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.
Changeset 12340 for NEMO/branches/2019/dev_r11943_MERGE_2019/src/TOP/PISCES/P4Z/p5zlim.F90 – NEMO

Ignore:
Timestamp:
2020-01-27T15:31:53+01:00 (4 years ago)
Author:
acc
Message:

Branch 2019/dev_r11943_MERGE_2019. This commit introduces basic do loop macro
substitution to the 2019 option 1, merge branch. These changes have been SETTE
tested. The only addition is the do_loop_substitute.h90 file in the OCE directory but
the macros defined therein are used throughout the code to replace identifiable, 2D-
and 3D- nested loop opening and closing statements with single-line alternatives. Code
indents are also adjusted accordingly.

The following explanation is taken from comments in the new header file:

This header file contains preprocessor definitions and macros used in the do-loop
substitutions introduced between version 4.0 and 4.2. The primary aim of these macros
is to assist in future applications of tiling to improve performance. This is expected
to be achieved by alternative versions of these macros in selected locations. The
initial introduction of these macros simply replaces all identifiable nested 2D- and
3D-loops with single line statements (and adjusts indenting accordingly). Do loops
are identifiable if they comform to either:

DO jk = ....

DO jj = .... DO jj = ...

DO ji = .... DO ji = ...
. OR .
. .

END DO END DO

END DO END DO

END DO

and white-space variants thereof.

Additionally, only loops with recognised jj and ji loops limits are treated; these are:
Lower limits of 1, 2 or fs_2
Upper limits of jpi, jpim1 or fs_jpim1 (for ji) or jpj, jpjm1 or fs_jpjm1 (for jj)

The macro naming convention takes the form: DO_2D_BT_LR where:

B is the Bottom offset from the PE's inner domain;
T is the Top offset from the PE's inner domain;
L is the Left offset from the PE's inner domain;
R is the Right offset from the PE's inner domain

So, given an inner domain of 2,jpim1 and 2,jpjm1, a typical example would replace:

DO jj = 2, jpj

DO ji = 1, jpim1
.
.

END DO

END DO

with:

DO_2D_01_10
.
.
END_2D

similar conventions apply to the 3D loops macros. jk loop limits are retained
through macro arguments and are not restricted. This includes the possibility of
strides for which an extra set of DO_3DS macros are defined.

In the example definition below the inner PE domain is defined by start indices of
(kIs, kJs) and end indices of (kIe, KJe)

#define DO_2D_00_00 DO jj = kJs, kJe ; DO ji = kIs, kIe
#define END_2D END DO ; END DO

TO DO:

Only conventional nested loops have been identified and replaced by this step. There are constructs such as:

DO jk = 2, jpkm1

z2d(:,:) = z2d(:,:) + e3w(:,:,jk,Kmm) * z3d(:,:,jk) * wmask(:,:,jk)

END DO

which may need to be considered.

File:
1 edited

Legend:

Unmodified
Added
Removed

  • NEMO/branches/2019/dev_r11943_MERGE_2019/src/TOP/PISCES/P4Z/p5zlim.F90

    r12258 r12340  
    9191   REAL(wp) ::  xcoef2   = 1.21E-5 * 14. / 55.85 / 7.625 * 0.5 * 1.5 
    9292   REAL(wp) ::  xcoef3   = 1.15E-4 * 14. / 55.85 / 7.625 * 0.5  
     93   !! * Substitutions 
     94#  include "do_loop_substitute.h90" 
    9395   !!---------------------------------------------------------------------- 
    9496   !! NEMO/TOP 4.0 , NEMO Consortium (2018) 
    … …  
    129131      zratchl = 6.0 
    130132      ! 
    131       DO jk = 1, jpkm1 
    132          DO jj = 1, jpj 
    133             DO ji = 1, jpi 
    134                !  
    135                ! Tuning of the iron concentration to a minimum level that is set to the detection limit 
    136                !------------------------------------- 
    137                zno3    = tr(ji,jj,jk,jpno3,Kbb) / 40.e-6 
    138                zferlim = MAX( 3e-11 * zno3 * zno3, 5e-12 ) 
    139                zferlim = MIN( zferlim, 7e-11 ) 
    140                tr(ji,jj,jk,jpfer,Kbb) = MAX( tr(ji,jj,jk,jpfer,Kbb), zferlim ) 
    141  
    142                ! Computation of the mean relative size of each community 
    143                ! ------------------------------------------------------- 
    144                z1_trnphy   = 1. / ( tr(ji,jj,jk,jpphy,Kbb) + rtrn ) 
    145                z1_trnpic   = 1. / ( tr(ji,jj,jk,jppic,Kbb) + rtrn ) 
    146                z1_trndia   = 1. / ( tr(ji,jj,jk,jpdia,Kbb) + rtrn ) 
    147                znanochl = tr(ji,jj,jk,jpnch,Kbb) * z1_trnphy 
    148                zpicochl = tr(ji,jj,jk,jppch,Kbb) * z1_trnpic 
    149                zdiatchl = tr(ji,jj,jk,jpdch,Kbb) * z1_trndia 
    150  
    151                ! Computation of a variable Ks for iron on diatoms taking into account 
    152                ! that increasing biomass is made of generally bigger cells 
    153                !------------------------------------------------ 
    154                zsized            = sized(ji,jj,jk)**0.81 
    155                zconcdfe          = concdfer * zsized 
    156                zconc1d           = concdno3 * zsized 
    157                zconc1dnh4        = concdnh4 * zsized 
    158                zconc0dpo4        = concdpo4 * zsized 
    159  
    160                zsizep            = 1. 
    161                zconcpfe          = concpfer * zsizep 
    162                zconc0p           = concpno3 * zsizep 
    163                zconc0pnh4        = concpnh4 * zsizep 
    164                zconc0ppo4        = concppo4 * zsizep 
    165  
    166                zsizen            = 1. 
    167                zconcnfe          = concnfer * zsizen 
    168                zconc0n           = concnno3 * zsizen 
    169                zconc0nnh4        = concnnh4 * zsizen 
    170                zconc0npo4        = concnpo4 * zsizen 
    171  
    172                ! Allometric variations of the minimum and maximum quotas 
    173                ! From Talmy et al. (2014) and Maranon et al. (2013) 
    174                ! ------------------------------------------------------- 
    175                xqnnmin(ji,jj,jk) = qnnmin 
    176                xqnnmax(ji,jj,jk) = qnnmax 
    177                xqndmin(ji,jj,jk) = qndmin * sized(ji,jj,jk)**(-0.27)  
    178                xqndmax(ji,jj,jk) = qndmax 
    179                xqnpmin(ji,jj,jk) = qnpmin 
    180                xqnpmax(ji,jj,jk) = qnpmax 
    181  
    182                ! Computation of the optimal allocation parameters 
    183                ! Based on the different papers by Pahlow et al., and Smith et al. 
    184                ! ----------------------------------------------------------------- 
    185                znutlim = MAX( tr(ji,jj,jk,jpnh4,Kbb) / zconc0nnh4,    & 
    186                  &         tr(ji,jj,jk,jpno3,Kbb) / zconc0n) 
    187                fanano = MAX(0.01, MIN(0.99, 1. / ( SQRT(znutlim) + 1.) ) ) 
    188                znutlim = tr(ji,jj,jk,jppo4,Kbb) / zconc0npo4 
    189                fananop = MAX(0.01, MIN(0.99, 1. / ( SQRT(znutlim) + 1.) ) ) 
    190                znutlim = biron(ji,jj,jk) / zconcnfe 
    191                fananof = MAX(0.01, MIN(0.99, 1. / ( SQRT(znutlim) + 1.) ) ) 
    192                znutlim = MAX( tr(ji,jj,jk,jpnh4,Kbb) / zconc0pnh4,    & 
    193                  &         tr(ji,jj,jk,jpno3,Kbb) / zconc0p) 
    194                fapico = MAX(0.01, MIN(0.99, 1. / ( SQRT(znutlim) + 1.) ) ) 
    195                znutlim = tr(ji,jj,jk,jppo4,Kbb) / zconc0ppo4 
    196                fapicop = MAX(0.01, MIN(0.99, 1. / ( SQRT(znutlim) + 1.) ) ) 
    197                znutlim = biron(ji,jj,jk) / zconcpfe 
    198                fapicof = MAX(0.01, MIN(0.99, 1. / ( SQRT(znutlim) + 1.) ) ) 
    199                znutlim = MAX( tr(ji,jj,jk,jpnh4,Kbb) / zconc1dnh4,    & 
    200                  &         tr(ji,jj,jk,jpno3,Kbb) / zconc1d ) 
    201                fadiat = MAX(0.01, MIN(0.99, 1. / ( SQRT(znutlim) + 1.) ) ) 
    202                znutlim = tr(ji,jj,jk,jppo4,Kbb) / zconc0dpo4 
    203                fadiatp = MAX(0.01, MIN(0.99, 1. / ( SQRT(znutlim) + 1.) ) ) 
    204                znutlim = biron(ji,jj,jk) / zconcdfe 
    205                fadiatf = MAX(0.01, MIN(0.99, 1. / ( SQRT(znutlim) + 1.) ) ) 
    206                ! 
    207                ! Michaelis-Menten Limitation term for nutrients Small bacteria 
    208                ! ------------------------------------------------------------- 
    209                zbactnh4 = tr(ji,jj,jk,jpnh4,Kbb) / ( concbnh4 + tr(ji,jj,jk,jpnh4,Kbb) ) 
    210                zbactno3 = tr(ji,jj,jk,jpno3,Kbb) / ( concbno3 + tr(ji,jj,jk,jpno3,Kbb) ) * (1. - zbactnh4) 
    211                ! 
    212                zlim1    = zbactno3 + zbactnh4 
    213                zlim2    = tr(ji,jj,jk,jppo4,Kbb) / ( tr(ji,jj,jk,jppo4,Kbb) + concbpo4) 
    214                zlim3    = biron(ji,jj,jk) / ( concbfe + biron(ji,jj,jk) ) 
    215                zlim4    = tr(ji,jj,jk,jpdoc,Kbb) / ( xkdoc   + tr(ji,jj,jk,jpdoc,Kbb) ) 
    216                xlimbacl(ji,jj,jk) = MIN( zlim1, zlim2, zlim3 ) 
    217                xlimbac (ji,jj,jk) = xlimbacl(ji,jj,jk) * zlim4 
    218                ! 
    219                ! Michaelis-Menten Limitation term for nutrients Small flagellates 
    220                ! ----------------------------------------------- 
    221                zfalim = (1.-fanano) / fanano 
    222                xnanonh4(ji,jj,jk) = (1. - fanano) * tr(ji,jj,jk,jpnh4,Kbb) / ( zfalim * zconc0nnh4 + tr(ji,jj,jk,jpnh4,Kbb) ) 
    223                xnanono3(ji,jj,jk) = (1. - fanano) * tr(ji,jj,jk,jpno3,Kbb) / ( zfalim * zconc0n + tr(ji,jj,jk,jpno3,Kbb) )  & 
    224                &                    * (1. - xnanonh4(ji,jj,jk)) 
    225                ! 
    226                zfalim = (1.-fananop) / fananop 
    227                xnanopo4(ji,jj,jk) = (1. - fananop) * tr(ji,jj,jk,jppo4,Kbb) / ( tr(ji,jj,jk,jppo4,Kbb) + zfalim * zconc0npo4 ) 
    228                xnanodop(ji,jj,jk) = tr(ji,jj,jk,jpdop,Kbb) / ( tr(ji,jj,jk,jpdop,Kbb) + xkdoc )   & 
    229                &                    * ( 1.0 - xnanopo4(ji,jj,jk) ) 
    230                xnanodop(ji,jj,jk) = 0. 
    231                ! 
    232                zfalim = (1.-fananof) / fananof 
    233                xnanofer(ji,jj,jk) = (1. - fananof) * biron(ji,jj,jk) / ( biron(ji,jj,jk) + zfalim * zconcnfe ) 
    234                ! 
    235                zratiof   = tr(ji,jj,jk,jpnfe,Kbb) * z1_trnphy 
    236                zqfemn = xcoef1 * znanochl + xcoef2 + xcoef3 * xnanono3(ji,jj,jk) 
    237                ! 
    238                zration = tr(ji,jj,jk,jpnph,Kbb) * z1_trnphy 
    239                zration = MIN(xqnnmax(ji,jj,jk), MAX( 2. * xqnnmin(ji,jj,jk), zration )) 
    240                fvnuptk(ji,jj,jk) = 1. / zpsiuptk * rno3 * 2. * xqnnmin(ji,jj,jk) / (zration + rtrn)  & 
    241                &                   * MAX(0., (1. - zratchl * znanochl / 12. ) ) 
    242                ! 
    243                zlim1    = max(0., (zration - 2. * xqnnmin(ji,jj,jk) )  & 
    244                &          / (xqnnmax(ji,jj,jk) - 2. * xqnnmin(ji,jj,jk) ) ) * xqnnmax(ji,jj,jk)  & 
    245                &          / (zration + rtrn) 
    246                zlim3    = MAX( 0.,( zratiof - zqfemn ) / qfnopt )  
    247                xlimnfe(ji,jj,jk) = MIN( 1., zlim3 ) 
    248                xlimphy(ji,jj,jk) = MIN( 1., zlim1, zlim3 ) 
    249                ! 
    250                ! Michaelis-Menten Limitation term for nutrients picophytoplankton 
    251                ! ---------------------------------------------------------------- 
    252                zfalim = (1.-fapico) / fapico  
    253                xpiconh4(ji,jj,jk) = (1. - fapico) * tr(ji,jj,jk,jpnh4,Kbb) / ( zfalim * zconc0pnh4 + tr(ji,jj,jk,jpnh4,Kbb) ) 
    254                xpicono3(ji,jj,jk) = (1. - fapico) * tr(ji,jj,jk,jpno3,Kbb) / ( zfalim * zconc0p + tr(ji,jj,jk,jpno3,Kbb) )  & 
    255                &                    * (1. - xpiconh4(ji,jj,jk)) 
    256                ! 
    257                zfalim = (1.-fapicop) / fapicop  
    258                xpicopo4(ji,jj,jk) = (1. - fapicop) * tr(ji,jj,jk,jppo4,Kbb) / ( tr(ji,jj,jk,jppo4,Kbb) + zfalim * zconc0ppo4 ) 
    259                xpicodop(ji,jj,jk) = tr(ji,jj,jk,jpdop,Kbb) / ( tr(ji,jj,jk,jpdop,Kbb) + xkdoc )   & 
    260                &                    * ( 1.0 - xpicopo4(ji,jj,jk) ) 
    261                xpicodop(ji,jj,jk) = 0. 
    262                ! 
    263                zfalim = (1.-fapicof) / fapicof 
    264                xpicofer(ji,jj,jk) = (1. - fapicof) * biron(ji,jj,jk) / ( biron(ji,jj,jk) + zfalim * zconcpfe ) 
    265                ! 
    266                zratiof   = tr(ji,jj,jk,jppfe,Kbb) * z1_trnpic 
    267                zqfemp = xcoef1 * zpicochl + xcoef2 + xcoef3 * xpicono3(ji,jj,jk) 
    268                ! 
    269                zration   = tr(ji,jj,jk,jpnpi,Kbb) * z1_trnpic 
    270                zration = MIN(xqnpmax(ji,jj,jk), MAX( 2. * xqnpmin(ji,jj,jk), zration )) 
    271                fvpuptk(ji,jj,jk) = 1. / zpsiuptk * rno3 * 2. * xqnpmin(ji,jj,jk) / (zration + rtrn)  & 
    272                &                   * MAX(0., (1. - zratchl * zpicochl / 12. ) )  
    273                ! 
    274                zlim1    = max(0., (zration - 2. * xqnpmin(ji,jj,jk) )  & 
    275                &          / (xqnpmax(ji,jj,jk) - 2. * xqnpmin(ji,jj,jk) ) ) * xqnpmax(ji,jj,jk)  & 
    276                &          / (zration + rtrn) 
    277                zlim3    = MAX( 0.,( zratiof - zqfemp ) / qfpopt ) 
    278                xlimpfe(ji,jj,jk) = MIN( 1., zlim3 ) 
    279                xlimpic(ji,jj,jk) = MIN( 1., zlim1, zlim3 ) 
    280                ! 
    281                !   Michaelis-Menten Limitation term for nutrients Diatoms 
    282                !   ------------------------------------------------------ 
    283                zfalim = (1.-fadiat) / fadiat  
    284                xdiatnh4(ji,jj,jk) = (1. - fadiat) * tr(ji,jj,jk,jpnh4,Kbb) / ( zfalim * zconc1dnh4 + tr(ji,jj,jk,jpnh4,Kbb) ) 
    285                xdiatno3(ji,jj,jk) = (1. - fadiat) * tr(ji,jj,jk,jpno3,Kbb) / ( zfalim * zconc1d + tr(ji,jj,jk,jpno3,Kbb) )  & 
    286                &                    * (1. - xdiatnh4(ji,jj,jk)) 
    287                ! 
    288                zfalim = (1.-fadiatp) / fadiatp 
    289                xdiatpo4(ji,jj,jk) = (1. - fadiatp) * tr(ji,jj,jk,jppo4,Kbb) / ( tr(ji,jj,jk,jppo4,Kbb) + zfalim * zconc0dpo4 ) 
    290                xdiatdop(ji,jj,jk) = tr(ji,jj,jk,jpdop,Kbb) / ( tr(ji,jj,jk,jpdop,Kbb) + xkdoc )  & 
    291                &                    * ( 1.0 - xdiatpo4(ji,jj,jk) ) 
    292                xdiatdop(ji,jj,jk) = 0. 
    293                ! 
    294                zfalim = (1.-fadiatf) / fadiatf 
    295                xdiatfer(ji,jj,jk) = (1. - fadiatf) * biron(ji,jj,jk) / ( biron(ji,jj,jk) + zfalim * zconcdfe ) 
    296                ! 
    297                zratiof   = tr(ji,jj,jk,jpdfe,Kbb) * z1_trndia 
    298                zqfemd = xcoef1 * zdiatchl + xcoef2 + xcoef3 * xdiatno3(ji,jj,jk) 
    299                ! 
    300                zration   = tr(ji,jj,jk,jpndi,Kbb) * z1_trndia 
    301                zration = MIN(xqndmax(ji,jj,jk), MAX( 2. * xqndmin(ji,jj,jk), zration )) 
    302                fvduptk(ji,jj,jk) = 1. / zpsiuptk * rno3 * 2. * xqndmin(ji,jj,jk) / (zration + rtrn)   & 
    303                &                   * MAX(0., (1. - zratchl * zdiatchl / 12. ) )  
    304                ! 
    305                zlim1    = max(0., (zration - 2. * xqndmin(ji,jj,jk) )    & 
    306                &          / (xqndmax(ji,jj,jk) - 2. * xqndmin(ji,jj,jk) ) )   & 
    307                &          * xqndmax(ji,jj,jk) / (zration + rtrn) 
    308                zlim3    = tr(ji,jj,jk,jpsil,Kbb) / ( tr(ji,jj,jk,jpsil,Kbb) + xksi(ji,jj) ) 
    309                zlim4    = MAX( 0., ( zratiof - zqfemd ) / qfdopt ) 
    310                xlimdfe(ji,jj,jk) = MIN( 1., zlim4 ) 
    311                xlimdia(ji,jj,jk) = MIN( 1., zlim1, zlim3, zlim4 ) 
    312                xlimsi(ji,jj,jk)  = MIN( zlim1, zlim4 ) 
    313             END DO 
    314          END DO 
    315       END DO 
     133      DO_3D_11_11( 1, jpkm1 ) 
     134         !  
     135         ! Tuning of the iron concentration to a minimum level that is set to the detection limit 
     136         !------------------------------------- 
     137         zno3    = tr(ji,jj,jk,jpno3,Kbb) / 40.e-6 
     138         zferlim = MAX( 3e-11 * zno3 * zno3, 5e-12 ) 
     139         zferlim = MIN( zferlim, 7e-11 ) 
     140         tr(ji,jj,jk,jpfer,Kbb) = MAX( tr(ji,jj,jk,jpfer,Kbb), zferlim ) 
     141 
     142         ! Computation of the mean relative size of each community 
     143         ! ------------------------------------------------------- 
     144         z1_trnphy   = 1. / ( tr(ji,jj,jk,jpphy,Kbb) + rtrn ) 
     145         z1_trnpic   = 1. / ( tr(ji,jj,jk,jppic,Kbb) + rtrn ) 
     146         z1_trndia   = 1. / ( tr(ji,jj,jk,jpdia,Kbb) + rtrn ) 
     147         znanochl = tr(ji,jj,jk,jpnch,Kbb) * z1_trnphy 
     148         zpicochl = tr(ji,jj,jk,jppch,Kbb) * z1_trnpic 
     149         zdiatchl = tr(ji,jj,jk,jpdch,Kbb) * z1_trndia 
     150 
     151         ! Computation of a variable Ks for iron on diatoms taking into account 
     152         ! that increasing biomass is made of generally bigger cells 
     153         !------------------------------------------------ 
     154         zsized            = sized(ji,jj,jk)**0.81 
     155         zconcdfe          = concdfer * zsized 
     156         zconc1d           = concdno3 * zsized 
     157         zconc1dnh4        = concdnh4 * zsized 
     158         zconc0dpo4        = concdpo4 * zsized 
     159 
     160         zsizep            = 1. 
     161         zconcpfe          = concpfer * zsizep 
     162         zconc0p           = concpno3 * zsizep 
     163         zconc0pnh4        = concpnh4 * zsizep 
     164         zconc0ppo4        = concppo4 * zsizep 
     165 
     166         zsizen            = 1. 
     167         zconcnfe          = concnfer * zsizen 
     168         zconc0n           = concnno3 * zsizen 
     169         zconc0nnh4        = concnnh4 * zsizen 
     170         zconc0npo4        = concnpo4 * zsizen 
     171 
     172         ! Allometric variations of the minimum and maximum quotas 
     173         ! From Talmy et al. (2014) and Maranon et al. (2013) 
     174         ! ------------------------------------------------------- 
     175         xqnnmin(ji,jj,jk) = qnnmin 
     176         xqnnmax(ji,jj,jk) = qnnmax 
     177         xqndmin(ji,jj,jk) = qndmin * sized(ji,jj,jk)**(-0.27)  
     178         xqndmax(ji,jj,jk) = qndmax 
     179         xqnpmin(ji,jj,jk) = qnpmin 
     180         xqnpmax(ji,jj,jk) = qnpmax 
     181 
     182         ! Computation of the optimal allocation parameters 
     183         ! Based on the different papers by Pahlow et al., and Smith et al. 
     184         ! ----------------------------------------------------------------- 
     185         znutlim = MAX( tr(ji,jj,jk,jpnh4,Kbb) / zconc0nnh4,    & 
     186           &         tr(ji,jj,jk,jpno3,Kbb) / zconc0n) 
     187         fanano = MAX(0.01, MIN(0.99, 1. / ( SQRT(znutlim) + 1.) ) ) 
     188         znutlim = tr(ji,jj,jk,jppo4,Kbb) / zconc0npo4 
     189         fananop = MAX(0.01, MIN(0.99, 1. / ( SQRT(znutlim) + 1.) ) ) 
     190         znutlim = biron(ji,jj,jk) / zconcnfe 
     191         fananof = MAX(0.01, MIN(0.99, 1. / ( SQRT(znutlim) + 1.) ) ) 
     192         znutlim = MAX( tr(ji,jj,jk,jpnh4,Kbb) / zconc0pnh4,    & 
     193           &         tr(ji,jj,jk,jpno3,Kbb) / zconc0p) 
     194         fapico = MAX(0.01, MIN(0.99, 1. / ( SQRT(znutlim) + 1.) ) ) 
     195         znutlim = tr(ji,jj,jk,jppo4,Kbb) / zconc0ppo4 
     196         fapicop = MAX(0.01, MIN(0.99, 1. / ( SQRT(znutlim) + 1.) ) ) 
     197         znutlim = biron(ji,jj,jk) / zconcpfe 
     198         fapicof = MAX(0.01, MIN(0.99, 1. / ( SQRT(znutlim) + 1.) ) ) 
     199         znutlim = MAX( tr(ji,jj,jk,jpnh4,Kbb) / zconc1dnh4,    & 
     200           &         tr(ji,jj,jk,jpno3,Kbb) / zconc1d ) 
     201         fadiat = MAX(0.01, MIN(0.99, 1. / ( SQRT(znutlim) + 1.) ) ) 
     202         znutlim = tr(ji,jj,jk,jppo4,Kbb) / zconc0dpo4 
     203         fadiatp = MAX(0.01, MIN(0.99, 1. / ( SQRT(znutlim) + 1.) ) ) 
     204         znutlim = biron(ji,jj,jk) / zconcdfe 
     205         fadiatf = MAX(0.01, MIN(0.99, 1. / ( SQRT(znutlim) + 1.) ) ) 
     206         ! 
     207         ! Michaelis-Menten Limitation term for nutrients Small bacteria 
     208         ! ------------------------------------------------------------- 
     209         zbactnh4 = tr(ji,jj,jk,jpnh4,Kbb) / ( concbnh4 + tr(ji,jj,jk,jpnh4,Kbb) ) 
     210         zbactno3 = tr(ji,jj,jk,jpno3,Kbb) / ( concbno3 + tr(ji,jj,jk,jpno3,Kbb) ) * (1. - zbactnh4) 
     211         ! 
     212         zlim1    = zbactno3 + zbactnh4 
     213         zlim2    = tr(ji,jj,jk,jppo4,Kbb) / ( tr(ji,jj,jk,jppo4,Kbb) + concbpo4) 
     214         zlim3    = biron(ji,jj,jk) / ( concbfe + biron(ji,jj,jk) ) 
     215         zlim4    = tr(ji,jj,jk,jpdoc,Kbb) / ( xkdoc   + tr(ji,jj,jk,jpdoc,Kbb) ) 
     216         xlimbacl(ji,jj,jk) = MIN( zlim1, zlim2, zlim3 ) 
     217         xlimbac (ji,jj,jk) = xlimbacl(ji,jj,jk) * zlim4 
     218         ! 
     219         ! Michaelis-Menten Limitation term for nutrients Small flagellates 
     220         ! ----------------------------------------------- 
     221         zfalim = (1.-fanano) / fanano 
     222         xnanonh4(ji,jj,jk) = (1. - fanano) * tr(ji,jj,jk,jpnh4,Kbb) / ( zfalim * zconc0nnh4 + tr(ji,jj,jk,jpnh4,Kbb) ) 
     223         xnanono3(ji,jj,jk) = (1. - fanano) * tr(ji,jj,jk,jpno3,Kbb) / ( zfalim * zconc0n + tr(ji,jj,jk,jpno3,Kbb) )  & 
     224         &                    * (1. - xnanonh4(ji,jj,jk)) 
     225         ! 
     226         zfalim = (1.-fananop) / fananop 
     227         xnanopo4(ji,jj,jk) = (1. - fananop) * tr(ji,jj,jk,jppo4,Kbb) / ( tr(ji,jj,jk,jppo4,Kbb) + zfalim * zconc0npo4 ) 
     228         xnanodop(ji,jj,jk) = tr(ji,jj,jk,jpdop,Kbb) / ( tr(ji,jj,jk,jpdop,Kbb) + xkdoc )   & 
     229         &                    * ( 1.0 - xnanopo4(ji,jj,jk) ) 
     230         xnanodop(ji,jj,jk) = 0. 
     231         ! 
     232         zfalim = (1.-fananof) / fananof 
     233         xnanofer(ji,jj,jk) = (1. - fananof) * biron(ji,jj,jk) / ( biron(ji,jj,jk) + zfalim * zconcnfe ) 
     234         ! 
     235         zratiof   = tr(ji,jj,jk,jpnfe,Kbb) * z1_trnphy 
     236         zqfemn = xcoef1 * znanochl + xcoef2 + xcoef3 * xnanono3(ji,jj,jk) 
     237         ! 
     238         zration = tr(ji,jj,jk,jpnph,Kbb) * z1_trnphy 
     239         zration = MIN(xqnnmax(ji,jj,jk), MAX( 2. * xqnnmin(ji,jj,jk), zration )) 
     240         fvnuptk(ji,jj,jk) = 1. / zpsiuptk * rno3 * 2. * xqnnmin(ji,jj,jk) / (zration + rtrn)  & 
     241         &                   * MAX(0., (1. - zratchl * znanochl / 12. ) ) 
     242         ! 
     243         zlim1    = max(0., (zration - 2. * xqnnmin(ji,jj,jk) )  & 
     244         &          / (xqnnmax(ji,jj,jk) - 2. * xqnnmin(ji,jj,jk) ) ) * xqnnmax(ji,jj,jk)  & 
     245         &          / (zration + rtrn) 
     246         zlim3    = MAX( 0.,( zratiof - zqfemn ) / qfnopt )  
     247         xlimnfe(ji,jj,jk) = MIN( 1., zlim3 ) 
     248         xlimphy(ji,jj,jk) = MIN( 1., zlim1, zlim3 ) 
     249         ! 
     250         ! Michaelis-Menten Limitation term for nutrients picophytoplankton 
     251         ! ---------------------------------------------------------------- 
     252         zfalim = (1.-fapico) / fapico  
     253         xpiconh4(ji,jj,jk) = (1. - fapico) * tr(ji,jj,jk,jpnh4,Kbb) / ( zfalim * zconc0pnh4 + tr(ji,jj,jk,jpnh4,Kbb) ) 
     254         xpicono3(ji,jj,jk) = (1. - fapico) * tr(ji,jj,jk,jpno3,Kbb) / ( zfalim * zconc0p + tr(ji,jj,jk,jpno3,Kbb) )  & 
     255         &                    * (1. - xpiconh4(ji,jj,jk)) 
     256         ! 
     257         zfalim = (1.-fapicop) / fapicop  
     258         xpicopo4(ji,jj,jk) = (1. - fapicop) * tr(ji,jj,jk,jppo4,Kbb) / ( tr(ji,jj,jk,jppo4,Kbb) + zfalim * zconc0ppo4 ) 
     259         xpicodop(ji,jj,jk) = tr(ji,jj,jk,jpdop,Kbb) / ( tr(ji,jj,jk,jpdop,Kbb) + xkdoc )   & 
     260         &                    * ( 1.0 - xpicopo4(ji,jj,jk) ) 
     261         xpicodop(ji,jj,jk) = 0. 
     262         ! 
     263         zfalim = (1.-fapicof) / fapicof 
     264         xpicofer(ji,jj,jk) = (1. - fapicof) * biron(ji,jj,jk) / ( biron(ji,jj,jk) + zfalim * zconcpfe ) 
     265         ! 
     266         zratiof   = tr(ji,jj,jk,jppfe,Kbb) * z1_trnpic 
     267         zqfemp = xcoef1 * zpicochl + xcoef2 + xcoef3 * xpicono3(ji,jj,jk) 
     268         ! 
     269         zration   = tr(ji,jj,jk,jpnpi,Kbb) * z1_trnpic 
     270         zration = MIN(xqnpmax(ji,jj,jk), MAX( 2. * xqnpmin(ji,jj,jk), zration )) 
     271         fvpuptk(ji,jj,jk) = 1. / zpsiuptk * rno3 * 2. * xqnpmin(ji,jj,jk) / (zration + rtrn)  & 
     272         &                   * MAX(0., (1. - zratchl * zpicochl / 12. ) )  
     273         ! 
     274         zlim1    = max(0., (zration - 2. * xqnpmin(ji,jj,jk) )  & 
     275         &          / (xqnpmax(ji,jj,jk) - 2. * xqnpmin(ji,jj,jk) ) ) * xqnpmax(ji,jj,jk)  & 
     276         &          / (zration + rtrn) 
     277         zlim3    = MAX( 0.,( zratiof - zqfemp ) / qfpopt ) 
     278         xlimpfe(ji,jj,jk) = MIN( 1., zlim3 ) 
     279         xlimpic(ji,jj,jk) = MIN( 1., zlim1, zlim3 ) 
     280         ! 
     281         !   Michaelis-Menten Limitation term for nutrients Diatoms 
     282         !   ------------------------------------------------------ 
     283         zfalim = (1.-fadiat) / fadiat  
     284         xdiatnh4(ji,jj,jk) = (1. - fadiat) * tr(ji,jj,jk,jpnh4,Kbb) / ( zfalim * zconc1dnh4 + tr(ji,jj,jk,jpnh4,Kbb) ) 
     285         xdiatno3(ji,jj,jk) = (1. - fadiat) * tr(ji,jj,jk,jpno3,Kbb) / ( zfalim * zconc1d + tr(ji,jj,jk,jpno3,Kbb) )  & 
     286         &                    * (1. - xdiatnh4(ji,jj,jk)) 
     287         ! 
     288         zfalim = (1.-fadiatp) / fadiatp 
     289         xdiatpo4(ji,jj,jk) = (1. - fadiatp) * tr(ji,jj,jk,jppo4,Kbb) / ( tr(ji,jj,jk,jppo4,Kbb) + zfalim * zconc0dpo4 ) 
     290         xdiatdop(ji,jj,jk) = tr(ji,jj,jk,jpdop,Kbb) / ( tr(ji,jj,jk,jpdop,Kbb) + xkdoc )  & 
     291         &                    * ( 1.0 - xdiatpo4(ji,jj,jk) ) 
     292         xdiatdop(ji,jj,jk) = 0. 
     293         ! 
     294         zfalim = (1.-fadiatf) / fadiatf 
     295         xdiatfer(ji,jj,jk) = (1. - fadiatf) * biron(ji,jj,jk) / ( biron(ji,jj,jk) + zfalim * zconcdfe ) 
     296         ! 
     297         zratiof   = tr(ji,jj,jk,jpdfe,Kbb) * z1_trndia 
     298         zqfemd = xcoef1 * zdiatchl + xcoef2 + xcoef3 * xdiatno3(ji,jj,jk) 
     299         ! 
     300         zration   = tr(ji,jj,jk,jpndi,Kbb) * z1_trndia 
     301         zration = MIN(xqndmax(ji,jj,jk), MAX( 2. * xqndmin(ji,jj,jk), zration )) 
     302         fvduptk(ji,jj,jk) = 1. / zpsiuptk * rno3 * 2. * xqndmin(ji,jj,jk) / (zration + rtrn)   & 
     303         &                   * MAX(0., (1. - zratchl * zdiatchl / 12. ) )  
     304         ! 
     305         zlim1    = max(0., (zration - 2. * xqndmin(ji,jj,jk) )    & 
     306         &          / (xqndmax(ji,jj,jk) - 2. * xqndmin(ji,jj,jk) ) )   & 
     307         &          * xqndmax(ji,jj,jk) / (zration + rtrn) 
     308         zlim3    = tr(ji,jj,jk,jpsil,Kbb) / ( tr(ji,jj,jk,jpsil,Kbb) + xksi(ji,jj) ) 
     309         zlim4    = MAX( 0., ( zratiof - zqfemd ) / qfdopt ) 
     310         xlimdfe(ji,jj,jk) = MIN( 1., zlim4 ) 
     311         xlimdia(ji,jj,jk) = MIN( 1., zlim1, zlim3, zlim4 ) 
     312         xlimsi(ji,jj,jk)  = MIN( zlim1, zlim4 ) 
     313      END_3D 
    316314      ! 
    317315      ! Compute the phosphorus quota values. It is based on Litchmann et al., 2004 and Daines et al, 2013. 
    … …  
    320318      ! phytoplankton (see Daines et al., 2013).  
    321319      ! -------------------------------------------------------------------------------------------------- 
    322       DO jk = 1, jpkm1 
    323          DO jj = 1, jpj 
    324             DO ji = 1, jpi 
    325                ! Size estimation of nanophytoplankton 
    326                ! ------------------------------------ 
    327                zfvn = 2. * fvnuptk(ji,jj,jk) 
    328                sizen(ji,jj,jk) = MAX(1., MIN(xsizern, 1.0 / ( MAX(rtrn, zfvn) ) ) ) 
    329  
    330                ! N/P ratio of nanophytoplankton 
    331                ! ------------------------------ 
    332                zfuptk = 0.23 * zfvn 
    333                zrpho = 2.24 * tr(ji,jj,jk,jpnch,Kbb) / ( tr(ji,jj,jk,jpnph,Kbb) * rno3 * 15. + rtrn ) 
    334                zrass = 1. - 0.2 - zrpho - zfuptk 
    335                xqpnmax(ji,jj,jk) = ( zfuptk + zrpho ) * 0.0128 * 16. + zrass * 1./ 7.2 * 16. 
    336                xqpnmax(ji,jj,jk) = xqpnmax(ji,jj,jk) * tr(ji,jj,jk,jpnph,Kbb) / ( tr(ji,jj,jk,jpphy,Kbb) + rtrn ) + 0.13 
    337                xqpnmin(ji,jj,jk) = 0.13 + 0.23 * 0.0128 * 16. 
    338  
    339                ! Size estimation of picophytoplankton 
    340                ! ------------------------------------ 
    341                zfvn = 2. * fvpuptk(ji,jj,jk) 
    342                sizep(ji,jj,jk) = MAX(1., MIN(xsizerp, 1.0 / ( MAX(rtrn, zfvn) ) ) ) 
    343  
    344                ! N/P ratio of picophytoplankton 
    345                ! ------------------------------ 
    346                zfuptk = 0.35 * zfvn 
    347                zrpho = 2.24 * tr(ji,jj,jk,jppch,Kbb) / ( tr(ji,jj,jk,jpnpi,Kbb) * rno3 * 15. + rtrn ) 
    348                zrass = 1. - 0.4 - zrpho - zfuptk 
    349                xqppmax(ji,jj,jk) =  (zrpho + zfuptk) * 0.0128 * 16. + zrass * 1./ 9. * 16. 
    350                xqppmax(ji,jj,jk) = xqppmax(ji,jj,jk) * tr(ji,jj,jk,jpnpi,Kbb) / ( tr(ji,jj,jk,jppic,Kbb) + rtrn ) + 0.13 
    351                xqppmin(ji,jj,jk) = 0.13 
    352  
    353                ! Size estimation of diatoms 
    354                ! -------------------------- 
    355                zfvn = 2. * fvduptk(ji,jj,jk) 
    356                sized(ji,jj,jk) = MAX(1., MIN(xsizerd, 1.0 / ( MAX(rtrn, zfvn) ) ) ) 
    357                zcoef = tr(ji,jj,jk,jpdia,Kbb) - MIN(xsizedia, tr(ji,jj,jk,jpdia,Kbb) ) 
    358                sized(ji,jj,jk) = 1. + xsizerd * zcoef *1E6 / ( 1. + zcoef * 1E6 ) 
    359  
    360                ! N/P ratio of diatoms 
    361                ! -------------------- 
    362                zfuptk = 0.2 * zfvn 
    363                zrpho = 2.24 * tr(ji,jj,jk,jpdch,Kbb) / ( tr(ji,jj,jk,jpndi,Kbb) * rno3 * 15. + rtrn ) 
    364                zrass = 1. - 0.2 - zrpho - zfuptk 
    365                xqpdmax(ji,jj,jk) = ( zfuptk + zrpho ) * 0.0128 * 16. + zrass * 1./ 7.2 * 16. 
    366                xqpdmax(ji,jj,jk) = xqpdmax(ji,jj,jk) * tr(ji,jj,jk,jpndi,Kbb) / ( tr(ji,jj,jk,jpdia,Kbb) + rtrn ) + 0.13 
    367                xqpdmin(ji,jj,jk) = 0.13 + 0.2 * 0.0128 * 16. 
    368  
    369             END DO 
    370          END DO 
    371       END DO 
     320      DO_3D_11_11( 1, jpkm1 ) 
     321         ! Size estimation of nanophytoplankton 
     322         ! ------------------------------------ 
     323         zfvn = 2. * fvnuptk(ji,jj,jk) 
     324         sizen(ji,jj,jk) = MAX(1., MIN(xsizern, 1.0 / ( MAX(rtrn, zfvn) ) ) ) 
     325 
     326         ! N/P ratio of nanophytoplankton 
     327         ! ------------------------------ 
     328         zfuptk = 0.23 * zfvn 
     329         zrpho = 2.24 * tr(ji,jj,jk,jpnch,Kbb) / ( tr(ji,jj,jk,jpnph,Kbb) * rno3 * 15. + rtrn ) 
     330         zrass = 1. - 0.2 - zrpho - zfuptk 
     331         xqpnmax(ji,jj,jk) = ( zfuptk + zrpho ) * 0.0128 * 16. + zrass * 1./ 7.2 * 16. 
     332         xqpnmax(ji,jj,jk) = xqpnmax(ji,jj,jk) * tr(ji,jj,jk,jpnph,Kbb) / ( tr(ji,jj,jk,jpphy,Kbb) + rtrn ) + 0.13 
     333         xqpnmin(ji,jj,jk) = 0.13 + 0.23 * 0.0128 * 16. 
     334 
     335         ! Size estimation of picophytoplankton 
     336         ! ------------------------------------ 
     337         zfvn = 2. * fvpuptk(ji,jj,jk) 
     338         sizep(ji,jj,jk) = MAX(1., MIN(xsizerp, 1.0 / ( MAX(rtrn, zfvn) ) ) ) 
     339 
     340         ! N/P ratio of picophytoplankton 
     341         ! ------------------------------ 
     342         zfuptk = 0.35 * zfvn 
     343         zrpho = 2.24 * tr(ji,jj,jk,jppch,Kbb) / ( tr(ji,jj,jk,jpnpi,Kbb) * rno3 * 15. + rtrn ) 
     344         zrass = 1. - 0.4 - zrpho - zfuptk 
     345         xqppmax(ji,jj,jk) =  (zrpho + zfuptk) * 0.0128 * 16. + zrass * 1./ 9. * 16. 
     346         xqppmax(ji,jj,jk) = xqppmax(ji,jj,jk) * tr(ji,jj,jk,jpnpi,Kbb) / ( tr(ji,jj,jk,jppic,Kbb) + rtrn ) + 0.13 
     347         xqppmin(ji,jj,jk) = 0.13 
     348 
     349         ! Size estimation of diatoms 
     350         ! -------------------------- 
     351         zfvn = 2. * fvduptk(ji,jj,jk) 
     352         sized(ji,jj,jk) = MAX(1., MIN(xsizerd, 1.0 / ( MAX(rtrn, zfvn) ) ) ) 
     353         zcoef = tr(ji,jj,jk,jpdia,Kbb) - MIN(xsizedia, tr(ji,jj,jk,jpdia,Kbb) ) 
     354         sized(ji,jj,jk) = 1. + xsizerd * zcoef *1E6 / ( 1. + zcoef * 1E6 ) 
     355 
     356         ! N/P ratio of diatoms 
     357         ! -------------------- 
     358         zfuptk = 0.2 * zfvn 
     359         zrpho = 2.24 * tr(ji,jj,jk,jpdch,Kbb) / ( tr(ji,jj,jk,jpndi,Kbb) * rno3 * 15. + rtrn ) 
     360         zrass = 1. - 0.2 - zrpho - zfuptk 
     361         xqpdmax(ji,jj,jk) = ( zfuptk + zrpho ) * 0.0128 * 16. + zrass * 1./ 7.2 * 16. 
     362         xqpdmax(ji,jj,jk) = xqpdmax(ji,jj,jk) * tr(ji,jj,jk,jpndi,Kbb) / ( tr(ji,jj,jk,jpdia,Kbb) + rtrn ) + 0.13 
     363         xqpdmin(ji,jj,jk) = 0.13 + 0.2 * 0.0128 * 16. 
     364 
     365      END_3D 
    372366 
    373367      ! Compute the fraction of nanophytoplankton that is made of calcifiers 
    374368      ! -------------------------------------------------------------------- 
    375       DO jk = 1, jpkm1 
    376          DO jj = 1, jpj 
    377             DO ji = 1, jpi 
    378                zlim1 =  tr(ji,jj,jk,jpnh4,Kbb) / ( tr(ji,jj,jk,jpnh4,Kbb) + concnnh4 ) + tr(ji,jj,jk,jpno3,Kbb)    & 
    379                &        / ( tr(ji,jj,jk,jpno3,Kbb) + concnno3 ) * ( 1.0 - tr(ji,jj,jk,jpnh4,Kbb)   & 
    380                &        / ( tr(ji,jj,jk,jpnh4,Kbb) + concnnh4 ) ) 
    381                zlim2  = tr(ji,jj,jk,jppo4,Kbb) / ( tr(ji,jj,jk,jppo4,Kbb) + concnpo4 ) 
    382                zlim3  = tr(ji,jj,jk,jpfer,Kbb) / ( tr(ji,jj,jk,jpfer,Kbb) +  5.E-11 )  
    383                ztem1  = MAX( 0., ts(ji,jj,jk,jp_tem,Kmm) ) 
    384                ztem2  = ts(ji,jj,jk,jp_tem,Kmm) - 10. 
    385                zetot1 = MAX( 0., etot(ji,jj,jk) - 1.) / ( 4. + etot(ji,jj,jk) ) * 20. / ( 20. + etot(ji,jj,jk) )  
     369      DO_3D_11_11( 1, jpkm1 ) 
     370         zlim1 =  tr(ji,jj,jk,jpnh4,Kbb) / ( tr(ji,jj,jk,jpnh4,Kbb) + concnnh4 ) + tr(ji,jj,jk,jpno3,Kbb)    & 
     371         &        / ( tr(ji,jj,jk,jpno3,Kbb) + concnno3 ) * ( 1.0 - tr(ji,jj,jk,jpnh4,Kbb)   & 
     372         &        / ( tr(ji,jj,jk,jpnh4,Kbb) + concnnh4 ) ) 
     373         zlim2  = tr(ji,jj,jk,jppo4,Kbb) / ( tr(ji,jj,jk,jppo4,Kbb) + concnpo4 ) 
     374         zlim3  = tr(ji,jj,jk,jpfer,Kbb) / ( tr(ji,jj,jk,jpfer,Kbb) +  5.E-11 )  
     375         ztem1  = MAX( 0., ts(ji,jj,jk,jp_tem,Kmm) ) 
     376         ztem2  = ts(ji,jj,jk,jp_tem,Kmm) - 10. 
     377         zetot1 = MAX( 0., etot(ji,jj,jk) - 1.) / ( 4. + etot(ji,jj,jk) ) * 20. / ( 20. + etot(ji,jj,jk) )  
    386378 
    387379!               xfracal(ji,jj,jk) = caco3r * MIN( zlim1, zlim2, zlim3 )                  & 
    388                xfracal(ji,jj,jk) = caco3r                 & 
    389                &                   * ztem1 / ( 1. + ztem1 ) * MAX( 1., tr(ji,jj,jk,jpphy,Kbb)*1E6 )   & 
    390                   &                * ( 1. + EXP(-ztem2 * ztem2 / 25. ) )         & 
    391                   &                * zetot1 * MIN( 1., 50. / ( hmld(ji,jj) + rtrn ) ) 
    392                xfracal(ji,jj,jk) = MAX( 0.02, MIN( 0.8 , xfracal(ji,jj,jk) ) ) 
    393             END DO 
    394          END DO 
    395       END DO 
    396       ! 
    397       DO jk = 1, jpkm1 
    398          DO jj = 1, jpj 
    399             DO ji = 1, jpi 
    400                ! denitrification factor computed from O2 levels 
    401                nitrfac(ji,jj,jk) = MAX(  0.e0, 0.4 * ( 6.e-6  - tr(ji,jj,jk,jpoxy,Kbb) )    & 
    402                   &                                / ( oxymin + tr(ji,jj,jk,jpoxy,Kbb) )  ) 
    403                nitrfac(ji,jj,jk) = MIN( 1., nitrfac(ji,jj,jk) ) 
    404             END DO 
    405          END DO 
    406       END DO 
     380         xfracal(ji,jj,jk) = caco3r                 & 
     381         &                   * ztem1 / ( 1. + ztem1 ) * MAX( 1., tr(ji,jj,jk,jpphy,Kbb)*1E6 )   & 
     382            &                * ( 1. + EXP(-ztem2 * ztem2 / 25. ) )         & 
     383            &                * zetot1 * MIN( 1., 50. / ( hmld(ji,jj) + rtrn ) ) 
     384         xfracal(ji,jj,jk) = MAX( 0.02, MIN( 0.8 , xfracal(ji,jj,jk) ) ) 
     385      END_3D 
     386      ! 
     387      DO_3D_11_11( 1, jpkm1 ) 
     388         ! denitrification factor computed from O2 levels 
     389         nitrfac(ji,jj,jk) = MAX(  0.e0, 0.4 * ( 6.e-6  - tr(ji,jj,jk,jpoxy,Kbb) )    & 
     390            &                                / ( oxymin + tr(ji,jj,jk,jpoxy,Kbb) )  ) 
     391         nitrfac(ji,jj,jk) = MIN( 1., nitrfac(ji,jj,jk) ) 
     392      END_3D 
    407393      ! 
    408394      IF( lk_iomput .AND. knt == nrdttrc ) THEN        ! save output diagnostics 
Note: See TracChangeset for help on using the changeset viewer.