflx, zpdenit, z1pdenit, zolimit 
    5762      REAL(wp) ::  zsiloss, zcaloss, zws3, zws4, zwsc, zdep 
     
    6671      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk) :: zsoufer, zlight 
    6772      REAL(wp), ALLOCATABLE, DIMENSION(:,:,:) :: ztrpo4, ztrdop, zirondep, zpdep 
    68       REAL(wp), ALLOCATABLE, DIMENSION(:,:  ) :: zsidep, zironice 
    6973      !!--------------------------------------------------------------------- 
    7074      ! 
    7175      IF( ln_timing )  CALL timing_start('p4z_sed') 
    7276      ! 
    73       IF( kt == nittrc000 .AND. knt == 1 )   THEN 
    74           r1_rday  = 1. / rday 
    75           IF (ln_sediment .AND. ln_sed_2way) THEN 
    76              lk_sed = .TRUE. 
    77           ELSE 
    78              lk_sed = .FALSE. 
    79           ENDIF 
    80       ENDIF 
    81       ! 
    82       IF( kt == nittrc000 .AND. knt == 1 )   r1_rday  = 1. / rday 
    83       ! 
     77 
    8478      ! Allocate temporary workspace 
    8579      ALLOCATE( ztrpo4(jpi,jpj,jpk) ) 
     
    9387      zsedc   (:,:) = 0.e0 
    9488 
    95       ! Iron input/uptake due to sea ice : Crude parameterization based on Lancelot et al. 
    96       ! ---------------------------------------------------- 
    97       IF( ln_ironice ) THEN   
    98          !                                               
    99          ALLOCATE( zironice(jpi,jpj) ) 
    100          !                                               
     89      IF( .NOT.lk_sed ) THEN 
     90         ! OA: Warning, the following part is necessary to avoid CFL problems above the sediments 
     91         ! -------------------------------------------------------------------- 
    10192         DO jj = 1, jpj 
    10293            DO ji = 1, jpi 
    103                zdep    = rfact2 / e3t_n(ji,jj,1) 
    104                zwflux  = fmmflx(ji,jj) / 1000._wp 
    105                zironice(ji,jj) =  MAX( -0.99 * trb(ji,jj,1,jpfer), -zwflux * icefeinput * zdep ) 
    106             END DO 
    107          END DO 
    108          ! 
    109          tra(:,:,1,jpfer) = tra(:,:,1,jpfer) + zironice(:,:)  
    110          !  
    111          IF( lk_iomput .AND. knt == nrdttrc .AND. iom_use( "Ironice" ) )   & 
    112             &   CALL iom_put( "Ironice", zironice(:,:) * 1.e+3 * rfact2r * e3t_n(:,:,1) * tmask(:,:,1) ) ! iron flux from ice 
    113          ! 
    114          DEALLOCATE( zironice ) 
    115          !                                               
    116       ENDIF 
    117  
    118       ! Add the external input of nutrients from dust deposition 
    119       ! ---------------------------------------------------------- 
    120       IF( ln_dust ) THEN 
    121          !                                               
    122          ALLOCATE( zsidep(jpi,jpj), zpdep(jpi,jpj,jpk), zirondep(jpi,jpj,jpk) ) 
    123          !                                              ! Iron and Si deposition at the surface 
    124          IF( ln_solub ) THEN 
    125             zirondep(:,:,1) = solub(:,:) * dust(:,:) * mfrac * rfact2 / e3t_n(:,:,1) / 55.85 + 3.e-10 * r1_ryyss  
    126          ELSE 
    127             zirondep(:,:,1) = dustsolub  * dust(:,:) * mfrac * rfact2 / e3t_n(:,:,1) / 55.85 + 3.e-10 * r1_ryyss  
    128          ENDIF 
    129          zsidep(:,:)   = 8.8 * 0.075 * dust(:,:) * mfrac * rfact2 / e3t_n(:,:,1) / 28.1  
    130          zpdep (:,:,1) = 0.1 * 0.021 * dust(:,:) * mfrac * rfact2 / e3t_n(:,:,1) / 31. / po4r  
    131          !                                              ! Iron solubilization of particles in the water column 
    132          !                                              ! dust in kg/m2/s ---> 1/55.85 to put in mol/Fe ;  wdust in m/j 
    133          zwdust = 0.03 * rday / ( wdust * 55.85 ) / ( 270. * rday ) 
    134          DO jk = 2, jpkm1 
    135             zirondep(:,:,jk) = dust(:,:) * mfrac * zwdust * rfact2 * EXP( -gdept_n(:,:,jk) / 540. ) 
    136             zpdep   (:,:,jk) = zirondep(:,:,jk) * 0.023 
    137          END DO 
    138          !                                              ! Iron solubilization of particles in the water column 
    139          tra(:,:,1,jpsil) = tra(:,:,1,jpsil) + zsidep  (:,:) 
    140          DO jk = 1, jpkm1 
    141             tra(:,:,jk,jppo4) = tra(:,:,jk,jppo4) + zpdep   (:,:,jk) 
    142             tra(:,:,jk,jpfer) = tra(:,:,jk,jpfer) + zirondep(:,:,jk)  
    143          ENDDO 
    144          !  
    145          IF( lk_iomput ) THEN 
    146             IF( knt == nrdttrc ) THEN 
    147                 IF( iom_use( "Irondep" ) )   & 
    148                 &  CALL iom_put( "Irondep", zirondep(:,:,1) * 1.e+3 * rfact2r * e3t_n(:,:,1) * tmask(:,:,1) ) ! surface downward dust depo of iron 
    149                 IF( iom_use( "pdust" ) )   & 
    150                 &  CALL iom_put( "pdust"  , dust(:,:) / ( wdust * rday )  * tmask(:,:,1) ) ! dust concentration at surface 
    151             ENDIF 
    152          ENDIF 
    153          DEALLOCATE( zsidep, zpdep, zirondep ) 
    154          !                                               
    155       ENDIF 
    156       
    157       ! Add the external input of nutrients from river 
    158       ! ---------------------------------------------------------- 
    159       IF( ln_river ) THEN 
    160          DO jj = 1, jpj 
    161             DO ji = 1, jpi 
    162                DO jk = 1, nk_rnf(ji,jj) 
    163                   tra(ji,jj,jk,jppo4) = tra(ji,jj,jk,jppo4) +  rivdip(ji,jj) * rfact2 
    164                   tra(ji,jj,jk,jpno3) = tra(ji,jj,jk,jpno3) +  rivdin(ji,jj) * rfact2 
    165                   tra(ji,jj,jk,jpfer) = tra(ji,jj,jk,jpfer) +  rivdic(ji,jj) * 5.e-5 * rfact2 
    166                   tra(ji,jj,jk,jpsil) = tra(ji,jj,jk,jpsil) +  rivdsi(ji,jj) * rfact2 
    167                   tra(ji,jj,jk,jpdic) = tra(ji,jj,jk,jpdic) +  rivdic(ji,jj) * rfact2 
    168                   tra(ji,jj,jk,jptal) = tra(ji,jj,jk,jptal) +  ( rivalk(ji,jj) - rno3 * rivdin(ji,jj) ) * rfact2 
    169                   tra(ji,jj,jk,jpdoc) = tra(ji,jj,jk,jpdoc) +  rivdoc(ji,jj) * rfact2 
    170                ENDDO 
    171             ENDDO 
    172          ENDDO 
    173          IF (ln_ligand) THEN 
    174             DO jj = 1, jpj 
    175                DO ji = 1, jpi 
    176                   DO jk = 1, nk_rnf(ji,jj) 
    177                      tra(ji,jj,jk,jplgw) = tra(ji,jj,jk,jplgw) +  rivdic(ji,jj) * 5.e-5 * rfact2 
    178                   ENDDO 
    179                ENDDO 
    180             ENDDO 
    181          ENDIF 
    182          IF( ln_p5z ) THEN 
    183             DO jj = 1, jpj 
    184                DO ji = 1, jpi 
    185                   DO jk = 1, nk_rnf(ji,jj) 
    186                      tra(ji,jj,jk,jpdop) = tra(ji,jj,jk,jpdop) + rivdop(ji,jj) * rfact2 
    187                      tra(ji,jj,jk,jpdon) = tra(ji,jj,jk,jpdon) + rivdon(ji,jj) * rfact2 
    188                   ENDDO 
    189                ENDDO 
    190             ENDDO 
    191          ENDIF 
    192       ENDIF 
    193        
    194       ! Add the external input of nutrients from nitrogen deposition 
    195       ! ---------------------------------------------------------- 
    196       IF( ln_ndepo ) THEN 
    197          tra(:,:,1,jpno3) = tra(:,:,1,jpno3) + nitdep(:,:) * rfact2 
    198          tra(:,:,1,jptal) = tra(:,:,1,jptal) - rno3 * nitdep(:,:) * rfact2 
    199       ENDIF 
    200  
    201       ! Add the external input of iron from hydrothermal vents 
    202       ! ------------------------------------------------------ 
    203       IF( ln_hydrofe ) THEN 
    204             tra(:,:,:,jpfer) = tra(:,:,:,jpfer) + hydrofe(:,:,:) * rfact2 
    205          IF( ln_ligand ) THEN 
    206             tra(:,:,:,jplgw) = tra(:,:,:,jplgw) + ( hydrofe(:,:,:) * lgw_rath ) * rfact2 
    207          ENDIF 
    208          ! 
    209          IF( lk_iomput .AND. knt == nrdttrc .AND. iom_use( "HYDR" ) )   & 
    210             &   CALL iom_put( "HYDR", hydrofe(:,:,:) * 1.e+3 * tmask(:,:,:) ) ! hydrothermal iron input 
    211       ENDIF 
    212  
    213       ! OA: Warning, the following part is necessary to avoid CFL problems above the sediments 
    214       ! -------------------------------------------------------------------- 
    215       DO jj = 1, jpj 
    216          DO ji = 1, jpi 
    217             ikt  = mbkt(ji,jj) 
    218             zdep = e3t_n(ji,jj,ikt) / xstep 
    219             zwsbio4(ji,jj) = MIN( 0.99 * zdep, wsbio4(ji,jj,ikt) ) 
    220             zwsbio3(ji,jj) = MIN( 0.99 * zdep, wsbio3(ji,jj,ikt) ) 
    221          END DO 
    222       END DO 
    223       ! 
    224       IF( .NOT.lk_sed ) THEN 
    225 ! 
    226          ! Add the external input of iron from sediment mobilization 
    227          ! ------------------------------------------------------ 
    228          IF( ln_ironsed ) THEN 
    229                             tra(:,:,:,jpfer) = tra(:,:,:,jpfer) + ironsed(:,:,:) * rfact2 
    230             ! 
    231             IF( lk_iomput .AND. knt == nrdttrc .AND. iom_use( "Ironsed" ) )   & 
    232                &   CALL iom_put( "Ironsed", ironsed(:,:,:) * 1.e+3 * tmask(:,:,:) ) ! iron inputs from sediments 
    233          ENDIF 
     94               ikt  = mbkt(ji,jj) 
     95               zdep = e3t_n(ji,jj,ikt) / xstep 
     96               zwsbio4(ji,jj) = MIN( 0.99 * zdep, wsbio4(ji,jj,ikt) ) 
     97               zwsbio3(ji,jj) = MIN( 0.99 * zdep, wsbio3(ji,jj,ikt) ) 
     98            END DO 
     99         END DO 
    234100 
    235101         ! Computation of the sediment denitrification proportion: The metamodel from midlleburg (2006) is being used 
     
    494360   END SUBROUTINE p4z_sed 
    495361 
     362   SUBROUTINE p4z_sed_init 
     363      !!---------------------------------------------------------------------- 
     364      !!                  ***  routine p4z_sed_init  *** 
     365      !! 
     366      !! ** purpose :   initialization of some parameters 
     367      !! 
     368      !!---------------------------------------------------------------------- 
     369      !!---------------------------------------------------------------------- 
     370      INTEGER  :: ji, jj, jk, jm 
     371      INTEGER  :: ios                 ! Local integer output status for namelist read 
     372      ! 
     373      !! 
     374      NAMELIST/nampissed/ nitrfix, diazolight, concfediaz 
     375      !!---------------------------------------------------------------------- 
     376      ! 
     377      IF(lwp) THEN 
     378         WRITE(numout,*) 
     379         WRITE(numout,*) 'p4z_sed_init : initialization of sediment mobilisation ' 
     380         WRITE(numout,*) '~~~~~~~~~~~~ ' 
     381      ENDIF 
     382      !                            !* set file information 
     383      REWIND( numnatp_ref )              ! Namelist nampissed in reference namelist : PISCES sediment 
     384      READ  ( numnatp_ref, nampissed, IOSTAT = ios, ERR = 901) 
     385901   IF( ios /= 0 )   CALL ctl_nam ( ios , 'nampissed in reference namelist', lwp ) 
     386      REWIND( numnatp_cfg )              ! Namelist nampissbc in configuration namelist : PISCES sediment 
     387      READ  ( numnatp_cfg, nampissed, IOSTAT = ios, ERR = 902 ) 
     388902   IF( ios >  0 )   CALL ctl_nam ( ios , 'nampissed in configuration namelist', lwp ) 
     389      IF(lwm) WRITE ( numonp, nampissed ) 
     390 
     391      IF(lwp) THEN 
     392         WRITE(numout,*) '   Namelist : nampissed ' 
     393         WRITE(numout,*) '      nitrogen fixation rate                       nitrfix = ', nitrfix 
     394         WRITE(numout,*) '      nitrogen fixation sensitivty to light    diazolight  = ', diazolight 
     395         WRITE(numout,*) '      Fe half-saturation cste for diazotrophs  concfediaz  = ', concfediaz 
     396      ENDIF 
     397      ! 
     398      r1_rday  = 1. / rday 
     399      ! 
     400      sedsilfrac = 0.03     ! percentage of silica loss in the sediments 
     401      sedcalfrac = 0.6      ! percentage of calcite loss in the sediments 
     402      ! 
     403      lk_sed = ln_sediment .AND. ln_sed_2way  
     404      ! 
     405   END SUBROUTINE p4z_sed_init 
    496406 
    497407   INTEGER FUNCTION p4z_sed_alloc() 
Note: See TracChangeset for help on using the changeset viewer.