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 6313 – NEMO

Changeset 6313


Ignore:
Timestamp:
2016-02-15T12:55:59+01:00 (8 years ago)
Author:
cetlod
Message:

3.6 stable : add an option to take into account a vertical profile of 3D chlorophyll in traqsr, see ticket #1678

Location:
branches/2015/nemo_v3_6_STABLE/NEMOGCM
Files:
2 edited

Legend:

Unmodified
Added
Removed
  • branches/2015/nemo_v3_6_STABLE/NEMOGCM/CONFIG/SHARED/namelist_ref

    r6304 r6313  
    408408   ln_qsr_2bd  = .false.   !  2 bands              light penetration 
    409409   ln_qsr_bio  = .false.   !  bio-model light penetration 
    410    nn_chldta   =      1    !  RGB : Chl data (=1) or cst value (=0) 
     410   nn_chldta   =      1    !  RGB : 2D Chl data (=1), 3D Chl data (=2) or cst value (=0) 
    411411   rn_abs      =   0.58    !  RGB & 2 bands: fraction of light (rn_si1) 
    412412   rn_si0      =   0.35    !  RGB & 2 bands: shortess depth of extinction 
  • branches/2015/nemo_v3_6_STABLE/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/TRA/traqsr.F90

    r5407 r6313  
    1010   !!             -   !  2005-11  (G. Madec) zco, zps, sco coordinate 
    1111   !!            3.2  !  2009-04  (G. Madec & NEMO team)  
    12    !!            4.0  !  2012-05  (C. Rousset) store attenuation coef for use in ice model  
     12   !!            3.4  !  2012-05  (C. Rousset) store attenuation coef for use in ice model  
     13   !!            3.6  !  2015-12  (O. Aumont, J. Jouanno, C. Ethe) use vertical profile of chlorophyll 
    1314   !!---------------------------------------------------------------------- 
    1415 
     
    9394      !! Reference  : Jerlov, N. G., 1968 Optical Oceanography, Elsevier, 194pp. 
    9495      !!              Lengaigne et al. 2007, Clim. Dyn., V28, 5, 503-516. 
     96      !!              Morel, A. et Berthon, JF, 1989, Limnol Oceanogr 34(8), 1545-1562 
    9597      !!---------------------------------------------------------------------- 
    9698      ! 
     
    101103      REAL(wp) ::   zchl, zcoef, zfact   ! local scalars 
    102104      REAL(wp) ::   zc0, zc1, zc2, zc3   !    -         - 
    103       REAL(wp) ::   zzc0, zzc1, zzc2, zzc3   !    -         - 
    104105      REAL(wp) ::   zz0, zz1, z1_e3t     !    -         - 
     106      REAL(wp) ::   zCb, zCmax, zze, zpsi, zpsimax, zdelpsi, zCtot, zCze 
     107      REAL(wp) ::   zlogc, zlogc2, zlogc3  
    105108      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:,:  ) :: zekb, zekg, zekr 
    106       REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:,:,:) :: ze0, ze1, ze2, ze3, zea, ztrdt 
    107       !!---------------------------------------------------------------------- 
     109      REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:,:,:) :: ze0, ze1, ze2, ze3, zea, ztrdt, zchl3d 
     110      !!-------------------------------------------------------------------------- 
    108111      ! 
    109112      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_start('tra_qsr') 
    110113      ! 
    111114      CALL wrk_alloc( jpi, jpj,      zekb, zekg, zekr        )  
    112       CALL wrk_alloc( jpi, jpj, jpk, ze0, ze1, ze2, ze3, zea )  
     115      CALL wrk_alloc( jpi, jpj, jpk, ze0, ze1, ze2, ze3, zea, zchl3d )  
    113116      ! 
    114117      IF( kt == nit000 ) THEN 
     
    183186            !                                             ! ------------------------- ! 
    184187            ! Set chlorophyl concentration 
    185             IF( nn_chldta == 1 .OR. lk_vvl ) THEN            !*  Variable Chlorophyll or ocean volume 
    186                ! 
    187                IF( nn_chldta == 1 ) THEN                             !*  Variable Chlorophyll 
    188                   ! 
    189                   CALL fld_read( kt, 1, sf_chl )                         ! Read Chl data and provides it at the current time step 
    190                   !          
    191 !CDIR COLLAPSE 
     188            IF( nn_chldta == 1 .OR. nn_chldta == 2 .OR. lk_vvl ) THEN    !*  Variable Chlorophyll or ocean volume 
     189               ! 
     190               IF( nn_chldta == 1 ) THEN        !*  2D Variable Chlorophyll 
     191                  ! 
     192                  CALL fld_read( kt, 1, sf_chl )            ! Read Chl data and provides it at the current time step 
     193                  DO jk = 1, nksr + 1 
     194                     zchl3d(:,:,jk) = sf_chl(1)%fnow(:,:,1)  
     195                  ENDDO 
     196                  ! 
     197               ELSE IF( nn_chldta == 2 ) THEN    !*   -3-D Variable Chlorophyll 
     198                  ! 
     199                  CALL fld_read( kt, 1, sf_chl )            ! Read Chl data and provides it at the current time step 
     200!CDIR NOVERRCHK   ! 
     201                  DO jj = 1, jpj 
    192202!CDIR NOVERRCHK 
    193                   DO jj = 1, jpj                                         ! Separation in R-G-B depending of the surface Chl 
    194 !CDIR NOVERRCHK 
    195                      DO ji = 1, jpi 
    196                         zchl = MIN( 10. , MAX( 0.03, sf_chl(1)%fnow(ji,jj,1) ) ) 
    197                         irgb = NINT( 41 + 20.*LOG10(zchl) + 1.e-15 ) 
    198                         zekb(ji,jj) = rkrgb(1,irgb) 
    199                         zekg(ji,jj) = rkrgb(2,irgb) 
    200                         zekr(ji,jj) = rkrgb(3,irgb) 
    201                      END DO 
    202                   END DO 
    203                ELSE                                            ! Variable ocean volume but constant chrlorophyll 
    204                   zchl = 0.05                                     ! constant chlorophyll 
    205                   irgb = NINT( 41 + 20.*LOG10( zchl ) + 1.e-15 ) 
    206                   zekb(:,:) = rkrgb(1,irgb)                       ! Separation in R-G-B depending of the chlorophyll  
    207                   zekg(:,:) = rkrgb(2,irgb) 
    208                   zekr(:,:) = rkrgb(3,irgb) 
     203                     DO ji = 1, jpi 
     204                        zchl    = sf_chl(1)%fnow(ji,jj,1) 
     205                        zCtot   = 40.6  * zchl**0.459 
     206                        zze     = 568.2 * zCtot**(-0.746) 
     207                        IF( zze > 102. ) zze = 200.0 * zCtot**(-0.293) 
     208                        zlogc   = LOG( zchl ) 
     209                        zlogc2  = zlogc * zlogc 
     210                        zlogc3  = zlogc * zlogc * zlogc 
     211                        zCb     = 0.768 + 0.087 * zlogc - 0.179 * zlogc2 - 0.025 * zlogc3 
     212                        zCmax   = 0.299 - 0.289 * zlogc + 0.579 * zlogc2 
     213                        zpsimax = 0.6   - 0.640 * zlogc + 0.021 * zlogc2 + 0.115 * zlogc3 
     214                        zdelpsi = 0.710 + 0.159 * zlogc + 0.021 * zlogc2 
     215                        zCze    = 1.12  * (zchl)**0.803  
     216                        DO jk = 1, nksr + 1 
     217                           zpsi = fsdept(ji,jj,jk) / zze 
     218                           zchl3d(ji,jj,jk) = zCze * ( zCb + zCmax * EXP( -( (zpsi - zpsimax) / zdelpsi )**2 ) ) 
     219                        END DO 
     220                        ! 
     221                      END DO 
     222                   END DO 
     223                     ! 
     224               ELSE                              !* Variable ocean volume but constant chrlorophyll 
     225                  DO jk = 1, nksr + 1 
     226                     zchl3d(:,:,jk) = 0.05  
     227                  ENDDO 
    209228               ENDIF 
    210229               ! 
    211                zcoef  = ( 1. - rn_abs ) / 3.e0                        ! equi-partition in R-G-B 
     230               zcoef  = ( 1. - rn_abs ) / 3.e0                        !  equi-partition in R-G-B 
    212231               ze0(:,:,1) = rn_abs  * qsr(:,:) 
    213232               ze1(:,:,1) = zcoef * qsr(:,:) 
     
    217236               ! 
    218237               DO jk = 2, nksr+1 
     238                  ! 
     239                  DO jj = 1, jpj                                         ! Separation in R-G-B depending of vertical profile of Chl 
     240!CDIR NOVERRCHK 
     241                     DO ji = 1, jpi 
     242                        zchl = MIN( 10. , MAX( 0.03, zchl3d(ji,jj,jk) ) ) 
     243                        irgb = NINT( 41 + 20.*LOG10(zchl) + 1.e-15 ) 
     244                        zekb(ji,jj) = rkrgb(1,irgb) 
     245                        zekg(ji,jj) = rkrgb(2,irgb) 
     246                        zekr(ji,jj) = rkrgb(3,irgb) 
     247                     END DO 
     248                  END DO 
    219249!CDIR NOVERRCHK 
    220250                  DO jj = 1, jpj 
     
    233263                  END DO 
    234264               END DO 
    235                ! clem: store attenuation coefficient of the first ocean level 
    236                IF ( ln_qsr_ice ) THEN 
    237                   DO jj = 1, jpj 
    238                      DO ji = 1, jpi 
    239                         zzc0 = rn_abs * EXP( - fse3t(ji,jj,1) * xsi0r     ) 
    240                         zzc1 = zcoef  * EXP( - fse3t(ji,jj,1) * zekb(ji,jj) ) 
    241                         zzc2 = zcoef  * EXP( - fse3t(ji,jj,1) * zekg(ji,jj) ) 
    242                         zzc3 = zcoef  * EXP( - fse3t(ji,jj,1) * zekr(ji,jj) ) 
    243                         fraqsr_1lev(ji,jj) = 1.0 - ( zzc0 + zzc1 + zzc2  + zzc3  ) * tmask(ji,jj,2)  
    244                      END DO 
    245                   END DO 
    246                ENDIF 
    247265               ! 
    248266               DO jk = 1, nksr                                        ! compute and add qsr trend to ta 
     
    251269               zea(:,:,nksr+1:jpk) = 0.e0     ! below 400m set to zero 
    252270               CALL iom_put( 'qsr3d', zea )   ! Shortwave Radiation 3D distribution 
     271               ! 
     272               IF ( ln_qsr_ice ) THEN    ! store attenuation coefficient of the first ocean level 
     273!CDIR NOVERRCHK 
     274                  DO jj = 1, jpj                                         ! Separation in R-G-B depending of the surface Chl 
     275!CDIR NOVERRCHK 
     276                     DO ji = 1, jpi 
     277                        zchl = MIN( 10. , MAX( 0.03, zchl3d(ji,jj,1) ) ) 
     278                        irgb = NINT( 41 + 20.*LOG10(zchl) + 1.e-15 ) 
     279                        zekb(ji,jj) = rkrgb(1,irgb) 
     280                        zekg(ji,jj) = rkrgb(2,irgb) 
     281                        zekr(ji,jj) = rkrgb(3,irgb) 
     282                     END DO 
     283                  END DO 
     284                  !  
     285                  DO jj = 1, jpj 
     286                     DO ji = 1, jpi 
     287                        zc0 = rn_abs * EXP( - fse3t(ji,jj,1) * xsi0r     ) 
     288                        zc1 = zcoef  * EXP( - fse3t(ji,jj,1) * zekb(ji,jj) ) 
     289                        zc2 = zcoef  * EXP( - fse3t(ji,jj,1) * zekg(ji,jj) ) 
     290                        zc3 = zcoef  * EXP( - fse3t(ji,jj,1) * zekr(ji,jj) ) 
     291                        fraqsr_1lev(ji,jj) = 1.0 - ( zc0 + zc1 + zc2  + zc3  ) * tmask(ji,jj,2)  
     292                     END DO 
     293                  END DO 
     294                  ! 
     295               ENDIF 
    253296               ! 
    254297            ELSE                                                 !*  Constant Chlorophyll 
     
    256299                  qsr_hc(:,:,jk) =  etot3(:,:,jk) * qsr(:,:) 
    257300               END DO 
    258                ! clem: store attenuation coefficient of the first ocean level 
    259                IF ( ln_qsr_ice ) THEN 
     301               ! store attenuation coefficient of the first ocean level 
     302               IF( ln_qsr_ice ) THEN 
    260303                  fraqsr_1lev(:,:) = etot3(:,:,1) / r1_rau0_rcp 
    261304               ENDIF 
     
    339382      ! 
    340383      CALL wrk_dealloc( jpi, jpj,      zekb, zekg, zekr        )  
    341       CALL wrk_dealloc( jpi, jpj, jpk, ze0, ze1, ze2, ze3, zea )  
     384      CALL wrk_dealloc( jpi, jpj, jpk, ze0, ze1, ze2, ze3, zea, zchl3d )  
    342385      ! 
    343386      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_stop('tra_qsr') 
     
    405448         WRITE(numout,*) '      bio-model            light penetration   ln_qsr_bio = ', ln_qsr_bio 
    406449         WRITE(numout,*) '      light penetration for ice-model LIM3     ln_qsr_ice = ', ln_qsr_ice 
    407          WRITE(numout,*) '      RGB : Chl data (=1) or cst value (=0)    nn_chldta  = ', nn_chldta 
     450         WRITE(numout,*) '      RGB : Chl data (=1/2) or cst value (=0)  nn_chldta  = ', nn_chldta 
    408451         WRITE(numout,*) '      RGB & 2 bands: fraction of light (rn_si1)    rn_abs = ', rn_abs 
    409452         WRITE(numout,*) '      RGB & 2 bands: shortess depth of extinction  rn_si0 = ', rn_si0 
     
    429472         IF( ln_qsr_rgb .AND. nn_chldta == 0 )   nqsr =  1  
    430473         IF( ln_qsr_rgb .AND. nn_chldta == 1 )   nqsr =  2 
    431          IF( ln_qsr_2bd                      )   nqsr =  3 
    432          IF( ln_qsr_bio                      )   nqsr =  4 
     474         IF( ln_qsr_rgb .AND. nn_chldta == 2 )   nqsr =  3 
     475         IF( ln_qsr_2bd                      )   nqsr =  4 
     476         IF( ln_qsr_bio                      )   nqsr =  5 
    433477         ! 
    434478         IF(lwp) THEN                   ! Print the choice 
    435479            WRITE(numout,*) 
    436480            IF( nqsr ==  1 )   WRITE(numout,*) '         R-G-B   light penetration - Constant Chlorophyll' 
    437             IF( nqsr ==  2 )   WRITE(numout,*) '         R-G-B   light penetration - Chl data ' 
    438             IF( nqsr ==  3 )   WRITE(numout,*) '         2 bands light penetration' 
    439             IF( nqsr ==  4 )   WRITE(numout,*) '         bio-model light penetration' 
     481            IF( nqsr ==  2 )   WRITE(numout,*) '         R-G-B   light penetration - 2D Chl data ' 
     482            IF( nqsr ==  3 )   WRITE(numout,*) '         R-G-B   light penetration - 3D Chl data ' 
     483            IF( nqsr ==  4 )   WRITE(numout,*) '         2 bands light penetration' 
     484            IF( nqsr ==  5 )   WRITE(numout,*) '         bio-model light penetration' 
    440485         ENDIF 
    441486         ! 
     
    460505            IF(lwp) WRITE(numout,*) '        level of light extinction = ', nksr, ' ref depth = ', gdepw_1d(nksr+1), ' m' 
    461506            ! 
    462             IF( nn_chldta == 1 ) THEN           !* Chl data : set sf_chl structure 
     507            IF( nn_chldta == 1  .OR. nn_chldta == 2 ) THEN           !* Chl data : set sf_chl structure 
    463508               IF(lwp) WRITE(numout,*) 
    464509               IF(lwp) WRITE(numout,*) '        Chlorophyll read in a file' 
Note: See TracChangeset for help on using the changeset viewer.